Особенности жизнедеятельности мухи дрозофилы и ее роль в науке

Дрозофилы – отдельный род мелких мух, принадлежащих к семейству Drosophilidae, членов которого часто называют фруктовыми, уксусными или винными мухами, поскольку этих насекомых много вокруг перезрелых или гниющих фруктов. Муха дрозофила очень похожа на плодовую мушку – их отличает только цвет глаз и размеры.

Особенности жизнедеятельности мухи дрозофилы и ее роль в науке

Один из видов дрозофилы, в частности – меланогастер, в значительной степени используют в научных исследованиях в области генетики и общего моделирования организма в биологии развития. В целом, род содержит более 1500 видов, отличить между собой которых под силу только опытному энтомологу.

Внешний вид насекомых

Дрозофилы – маленькие мухи, больше напоминающие мошку, как правило, от бледно-желтого до красновато-коричневого и черного цвета, с красными глазами. Многие виды, в том числе Гавайская дрозофила, имеют различные черные узоры на крыльях. У так называемых перистых видов Arista отмечают наличие щетинок в области головы и грудной клетки, а также определенного рисунка жилкования на крылья, что используется для определения семейства. Большинство мушек небольшие, длиной около 2-4 мм в длину, но некоторые, особенно Гавайские, больше комнатной мухи.

Фото мухи дрозофилы

Особи дикого типа желто-коричневого цвета, с кирпично-красными глазами и черными поперечными кольцами по всей брюшной полости. Мухи проявляют половой диморфизм: самки около 2,5 миллиметров длиной, а самцы немного меньше, с более темными спинками. Мужские особи легко отличаются от самок по признакам цветовых различий с наличием отчетливого черного пятна на животе и ряду темных щетинок на лапках в первой паре ног. Кроме того, у самцов лучше развиты задние пары конечностей, которые служат им для более эффективного удержания самок во время спаривания.

Ссылка в тему
Узнайте больше о комарах в статье Жизненный цикл комаров.

Экология и научная польза

Мухи этого вида встречаются по всему миру, но больше всего — в тропических регионах. Они могут быть найдены в пустынях, тропических лесах, городах, болотах и альпийских регионах. Некоторые северные виды мушек способны зимовать. Большинство размножаются в различных видах растений и распадающейся грибковой массе, в том числе:

  • фруктах;
  • коре;
  • цветах;
  • макроскопических грибах.

Личинки, по крайней мере одного вида, D. suzukii, могут кормиться свежими фруктами, поэтому их относят к вредителям. Несколько видов особей живет по паразитическому и хищническому типу жизни. Другие, в том числе меланогастеры, тесно связаны с людьми и часто упоминаются как одомашненные насекомые, например мошки-дрозофилы, которых можно встретить на кухне.

Дрозофилы являются популярным экспериментальным материалом в генетических исследованиях, поскольку их легко выращивать в лабораторных условиях и у них очень короткое время жизни. Т.е. быстро сменяются поколения, и удобно наблюдать мутации. Словом, на этих насекомых можно получить такие эволюционные изменения в течение нескольких лет, на которые в живой природе требовались бы миллионы.

В 1906 году, Томас Хант Морган впервые оценил такие возможности дрозофил и начал свою работу именно не меланогастерах. Уже в 1910 году ему удалось вывести мушек с белыми глазами. Его исследования принесли в 1933 году Нобелевскую премию в области медицины. В основе его работы лежало изучение идентификации хромосом в качестве носителей наследования генов. С тех пор меланогастер и другие виды дрозофил широко используются в исследованиях генетики, эмбриогенеза и других областях естественной науки.

Интересные факты о дрозофилах

Глаз насекомого при многократном увеличении

  • Каждый глаз насекомого содержит до 760 мелких оптических единиц – оммадиев, а каждый оммадий состоит из 8 рецепторов, реагирующих на свет по-разному. Красноватые глазные пигменты гасят слишком яркий свет и усиливают слабый, поэтому муха этого вида прекрасно ориентируется в любую погоду, а ее зрение считается самым развитым среди всех видов насекомых.
  • Муха дрозофила совершает до 220 махов крыльями во время полета. Это самый высокий показатель среди всех насекомых, однако ее при этом совершенно не слышно, что обеспечивает особая форма крыльев. Именно по геометрическим соотношениям крыльев этого насекомого были сделаны лопасти пропеллера.
  • Эти мухи не приносят никакого вреда человеку, за исключением моментов, когда разводятся в зимних хранилищах фруктов и овощей.
  • Интересный факт, сколько живет насекомое – срок жизни половозрелой особи не превышает всего 24 часа.

Мухи дрозофилы абсолютно безвредны и широко используются в генетических исследованиях, благодаря своему особому строению молекулы ДНК. Многие фармакологические препараты, которые мы эффективно принимаем сегодня, были в первую очередь протестированы на этих мелких красноглазых насекомых. Ученые очень надеются, что это мельчайшее создание поможет понять причины развития и способы лечения раковых заболеваний, работа в этой области ведется на сегодняшний день очень активно.