Как самец мухи решает, когда делать шаг к спариванию

Самцы плодовых мушек, как и люди, оценивают ситуацию, прежде чем сделать шаг к спариванию. Они используют такие сигналы, как возраст и феромоны, чтобы оценить свои шансы на успех. Новое исследование показывает, что ответ частично кроется в их ДНК.

Запах других мух в сочетании с сигналами внутренних гормонов самца изменяет активность гена, контролирующего его чувствительность к феромонам при достижении зрелости.

• Кутикула самки выделяет воскоподобные молекулы, действующие как афродизиаки. Нормальные самцы следуют за самкой, чтобы уловить этот запах, прежде чем продолжить ухаживание.
• Однако самцы, выращенные в изоляции, лишённые запаха других мух, хуже улавливают этот запах во взрослом возрасте. Они проявляют меньший интерес к самкам и чаще проигрывают в конкуренции.
• Самцы, выращенные в группах, реагируют на феромоны сильнее, чем изолированные особи.

В новом исследовании, опубликованном 22 мая в Science Advances, учёные выяснили, как самцы регулируют свою обонятельную чувствительность для ухаживания в благоприятных условиях.

Плодовые мушки используют для обоняния антенны. Ольфакторные нейроны в них обнаруживают молекулы запаха и передают информацию в мозг.

Биологи из Университета Дьюка во главе с Пелин Волкан выращивали самцов плодовых мушек в группах и по отдельности.

Ключевые выводы:

• Когда самец растёт в группе, в окружении запахов других мух, с возрастом в его обонфакторных нейронах включается «брачный» ген fruitless. Это делает его лучше в обнаружении запаха других мух и повышает шансы в конкуренции за самок.
• Ключевой триггер этой активности — раскручивание плотно упакованного материала хроматина, контролирующего доступ к «включателю» гена fruitless.
• Социальная изоляция сохраняет этот участок хроматина плотно упакованным, что делает ген недоступным для считывания.
• Эффект обратим. Когда изолированным самцам давали почувствовать феромоны или помещали их в пробирки с другими мухами, хроматин раскручивался, возвращая ген fruitless в активное состояние.

Связь с человеком:

Люди не имеют гена fruitless, а цепочка от генов и гормонов к поведению у них гораздо сложнее. Однако понимание эпигенетических изменений, позволяющих организмам избирательно настраиваться на сенсорные сигналы, может указать новые пути для лечения людей с аутизмом и другими расстройствами сенсорной обработки.