科學家尋找野生非洲果蠅進化線索

2021-01-19 中國科學院
科學家尋找野生非洲果蠅進化線索

2018-12-10 中國科學報 唐一塵

【字體:大 中 小】

語音播報

  果蠅很可能是地球上被研究最多的生物之一。在許多廚房裡,果蠅也是常住戶。但它們是如何在野外生活的呢?令人驚訝的是,大家對此知之甚少。

  研究人員近日在《當代生物學》上報告了他們對生活在辛巴威原始森林中的果蠅的研究,這為人們了解果蠅如何在野外生活提供了新線索。故事圍繞著非洲馬魯拉果展開,這種水果的果皮很厚,果肉含糖,與果蠅最愛的柑橘很相似。該發現也有助於解釋果蠅最初是如何被馴化的。

  瑞典隆德大學的Marcus Stensmyr說:「廚房水果盤裡的蒼蠅是生活在遙遠森林馬魯拉樹周圍的蒼蠅的直系祖先。大約1萬年前,這些蒼蠅和人類鄰居一起生活,但它們的後代隨後殖民了世界。這很酷!」

  在這項新研究之前,果蠅從沒在未受幹擾的荒野中被觀察到。因此,由Stensmyr和第一作者Suzan Mansourian領導的研究組計劃尋找這種重要模式生物的非洲祖先的家。

  研究人員用捕蠅器設法在非洲中南部的森林裡找到了野生蒼蠅。馬魯拉樹附近的陷阱很快就被果蠅填滿了。但放置在森林其他地方的捕蠅器幾乎沒有捕捉到果蠅。研究人員還發現,與柑橘相比,這裡的果蠅更喜歡馬魯拉果。但在世界其他地區,柑橘是果蠅的最愛。

  實際上,馬魯拉果不僅對果蠅很重要,對生活在該地區的San人也有悠久的文化意義。考古學家對San部落在更新世晚期到全新世早期生活的洞穴進行了挖掘,發現了大量核桃大小的馬魯拉化石,其中含有果實的種子。

  研究人員表示,顯然,San人花了相當多的時間收集和加工馬魯拉果,而這也是他們一年中的主食。

  研究人員提出,這也許可以解釋果蠅最初是如何被馬魯拉果的氣味吸引而生活在人類周圍的。一旦進入洞穴,這些蒼蠅肯定更易躲避天敵和惡劣天氣。研究人員認為,隨著時間推移,蒼蠅適應性增強,變得更願意進入黑暗環境,對乙醇的耐受性也越來越強。

  果蠅很可能是地球上被研究最多的生物之一。在許多廚房裡,果蠅也是常住戶。但它們是如何在野外生活的呢?令人驚訝的是,大家對此知之甚少。
  研究人員近日在《當代生物學》上報告了他們對生活在辛巴威原始森林中的果蠅的研究,這為人們了解果蠅如何在野外生活提供了新線索。故事圍繞著非洲馬魯拉果展開,這種水果的果皮很厚,果肉含糖,與果蠅最愛的柑橘很相似。該發現也有助於解釋果蠅最初是如何被馴化的。
  瑞典隆德大學的Marcus Stensmyr說:「廚房水果盤裡的蒼蠅是生活在遙遠森林馬魯拉樹周圍的蒼蠅的直系祖先。大約1萬年前,這些蒼蠅和人類鄰居一起生活,但它們的後代隨後殖民了世界。這很酷!」
  在這項新研究之前,果蠅從沒在未受幹擾的荒野中被觀察到。因此,由Stensmyr和第一作者Suzan Mansourian領導的研究組計劃尋找這種重要模式生物的非洲祖先的家。
  研究人員用捕蠅器設法在非洲中南部的森林裡找到了野生蒼蠅。馬魯拉樹附近的陷阱很快就被果蠅填滿了。但放置在森林其他地方的捕蠅器幾乎沒有捕捉到果蠅。研究人員還發現,與柑橘相比,這裡的果蠅更喜歡馬魯拉果。但在世界其他地區,柑橘是果蠅的最愛。
  實際上,馬魯拉果不僅對果蠅很重要,對生活在該地區的San人也有悠久的文化意義。考古學家對San部落在更新世晚期到全新世早期生活的洞穴進行了挖掘,發現了大量核桃大小的馬魯拉化石,其中含有果實的種子。
  研究人員表示,顯然,San人花了相當多的時間收集和加工馬魯拉果,而這也是他們一年中的主食。
  研究人員提出,這也許可以解釋果蠅最初是如何被馬魯拉果的氣味吸引而生活在人類周圍的。一旦進入洞穴,這些蒼蠅肯定更易躲避天敵和惡劣天氣。研究人員認為,隨著時間推移,蒼蠅適應性增強,變得更願意進入黑暗環境,對乙醇的耐受性也越來越強。

