Чем маленькая мушка дрозофила покорила учёных?
Дрозофилы — плодовые мухи, род мелких насекомых из семейства плодовых мушек. В роду описано около полутора тысяч видов, но специалисты предполагают, что плодовых мух гораздо больше. Размеры мушек составляют всего 2−3,5 мм. Их писк неразличим человеческим ухом. Однако это крохотное создание вошло в историю науки и в историю человечества как бесценный объект генетических исследований. На планете Земля насчитывается более 1000 видов мушек дрозофил. Самое большое их количество в природе обитает в тропиках и субтропиках — например, на Гавайских островах их около 300 видов. Латинское название этих насекомых образовано от двух древнегреческих слов, означающих «роса, влага» и «любить». Плодовые мухи поедают сок растений и гниющие растительные остатки — польза в саду от них очевидна. Личинки питаются также микроорганизмами. Жизненный цикл дрозофил короткий. Самка откладывает 50−80 яиц в гниющую органику, и уже через десять дней на свет появляются белые личинки. Личинки дважды линяют, периодичность линьки — всего сутки. Прожив 4−5 суток, они окукливаются. В общей сложности плодовая муха живёт в тёплое время года всего 10−20 дней, в холодное — до 60−75 дней.
Дрозофилу в научных исследованиях впервые начал использовать американский биолог-генетик, один из основоположников генетики, Томас Хант Морган (1866−1945 гг.). Учёный работал в основном с дрозофилой фруктовой по генетике пола и хромосомной теории наследственности. Интересно, что Томас Хант Морган, как сообщают на некоторых сайтах, скептически относился к теории эволюции Дарвина до тех пор, пока не начал исследовать дрозофилу. В 1926 году Герман Джозеф Мёллер изучал воздействие на живой организм рентгеновского излучения, в качестве лабораторного объекта выступала дрозофила. Несколькими годами раньше русский биолог, генетик-эволюционист, Четвериков Сергей Сергеевич начал изучение наследственных свойств у природных популяций дрозофил и других животных, что позволило ему стать основоположником современной эволюционной генетики. Работы Четверикова и его последователей положили основу новой дисциплины — популяционной генетики. В последующие десятилетия это насекомое благодаря небольшим размерам, короткому жизненному циклу и простоте выращивания прочно завоевало своё место в лабораториях всего мира. Биологов привлекли такие характеристики мушки: малое число хромосом и большое разнообразие проявлений мутаций.
В наши дни дрозофила является наиболее изученным видом живых организмов, полностью прочитаны геномы более двух десятков её видов. Учёные используют её в исследованиях генетики развития, взаимодействия генов, эффектов от использования новых медицинских препаратов, устанавливают причины наследственных заболеваний, моделируют на мушках некоторые заболевания человека, влияние на организм наркотической и алкогольной зависимости и многое другое. Интересные выводы при изучении насекомых сделали американские биологи. Они изучали брачное поведение самцов плодовой мушки: предлагали на выбор две кормушки. В одной был обычный сахарный сироп, в другой — сахарный сироп со спиртом. Выяснилось, что отвергнутые самкой ухажёры прикладывались намного чаще к сиропу с алкоголем. Таким образом, они восполняли дефицит белка нейропептида F, действующего на центры удовольствия. Как же живётся мушкам в лабораториях? Как считается, вполне сносно. Рождаются они в пробирках, наполненных питательной средой, в состав которой входит кукурузная мука, дрожжи, свекольный сироп и солодовая добавка. В пробирках насекомые проводят всю свою жизнь — питаются и размножаются. Не надо искать источники пищи — пожалуй, и всё преимущество их вынужденного затворничества.
Дрозофилы — активные участники космических полётов. Они летали в космических биоспутниках, пилотируемых кораблях, на автоматических аппаратах «Зонд», навещавших Луну. В пилотируемых кораблях мушки не доставляют хлопот людям. Они хорошо себя чувствуют в термостатах в обыкновенных лабораторных пробирках. Было выяснено, что в космических условиях дрозофилы размножаются лучше, чем на родине. Один из экспериментов, проведённых на шаттле «Дискавери», позволил учёным предположить, что гравитация оказывает прямое влияние на работу рецепторов, отвечающих за иммунную реакцию организма. Эти примеры — лишь немногая часть исследований, которые проводят биологи. Вклад дрозофилы в науку высоко ценится учёными. И возможно, скоро мы увидим достойный памятник этому маленькому насекомому.
