El sorprendente comportamiento de los machos de la mosca de la fruta en condiciones de luz intensa

Jul 12, 2023

Característica del 28 de agosto de 2023

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por Stephanie Baum, Phys.org

Un estudio reciente publicado en Open Biology informa que la exposición a luz intensa provoca casi instantáneamente un comportamiento de cortejo en los machos de la mosca de la fruta (Drosophila). Sorprendentemente, los investigadores observaron comportamientos de cortejo tanto entre hombres como entre hombres y mujeres en estas condiciones. Si bien el comportamiento de cortejo entre machos entre moscas de la fruta no es un descubrimiento nuevo, los hallazgos de este estudio sugieren que la exposición intensa a la luz lo precipita específicamente.

Un equipo de investigación que incluye miembros del Departamento de Biología y del Instituto de Neurociencia de Iowa de la Universidad de Iowa y del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Alabama hizo este descubrimiento mientras observaba el comportamiento general de los machos de moscas de la fruta en campos de pruebas intensamente iluminados.

Estudios anteriores han encontrado que el impulso interno, las experiencias previas y la información sensorial de fuentes externas (incluidas señales gustativas, olfativas, visuales y mecanosensoriales) influyen en el comportamiento de cortejo de los machos hacia las hembras receptivas en Drosophila melanogaster. Los machos de las moscas suelen hacer un espectáculo de perseguir, lamer, extender sus alas y usarlas para producir "canciones" de cortejo antes de finalmente montar a las hembras objetivo.

Un comportamiento similar de cortejo entre machos ha aparecido entre moscas mutantes en investigaciones anteriores que involucran la manipulación de genes específicos, pero este nuevo estudio comenzó con observaciones de Drosophila melanogaster de tipo salvaje de dos cepas diferentes.

Utilizando arenas especialmente equipadas con iluminación LED ajustable, micrófonos, cámaras web y un sistema de seguimiento de moscas, el equipo realizó múltiples experimentos para observar el comportamiento de las moscas.

Comenzando con moscas en grupos exclusivamente machos, los investigadores midieron su actividad bajo diferentes intensidades de luz, comenzando con un tiempo de exposición de dos minutos a 0,4 kilolux (abreviatura: klx, que se aproxima al nivel de iluminación normal de una habitación), y luego aumentando a 18 klx para otros dos minutos y luego otros dos minutos a 0,4 klx. Para probar los efectos de fuentes de luz no LED, también realizaron pruebas similares utilizando luz incandescente a una intensidad máxima de 25 klx y luz solar a un máximo de 90 klx.

Entre los resultados notables de los experimentos con las fuentes de luz, las moscas de ambas cepas comenzaron sus intentos de cortejo segundos después de que se encendió la luz, y su actividad aumentó considerablemente durante la exposición a los niveles de luz más brillantes. En cada cepa de moscas, los investigadores observaron la extensión de las alas, la persecución y también el comportamiento de "encadenamiento", en el que las moscas formaban una línea, que antes solo se había observado entre mutantes en otros estudios.

Las moscas también produjeron canciones de cortejo entre machos con características similares a las de las canciones producidas durante el cortejo entre machos y hembras. La investigación señala una relación entre la producción de canciones y la extensión de las alas inducida por la luz.

Los investigadores también probaron si la exposición a la luz de alta intensidad desencadenaría comportamientos de cortejo similares en grupos de género mixto, y sus resultados fueron similares a los observados en grupos exclusivos de hombres.

Después de realizar pruebas con moscas de tipo salvaje, el equipo buscó comprender cómo diferentes sistemas sensoriales podrían estar involucrados en el cortejo entre machos activado por la luz, y observó moscas con una variedad de mutaciones. Entre los mutantes completamente ciegos expuestos a una luz intensa, no observaron actividad de cortejo. Los mutantes con discapacidad visual (pero no completamente ciegos) que carecían del fotorreceptor central R7 para la luz ultravioleta tampoco lograron exhibir el cortejo entre hombres bajo luz intensa.

Los machos con ciertas mutaciones del gen blanco, que carecen de pigmentos de detección visual (una condición que conduce a una mayor sensibilidad a la luz pero a una capacidad de procesamiento de imágenes degradada), mostraron locomoción en el campo de prueba, pero no cortejaron específicamente a otros machos. De manera similar, el equipo observó una disminución del comportamiento de cortejo entre hombres en mutantes del color de ojos con ojos de color naranja brillante y ojos blancos.

Por el contrario, la investigación destaca que las alteraciones de las señales auditivas y mecanosensoriales en forma de cortes de alas no cambiaron la capacidad de las moscas afectadas para producir canciones de cortejo, y pudieron participar en persecuciones y encadenamientos. Incluso las moscas con una sola ala pudieron alcanzar una frecuencia de extensión del ala cercana a la de las moscas de tipo salvaje.

Las moscas macho mutantes con capacidades olfativas disminuidas y completamente ausentes proporcionaron resultados particularmente sorprendentes. En niveles de luz más bajos, sus comportamientos de cortejo entre machos eran más altos que los de los machos de tipo salvaje; de ​​hecho, tan altos en moscas con capacidad olfativa disminuida, que cualquier aumento de comportamiento que pudieran haber mostrado no pudo medirse durante la exposición a luz intensa. Aquellos que eran completamente ciegos al olfato exhibieron aumentos más leves durante la exposición a poca luz y, por lo tanto, el equipo pudo medir aumentos en sus actividades durante los períodos de máxima intensidad de luz.

Cuando el equipo examinó los comportamientos de cortejo entre hombres y mujeres entre hombres ciegos al olfato y con disminución del olfato, encontraron resultados similares.

En general, la investigación sugiere que la exposición a luz intensa aumenta el comportamiento de cortejo de los machos de la mosca de la fruta tanto hacia las hembras como hacia otros machos, pero no cambia su preferencia sexual. Además, los hallazgos también indican que el procesamiento visual intacto es probablemente crítico para un comportamiento de cortejo intensificado bajo altos niveles de luz, y que un examen más detallado del papel del procesamiento olfativo en el comportamiento de cortejo de los machos de Drosophila puede proporcionar una comprensión más amplia de este tema.

Más información: Atsushi Ueda et al, La luz intensa desata el comportamiento de cortejo entre hombres en Drosophila de tipo salvaje, Open Biology (2023). DOI: 10.1098/rsob.220233

Información de la revista:Biología abierta

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