列印 責任編輯:侯茜

相關焦點

  • 科學網—科學家尋找野生非洲果蠅進化線索
    新研究揭示果蠅在野外生活的新線索。
  • 美國研究出進化加速方法:可實現果蠅遺傳不兼容性
    ,可以在不到一年的時間內完成進化。由明尼蘇達大學生物科學學院教授邁克·斯曼斯基領導的一個科學家團隊在果蠅中產生了物種進化事件,使工程化的品系可以相互正常繁殖,但與未改造的蒼蠅交配會產生無法生存的後代。這項發表在《自然·通訊》上的科學研究為科學家能夠防止轉基因生物與野生生物繁殖提供了基礎。此外,這項研究還將使科學家能夠開發新的工具,以高度針對性的方式控制攜帶疾病的昆蟲和入侵物種的數量。
  • 對果蠅和很多其它動物來說,氣味是一種高效的感官線索
    果蠅如何在沒有GPS、視覺地標等的情況下找到目的地或伴侶呢?據物理學家組織網3月31日報導,美國研究人員發現,果蠅或藉助包括氣味在內的「內部羅盤」找到食物或伴侶。由於果蠅的感覺器官和嗅探方式與其它動物類似,因此最新研究有望回答動物尋找食物如何影響更廣泛食物生態與環境等問題。
  • 科學家繪製果蠅完整大腦高清圖—新聞—科學網
  • 科學家繪製果蠅完整大腦高清圖,以追蹤神經元之間的連接
    科學家繪製果蠅完整大腦高清圖,以追蹤神經元之間的連接 研究人員利用電子顯微鏡重建了果蠅的一系列神經元。 Z. ZHENG ET AL.
  • 科學家基因編輯設計"超級果蠅" 對有毒植物產生抗性
    目前,科學家在基因編輯領域獲得了重大進展,他們在實驗室培育出一種對有毒植物產生抗性的「超級果蠅」。在自然環境中,果蠅如果吃了馬利筋(一種黏性充滿汁液的植物)就會死亡,之後果蠅的屍體會被飢餓的青蛙和鳥類吞食,現在科學家對果蠅DNA進行編輯,使它們吃有毒的馬利筋不會死亡,當青蛙和鳥類吞食會將果蠅嘔吐出來。
  • 12種果蠅基因組對比研究完成
    一個世紀以來,果蠅一直是生命科學研究中理想而重要的模型。儘管它們的基因組只有人類的1/25,但許多基因與人類是對應的,控制著相同的生理功能。近些年來,科學家已經利用果蠅發現了許多基因線索,它們與疾病、動物發育、人類遺傳學、細胞生物學、神經生物學等問題直接相關。 這項最新的大規模研究由16個國家100多家研究機構的數百位科學家共同完成。
  • 科學家在果蠅身上找到答案
    但是科學家卻告訴我們,眼見的也不一定為實,因為有的時候眼睛會欺騙我們。就拿下面這張圖來說,雖然我們潛意識裡都知道這是一張靜止的圖,但是為什麼在看上去的時候,它卻是像水波紋一樣起起伏伏的呢?這種現象已經困惑了科學家們幾十年,他們一直在尋找能夠完全解答這個現象的科學理論,最後終於在小小的果蠅身上成功了,真的很不可思議。
  • 科學家完成12種果蠅基因比較研究
    由一個多國科學家組成的研究小組完成了12種相近果蠅的基因比較,該研究不僅為了解各種果蠅的進化鋪平了道路,還為探索基因組功能、幫助研究人員解開人類基因組秘密提供了有力工具。研究成果發表在近期出版的英國《自然》雜誌上。
  • 科學家發現果蠅性別決定新機制(圖)
    本報訊 美國科學家最近在研究果蠅的基本問題——性別決定機制時,卻出乎意料地得到了新的結論。相關論文12月27日在線發表於《公共科學圖書館·生物學》上。  人們知道,在哺乳動物中,性別往往取決於Y染色體是否存在,Y染色體中的雄性化基因會令攜帶者成長為雄性。
  • 在基因組垃圾場裡,科學家發現了進化中的重要基因
    人們通常認為基本基因在進化時期是凍結的——進化的速度非常緩慢,因為變化或死亡會導致生物死亡。億萬年的進化將昆蟲和哺乳動物分開,但是實驗表明,指導果蠅和小鼠體內進化發展的Hox基因可以毫無障礙地互換,因為它們非常相似。這種顯著的進化是基因組研究的一個基礎概念。但是一項新的研究改變了基因保護的基本原理。
  • 沒有GPS 果蠅或借「內部羅盤」找食物
