Hay más de 2.000 especies de moscas de la fruta en todo el mundo. Algunas prefieren climas más cálidos, mientras que otras viven en las latitudes del norte. "Queríamos averiguar si el reloj circadiano de las especies del norte difiere del de sus parientes del sur,"explica la profesora Charlotte Helfrich-Förster del Biocentro de la Universidad de Würzburg." Para este propósito, comparamos dos especies de moscas de la fruta de Finlandia con una de Tanzania ".
larga siesta en el ecuador
En el laboratorio, los científicos variaron la duración de los ciclos de luz y oscuridad a los que estuvieron expuestos los insectos. En su primer experimento, doce horas del día fueron seguidas por doce horas de la noche. Este ritmo es típico del ecuador donde el día yla noche es aproximadamente igual durante todo el año. Las moscas africanas exhibieron un patrón de actividad característico en estas condiciones: sus fases activas se limitaron al tiempo alrededor del anochecer y el amanecer; mientras tanto descansaban. En la naturaleza, tal comportamiento es altamente ventajoso comoPermite a los insectos hacer frente mejor al calor del día.
Al estar un poco más relajados por la mañana, los dípteros finlandeses, en cambio, tuvieron su actividad máxima a principios de la tarde y se mantuvieron activos hasta el anochecer, principalmente sin tomar una siesta. Desde un punto de vista biológico, este comportamiento tiene sentido, porque incluso enEn pleno verano, el sol escandinavo del norte rara vez es lo suficientemente fuerte como para dañar a los animales.
En el siguiente paso, los científicos extendieron el día de laboratorio: dejaron las luces encendidas durante 20 horas antes de apagarlas nuevamente durante cuatro horas. En respuesta a esto, las moscas de Tanzania no extendieron su período de descanso, sino que comenzaron abullir mucho antes del anochecer. Su actividad ahora alcanzó su punto máximo en un momento del día en que normalmente todavía sería muy caluroso. Si hubiera días de 20 horas en Tanzania, tal comportamiento probablemente sería muy arriesgado.
Pequeñas diferencias en el cerebro de las moscas
Por lo tanto, el reloj circadiano de las moscas del sur parece estar orientado a duraciones de día más o menos constantes. El intervalo entre la actividad matutina y vespertina siempre tiene aproximadamente la misma duración. Por el contrario, los especímenes finlandeses adaptaron su patrón de actividad a los días más largos: Utilizaron el período extendido de luz para una búsqueda más extensa que terminó solo con el inicio de la oscuridad ". Así que los relojes circadianos de las dos especies parecen responder de manera muy diferente a los ritmos modificados de día y de noche, Charlotte Helfrich-Försterseñala: "Nos preguntamos por qué es así".
En la superficie, los relojes circadianos de las tres especies parecen estar estructurados de manera idéntica: tanto las moscas de la fruta finlandesas como sus contrapartes tanzanas tienen las mismas neuronas del reloj: estas son las células nerviosas en el cerebro que forman el circadianoPor lo tanto, los científicos de Würzburg observaron más de cerca los cerebros de las moscas. "Pudimos demostrar que las especies finlandesas no producen fotorreceptores de luz azul en neuronas específicas, muy diferentes a sus parientes africanos", dice Helfrich-Förster.significa que las células nerviosas afectadas no tienen un sensor para el día y la noche ". Otras neuronas carecen de una molécula llamada PDF que generalmente transmite las señales entrantes de luz y oscuridad a otros centros del cerebro.
Restablecimiento del reloj de vuelo
¿Pero estas diferencias son realmente responsables del patrón de actividad alterado en los insectos escandinavos? Para responder a esta pregunta, los científicos de Würzburg "reiniciaron" el reloj circadiano del Drosophila africana . Mediante la modificación genética, desactivaron la producción del fotorreceptor de luz azul en aquellas neuronas en las que también faltaba en las moscas finlandesas. Procedieron de manera similar para el PDF. El resultado de la manipulación fue sorprendente: "La fruta"Las moscas de Tanzania ahora exhibían un ritmo de actividad bastante similar al de sus colegas finlandeses", subraya el profesor Helfrich-Förster. "También su siesta fue menos pronunciada".
Se cree que la mosca ancestral de la fruta es de origen africano. Con el tiempo, los insectos también se diseminaron a regiones más frías. Los científicos suponen que el reloj circadiano de las moscas también cambió en el proceso, permitiendo que los insectos se adapten a las fluctuaciones de la duración del díay la menor intensidad del sol.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Würzburg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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