И все же, когда на небольшом острове между Мадагаскаром и Африкой коллекционеры размахивали сетками и ловили ловушки с гниющим бананом, они обнаружили близкого родственника Drosophila yakuba, который весело пожирает дрожжи, растущие на этих запретных плодах.
Дрожжи, выращиваемые на нони, — центральное место в меню островитянской мухи. Но на материке "D". Якуба доволен любым гниющим фруктом, который может найти, если он не токсичен », — говорит Джон Пул, доцент генетики Университета Висконсин-Мэдисон. "Они соскребают дрожжевые клетки, которые растут на гниющих фруктах, и поедают их, а их личинки плавают через гниющие плоды."Пул — старший автор исследования открытия, опубликованного 4 апреля 2016 года в Трудах Национальной академии наук.
Пул говорит, что выживающие токсины плодовые мухи на Майотте, вероятно, станут важным объектом исследования для изучения эволюции диетических изменений, «где мы можем позаимствовать генетические инструменты у обычных лабораторных плодовых мух."
Плодовая муха — это рабочая лошадка генетики, но «большинство лабораторий по плодовой мушке сосредотачиваются на экспериментах с небольшим набором лабораторных штаммов», — говорит Пул. "Наш интерес — использовать плодовых мушек, чтобы узнать об эволюции в этой области.«Потому что у другой плодовой мухи также развился иммунитет к нони», — Якуба дает нам возможность спросить, насколько предсказуемы эти переходы? Будут ли они использовать те же гены, или у этих организмов будет более широкая палитра, чтобы в следующий раз они могли сделать совершенно другой выбор?"
В ходе сбора на острове Майотта, возглавляемого Жаном Давидом из Французского национального центра научных исследований, была выявлена необычная популяция дрозофилы якуба и ее странное предпочтение нони.
Островные виды играли ключевую роль в эволюционной биологии с тех пор, как Чарльз Дарвин исследовал Галапагосские острова. «Прибывающие организмы обнаруживают, что жизнь иная, еда иная, им приходится взаимодействовать с разными видами», — говорит Пул. "Они реже скрещиваются, если вообще скрещиваются со своими кузенами на материке, и по всем этим причинам они более свободны в различных эволюционных направлениях."
Самки якуба, летающие на Майотте, предпочитают не спариваться с самцами с материка, говорит Пул, что помогает установить репродуктивную изоляцию, которая поддерживает эволюцию нового вида.
«Вероятно, было не так много вариантов, когда эти мухи достигли Майотты, — говорит Пул, — поэтому они застряли, пытаясь выжить на этом ядовитом фрукте."
Генетический анализ показал, что у островных мух выработался иммунитет к токсину нони после того, как они достигли Майотты около 30 000 лет назад — спустя много времени после аналогичной трансформации среди Drosophila sechellia, другой плодовой мухи в регионе, которая также питается дрожжами от гниющего нони.
И это подняло самый интригующий вопрос из всех: насколько близко две генетические трансформации параллельны друг другу?
В лаборатории Пула научный сотрудник Амир Ясин разделил этот вопрос на один о влечении мух к нони, а второй — об их иммунитете к токсину нони. «Мы не увидели сильного сигнала генетического параллелизма в эволюции влечения, но мы увидели гены толерантности, которые делают токсин безвредным», — говорит Пул. "Таким образом, у двух видов не только развился один и тот же признак, но и были задействованы по крайней мере некоторые из одних и тех же генов."
По словам Пул, обнаружение мухи, которая недавно изменила свои привычки питания, было интригующим по очень практической причине, отмечая, что большинство сельскохозяйственных насекомых-вредителей претерпевают изменение в меню, прежде чем они начнут атаковать посевы.