    科技日報訊 (記者劉霞)果蠅如何在沒有GPS、視覺地標等的情況下找到目的地或伴侶呢?據物理學家組織網3月31日報導,美國研究人員發現,果蠅或藉助包括氣味在內的「內部羅盤」找到食物或伴侶。由於果蠅的感覺器官和嗅探方式與其它動物類似,因此最新研究有望回答動物尋找食物如何影響更廣泛食物生態與環境等問題。研究團隊目前正研究動物的神經系統、肌肉與身體的互動以及環境如何影響其行為等,希望獲得答案。在最新研究中,德雷塞爾大學科學家將果蠅對氣味做出反應的神經細胞(嗅覺神經細胞)轉換為感光細胞,以詳細繪製出果蠅尋找食物、離開並試圖返回食物的路徑。
  • 研究證實動物神經系統經歷若干次獨立進化
    被討論的無脊椎動物屬於散布在動物進化樹上的各個家族,並且在中樞神經索結構上表現出多樣性。這些生物還激活了涉及其他得到充分研究的動物神經系統發育的基因,比如bmp基因。只不過,前者以非神經的方法做到了這一點。研究人員在日前出版的《自然》雜誌上報告這一發現。
  • 科學家預測溫度對果蠅種群死亡率的影響
    科學家預測溫度對果蠅種群死亡率的影響 作者:小柯機器人 發布時間:2020/9/4 20:05:35 智利天主教大學生物科學學院Enrico L. Rezende組在研究中取得進展。
  • 雌雄兩性果蠅都需要某個基因,但是用處不同,這樣基因如何進化?
    於是,進化的結果為,對雌性有利的基因與對雄性有害的基因鬥爭(反之亦然),最終達到了一種平衡。如今,科學家們在果蠅中發現了這樣的案例,不過這一次,他們找到了這場讓基因鬥爭能夠「雙贏」的解決之道。果蠅裡的希臘之神在這個例子中,戰爭發生之地為一段包含兩個基因——Apollo和Artemis(兩者分別取名自希臘神話中的太陽神和月亮女神)——的基因組。這兩個基因不只是位置相鄰,他們在進化上也有同源性。大約二十萬年前,一個祖先基因經過重複,誕生出了這兩個基因。
  • 一種特殊的細菌蛋白就能讓果蠅徹底絕後!
    2018年5月5日 訊 /生物谷BIOON/ --近日,一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中,來自瑞士洛桑聯邦理工學院的科學家通過研究闡明了一種特殊的細菌蛋白殺死雄性果蠅的分子機制;在50年代,很多遺傳學家面臨著一個謎題,即當兩種果蠅雜交時,最後只會產生雌性果蠅,而並不是預期的1:1性別比,最初科學家們認為這背後或許隱藏著一種特殊的遺傳突變,但後來他們發現
  • 為什麼果蠅求愛姿勢會變化?普林斯頓:通過看,揪出背後的神經元...
    △果蠅求偶聲音的三種形態研究人員收集了276對野生型(wild-type)數據,其中包含2765分鐘的求偶互動行為。並用這一數據集訓練多項式GLM,來預測整個求偶過程中雄蠅的唱歌行為。在此基礎上,研究人員創建了一個GLM-HMM模型,該模型在根據反饋線索(feedback cues)預測唱歌模式時會合併隱藏狀態。
  • 耶魯科學家在「複眼」中發現驚人線索
    通過將行為測量、沉默特定基因和神經影像學相結合,研究團隊得出結論:果蠅(黑腹果蠅)和脊椎動物一樣,會在靜止圖像中感知到虛幻的運動,它們具有與我們人類相同的基本大腦迴路,只是我們的更為複雜。
  • 耶魯科學家在「複眼」中發現驚人線索
    對於一個擁有複眼的無脊椎動物來說,卻與我們存在著驚人的相似之處,即使經過了數百萬年的趨異進化,這種現象仍然存在。通過將行為測量、沉默特定基因和神經影像學相結合,研究團隊得出結論:果蠅(黑腹果蠅)和脊椎動物一樣,會在靜止圖像中感知到虛幻的運動,它們具有與我們人類相同的基本大腦迴路,只是我們的更為複雜。傳統觀點認為,蒼蠅的眼睛和人眼在進化過程中出現了很大差異,但最近的遺傳研究發現,在所有動物門中,眼睛的潛在遺傳基礎都是相同的。
  • Nat Neurosci:科學家們發現果蠅飛行導航的神經學機制
    2017年9月5日/生物谷BIOON/---最近,來自日本RIKEN腦科學研究所的科學家們發現了果蠅大腦中兩種獨立的,在飛行過程中形式導航功能的通路,相關結果發表在《Nature Neuroscience》雜誌上。這項研究結合飛行刺激器以及激活神經元成像的手段,發現了果蠅大腦中與運動相關的兩個區域。