Неожиданное поведение самцов плодовых мух при интенсивном освещении

Исследование, опубликованное в Open Biology, показывает, что интенсивный свет почти мгновенно провоцирует у самцов плодовых мух (Drosophila) брачное поведение. Удивительно, что в этих условиях наблюдалось как ухаживание за самками, так и за другими самцами. Хотя ухаживание самцов друг за другом у дрозофил уже было известно, новое исследование указывает, что именно интенсивный свет его запускает.

Открытие сделала команда из Университета Айовы и Университета Алабамы, наблюдая за поведением самцов в ярко освещённых тестовых аренах.

Эксперименты с диким типом мух

В аренах с регулируемой LED-подсветкой, микрофонами и системой отслеживания мух исследователи провели серию опытов. Они меняли интенсивность света: 2 минуты при 0,4 клк (уровень обычного комнатного освещения), затем 2 минуты при 18 клк, и снова 2 минуты при 0,4 клк. Также тестировали лампы накаливания (пик 25 клк) и солнечный свет (пик 90 клк).

Результаты:

  • Мухи двух разных линий дикого типа начинали ухаживание в течение секунд после включения яркого света.
  • Активность резко возрастала при максимальной освещённости.
  • Наблюдалось расправление крыльев, погони и образование "цепочек" (chaining) — поведения, ранее отмеченного только у мутантов.
  • Самцы исполняли брачную "песню", аналогичную той, что адресована самкам.
  • Схожие результаты были и в смешанных группах самцов и самок.

Роль зрительной системы

Чтобы понять механизм, учёные изучили мутантов:

  • Полностью слепые мутанты не проявляли брачного поведения при ярком свете.
  • Мутанты без R7 фоторецептора (воспринимающего УФ-свет) также не ухаживали за самцами.
  • Мутанты по гену white (с повышенной светочувствительностью, но нарушенной обработкой изображения) двигались, но не ухаживали целенаправленно.
  • Мутанты с оранжевыми и белыми глазами демонстрировали сниженное ухаживание.

Роль других сенсорных систем

  • Слух и механорецепция: Мухи с надрезанными крыльями (что влияет на слух и механорецепцию) всё равно могли производить брачную песню, участвовать в погонях и образовании цепочек.
  • Обоняние: Результаты с мутантами, имеющими ослабленное или полностью отсутствующее обоняние, оказались неожиданными. При слабом свете их активность по ухаживанию за самцами была выше, чем у мух дикого типа. У полностью "слепых" к запахам мух в период пиковой освещённости удалось зафиксировать рост активности. Аналогичная картина наблюдалась и в ухаживании за самками.

Выводы

Исследование предполагает, что интенсивный свет усиливает брачное поведение самцов дрозофил, направленное как на самок, так и на других самцов, но не меняет их половых предпочтений. Для этого эффекта критически важна неповреждённая зрительная система. Дальнейшее изучение роли обонятельной обработки может расширить понимание этого феномена.