W naturze większość samców muszek owocowych zaleca się do samic, szybko wibrując skrzydłami i tworząc specyficzne wzory dźwiękowe - tzw. pieśni godowe. Jednak u Drosophila subobscura wyewoluowała inna strategia – samce podczas zalotów zwracają pokarm i oferują go samicom jako prezent. Takie zachowanie nie występuje u blisko spokrewnionych gatunków, takich jak D. melanogaster.

Owady te ewolucyjnie rozdzieliły się ok. 30-35 mln lat temu, choć oba mają gen zwany fruitless (fru).

Naukowcy z Uniwersytetu w Nagoi odkryli przyczynę różnicy w zachowaniu - u muszek „dających prezenty” (D. subobscura) neurony produkujące insulinę są połączone z ośrodkiem kontroli zalotów w mózgu, natomiast u muszek „śpiewających” (D. melanogaster) komórki te pozostają niepołączone.

- Kiedy aktywowaliśmy gen fru w neuronach produkujących insulinę u muszek śpiewających, aby wytwarzały białka FruM, komórki te wypuściły długie wypustki nerwowe i połączyły się z ośrodkiem zalotów w mózgu, tworząc nowe obwody nerwowe. Po raz pierwszy wywołały one u D. melanogaster zachowanie polegające na wręczaniu prezentów – wyjaśnia dr Ryoya Tanaka, współautor badania przedstawionego na łamach magazynu „Science”.

Ewolucja nowych zachowań nie musi więc wymagać powstania nowych neuronów. Zamiast tego, jak tłumaczą badacze, niewielkie genetyczne przeorganizowanie połączeń w kilku istniejących już neuronach może prowadzić do zmiany zachowań, a w efekcie przyczyniać się do różnicowania gatunków.

- Pokazaliśmy, że można prześledzić złożone zachowania, takie jak wręczanie prezentów godowych, aż do ich genetycznych korzeni. Pomogło nam to zrozumieć, jak ewolucja tworzy zupełnie nowe strategie pomagające gatunkom przetrwać i rozmnażać się” – podkreśla główny autor badania, dr Daisuke Yamamoto.

Marek Matacz (PAP)

mat/ agt/