Плодовата мушица: как едно тримилиметрово насекомо преобърна световната наука с главата надолу

Как една малка муха доведе до велики открития.

Обикновената плодова муха (Drosophila melanogaster), или оцетна муха, посещава зрелите плодове в домовете по целия свят, като снася яйца върху гниещите продукти, незабелязано от хората. Вероятно много от нас са консумирали части от тялото на тези мухи – без каквито и да било последици.

Но плодовата муха е много повече от досаден гост. Drosophila melanogaster е един от най-важните видове за науката вече повече от век.

Без тези мушици много важни научни открития никога нямаше да бъдат направени.

Видът произхожда от горите на Южна Африка, където е зависим от плодовете на марулата (не е маруля). Тези плодове все още са част от човешката храна в този регион, което е довело до обвързването на мухите с човешките селища.

С течение на времето това свързване е довело до разпространението на плодовите мушици първо в Африка, след това в Азия, Европа и – през последните няколко века – в Северна и Централна Америка и Австралия .

Важно е да се прави разлика между Drosophila melanogaster и нейните близки родственици и по-големите и по-цветни „истински“ плодови мушици, някои от които се срещат в Австралия .

Тези мухи, известни като тефритни мухи, нападат плодовете още преди да се развалят. Милиони долари са похарчени в неуспешни опити да се предотврати навлизането им в някои части на Виктория и Южна Австралия.

Мухите дрозофили понякога стават изключително многобройни в определени райони, като създават облаци около гниещите плодове във винарските изби, овощните градини и банановите плантации по време на беритба. Тези случаи обаче са редки и мухата обикновено не се счита за вредител.

Въпреки че на повечето насекоми, които не са вредители, не се обръща голямо научно внимание, плодовата мушица е изключение.

Малкият ѝ размер, лесната поддръжка, краткият ѝ жизнен цикъл и способността ѝ да произвежда стотици потомци я правят идеален модел за научни изследвания.

Въпреки това постиженията на днешните изследователи на Drosophila melanogaster се дължат в голяма степен на десетилетията разработване на генетични инструменти.

Тези инструменти дават възможност за създаване на почти всякакви генетични варианти. Така например може да се промени последователността на гена на оцетната мушица, така че кодираният от него протеин да стане флуоресцентен. Възможно е също така да се вземат гени от други организми и да се изследва тяхното въздействие върху плодовите мушици .

Плодовата мушица се използва вече повече от век за генетични изследвания и за обучение. Именно при Drosophila melanogaster е доказано, че гените се сглобяват в хромозоми, чрез кръстосване на мушиците с червени и бели очи . Въпреки че това изследване е направено преди повече от век, то продължава да е от съществено значение за разбирането на наследствеността.

Геномът на плодовата мушица е секвениран през 90-те години на миналия век. Това е направено като тест преди да започне секвенирането на човешкия геном, а също и за да се сравнят гените от различни организми . Много от гените на оцетните мухи имат сходства с човешките гени, включително 65% от гените, свързани с болестите. Това дава възможност за провеждане на важни изследвания – от ембрионалното развитие до изучаването на стареенето.

Плодовата мушица помага за изследване на лечебните процеси чрез моделиране на взаимодействията между клетките. Благодарение на сходството си с човешките тъкани мушиците се използват за оценка на методите за лечение на раните и за изследване на онкологичните заболявания. Бактериите Wolbachia, извлечени от тъканите на плодовите мушици, са вкарани в комарите Aedes, за да се предотврати предаването на треската денга . Този метод вече намали разпространението на болестта в Северна Австралия и други страни.

Експериментите с дрозофили помагат за изследване на еволюционните адаптации, включително способността им да се променят в условията на затоплящият се климат.

Науката, базирана на изследванията с дрозофила, промени разбирането ни за наследствеността, болестите и еволюцията. Следващия път, когато забележите плодова мушица в кухнята си, струва си да се замислите, че благодарение на това насекомо знаем много повече за себе си.