Los autores como Ian Keesey, Markus Knaden y Bill Hansson habían observado un comportamiento diferente en estudios anteriores sobre la mosca del vinagre de vientre negro Drosophila melanogaster y la mosca del vinagre de cereza Drosophila suzukii, una plaga relativamente nueva en Europa Central: mientras que D. melanogaster es más probable que se sientan atraídos por el olor de los alimentos, en D. suzukii la visión también jugó un papel importante en la búsqueda de comida. Estas preferencias de comportamiento también se reflejaron en los diferentes tamaños de los respectivos órganos sensoriales. Según esta observación, elLos científicos plantearon la hipótesis de que la variación en la visión y el olfato es el resultado de una denominada compensación. Con este término, la biología describe cuándo un cambio beneficioso en un rasgo está relacionado con un cambio perjudicial en otro rasgo en la adaptación al medio ambiente.En el caso del género Drosophila , tal intercambio parece tener lugar en la expresión de órganos visuales y olfativos.
Para probar su hipótesis de compensación, los investigadores examinaron las formas y funciones de los ojos y las antenas, así como las estructuras cerebrales visuales y olfativas asociadas de un total de 62 Drosophila especie: "El género Drosophila nos ofreció una variación mucho mayor en la expresión sensorial de lo que anticipamos dentro de un solo grupo de insectos estrechamente relacionado. Y de hecho, las especies de ojos grandes mostraron narices o antenas pequeñas, mientras que las especies con antenas más grandes tenían ojos proporcionalmente más pequeños ", dice el autor principalIan Keesey. El tamaño de los órganos sensoriales, a su vez, refleja las preferencias relacionadas con la selección de una planta huésped o una pareja. Las moscas de nariz grande tienen más probabilidades de usar señales olfativas, mientras que las moscas de ojos grandes tienen más probabilidades de seguir señales visuales.
"El análisis detallado de los ojos y las antenas reveló todo el espectro del equilibrio entre visión y olfato: encontramos especies que habían invertido principalmente en visión, especies donde la visión y el olfato son casi iguales, y especies que dependen principalmente de susentido olfativo, pero ninguna de las especies estudiadas tenía ojos grandes y antenas grandes ", explica Markus Knaden. Para sus análisis, los investigadores reconstruyeron las estructuras cerebrales sensoriales primarias que juegan un papel en la visión y el olfato, incluidos los lóbulos óptico y antenal.Además, utilizaron la microscopía de alta resolución para observar más de cerca los órganos sensoriales de las diversas especies de moscas. "Una razón por la cual los animales tienen que elegir un sistema olfativo bien desarrollado o una visión podría ser que en el desarrollo embrionario ambos órganos sensorialesemergen de la misma estructura con un número limitado de núcleos. La competencia por los recursos, que decide cuál de los dos órganos sensoriales es más pronunciado, tomas lugar en una etapa muy temprana de desarrollo ", dice Bill Hansson, jefe del Departamento de Neuroetología Evolutiva.
Un hallazgo importante del estudio es que los rasgos genéticos están vinculados. Un cambio en un rasgo puede tener un gran impacto en el organismo. Sin embargo, algunas propiedades son menos fáciles de modificar, especialmente cuando están unidas entre sí ". Es fascinanteque dos sentidos tan bien estudiados, como la visión y el olfato, están inversamente correlacionados. Ahora sospechamos que existen presiones evolutivas que están impulsando a los insectos a priorizar el ojo o la nariz ", dice Ian Keesey.
Con su estudio, los científicos quieren abrir nuevas vías en la llamada investigación Eco-Evo-Devo. Este campo de investigación se basa en la suposición de que los conceptos de ecología eco, evolución evo y biología del desarrollo devo están estrechamente vinculados, y la comprensión de las relaciones ecológicas también requiere conocimiento evolutivo y de desarrollo y viceversa. Aunque existen datos genómicos disponibles para muchas especies, a menudo falta conocimiento de su ecología ". Estas compensaciones, especialmente en organismos genéticos modelo,proporcionar una vía para determinar los mecanismos de cómo la ecología y la evolución dan forma al mundo natural ", dice Ian Keesey.
Los científicos también quieren alentar a otros grupos de investigación a no mirar solo a los conocidos Drosophila melanogaster pero para incluir más especies de este género en sus estudios. Los extensos conjuntos de datos de este estudio están disponibles en la base de datos de Max Planck Edmond y los investigadores pueden usarlos para compararlos con otros Drosophila especies de todo el género.
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Materiales proporcionado por Instituto Max Planck de Ecología Química . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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