Il comportamento sorprendente dei moscerini della frutta maschi in condizioni di luce intensa

Funzionalità del 28 agosto 2023

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di Stephanie Baum, Phys.org

Un recente studio pubblicato su Open Biology riporta che l’esposizione alla luce intensa provoca quasi istantaneamente un comportamento di corteggiamento nei moscerini della frutta maschi (Drosophila). Sorprendentemente, i ricercatori hanno osservato il comportamento di corteggiamento sia maschio-maschio che maschio-femmina in queste condizioni. Sebbene il comportamento di corteggiamento maschio-maschio tra i moscerini della frutta non sia una scoperta nuova, i risultati di questo studio suggeriscono che l’esposizione alla luce intensa lo accelera specificamente.

Un gruppo di ricerca composto da membri del Dipartimento di Biologia e dell'Iowa Neuroscience Institute dell'Università dell'Iowa e del Dipartimento di Scienze Biologiche dell'Università dell'Alabama ha fatto questa scoperta osservando il comportamento generale dei moscerini della frutta maschi in arene di prova intensamente illuminate.

Studi precedenti hanno scoperto che la spinta interna, le esperienze precedenti e gli input sensoriali provenienti da fonti esterne - inclusi segnali gustativi, olfattivi, visivi e meccanosensoriali - sono tutti fattori che influiscono sul comportamento di corteggiamento maschile verso le femmine ricettive nella Drosophila melanogaster. Le mosche maschi in genere fanno finta di inseguire, leccare, estendere le ali e usarle per produrre "canzoni" di corteggiamento prima di montare infine le femmine prese di mira.

Un simile comportamento di corteggiamento maschio-maschio è apparso tra le mosche mutanti in precedenti ricerche che prevedevano la manipolazione di geni specifici, ma questo nuovo studio è iniziato con l'osservazione della Drosophila melanogaster selvatica di due ceppi diversi.

Utilizzando arene appositamente attrezzate con illuminazione a LED regolabile, microfoni, webcam e un sistema di tracciamento delle mosche, il team ha eseguito numerosi esperimenti per osservare il comportamento delle mosche.

Cominciando con le mosche in gruppi di soli uomini, i ricercatori hanno misurato la loro attività sotto diverse intensità di luce, iniziando con un tempo di esposizione di due minuti a 0,4 kilolux (abbreviazione: klx, che si avvicina al normale livello di illuminazione di una stanza), quindi aumentando a 18 klx per altri due minuti e poi altri due minuti a 0,4 klx. Per testare gli effetti delle sorgenti luminose non LED, hanno eseguito test simili utilizzando luce a incandescenza con un’intensità di picco di 25 klx e luce solare con un picco di 90 klx.

Tra i risultati degni di nota negli esperimenti con le sorgenti luminose, le mosche di entrambi i ceppi hanno iniziato i loro tentativi di corteggiamento entro pochi secondi dall’accensione della luce e la loro attività è aumentata considerevolmente durante l’esposizione ai livelli di luce più intensi. In ciascun ceppo di mosche, i ricercatori hanno osservato l'estensione delle ali, l'inseguimento e anche il comportamento di "concatenamento" - in cui le mosche formavano una linea - precedentemente osservati solo tra i mutanti in altri studi.

Le mosche producevano anche canti di corteggiamento maschio-maschio con caratteristiche simili a quelle dei canti prodotti durante il corteggiamento maschio-femmina. La ricerca rileva una relazione tra la produzione del canto e l'estensione delle ali indotta dalla luce.

I ricercatori hanno inoltre testato se l’esposizione alla luce ad alta intensità avrebbe scatenato comportamenti di corteggiamento simili in gruppi di genere misto, e i loro risultati erano simili a quelli osservati in gruppi di soli uomini.

Dopo aver eseguito test sulle mosche selvatiche, il team ha cercato di capire come i diversi sistemi sensoriali potrebbero essere coinvolti nel corteggiamento maschio-maschio innescato dalla luce e ha esaminato le mosche con una serie di mutazioni. Tra i mutanti completamente ciechi esposti alla luce intensa, non hanno notato alcuna attività di corteggiamento. Anche i mutanti ipovedenti (ma non completamente ciechi) privi del fotorecettore centrale R7 per la luce UV non sono riusciti a mostrare il corteggiamento maschio-maschio sotto luce intensa.