Drosophila

Drosophila je rod malých mušek z čeledi Drosophilidae, jehož příslušníci jsou často nazýváni „ovocné mušky“ nebo vhodněji octové mušky, vinné mušky, mušky z výlisků, hroznové mušky a mouchy sběračky, což je odkaz na vlastnost mnoha druhů zdržovat se v okolí přezrálého nebo hnijícího ovoce. Druhá příbuzná čeleď much, Tephritidae, se také nazývá ovocné mouchy; ty se živí především nezralým nebo zralým ovocem, přičemž mnohé druhy jsou považovány za ničivé zemědělské škůdce, zejména středomořská ovocná moucha. Zejména jeden druh drozofily, D. melanogaster, je hojně využíván ve výzkumu v oblasti genetiky a je běžným modelovým organismem ve vývojové biologii. Termíny „ovocná muška“ a „drozofila“ se v moderní biologické literatuře skutečně často používají jako synonyma pro D. melanogaster. Celý rod však obsahuje asi 1 500 druhů a je velmi rozmanitý, pokud jde o vzhled, chování a prostředí pro rozmnožování. Vědci, kteří se zabývají výzkumem drozofil, se často nazývají drozofilové.

Termín „Drosophila“, který znamená „rosomil“, je moderní vědeckou latinskou adaptací z řeckých slov δρόσος, drósos, „rosa“, a φίλος, phílos, „milující“, s latinskou ženskou příponou -a.

Pohled na hlavu z boku, kde jsou vidět charakteristické štětiny nad okem.

D. setosimentum, druh havajské mouchy křídlatky.

Drosophila jsou malé mušky, obvykle světle žluté až červenohnědé až černé, s červenýma očima. Mnohé druhy, včetně známých havajských křídel, mají na křídlech výraznou černou kresbu. Pro diagnostiku čeledi se používají znaky jako plumózní (opeřená) arista, štětinky na hlavě a hrudi a žilnatina křídel. Většina druhů je malých, asi 2-4 milimetry dlouhých, ale některé, zejména mnohé havajské druhy, jsou větší než moucha domácí.

Drosophila se vyskytuje po celém světě, přičemž více druhů se vyskytuje v tropických oblastech. Vyskytují se v pouštích, tropických deštných lesích, městech, bažinách i ve vysokohorských oblastech. Některé severské druhy přezimují. Většina druhů se rozmnožuje v různých druzích rozkládajícího se rostlinného a houbového materiálu, včetně ovoce, kůry, slizových toků, květů a hub. Několik druhů přešlo na parazity nebo predátory. Mnoho druhů lze přilákat na návnady z fermentovaných banánů nebo hub, jiné však nejsou přitahovány žádnými druhy návnad. Samci se mohou shromažďovat na místech s vhodným substrátem pro rozmnožování a soupeřit o samice, nebo vytvářet nory a provádět námluvy v oblasti oddělené od míst rozmnožování.

Doporučujeme:  Poruchy sexuálních funkcí

Některé druhy drozofil, včetně D. melanogaster, D. immigrans a D. simulans, jsou úzce spjaty s člověkem a často se označují jako domácí druhy. Tyto a další druhy (D. subobscura, Zaprionus indianus) byly po celém světě náhodně zavlečeny lidskou činností, např. při přepravě ovoce.

Vajíčko Drosophila melanogaster

Vajíčka drozofil zasunutá hluboko do kůry, na kterých jsou vidět dlouhá dýchací vlákna.

Samci tohoto rodu mají nejdelší spermie ze všech organismů na Zemi, včetně jednoho druhu Drosophila bifurca, jehož spermie jsou dlouhé 5,8 cm. Buňky jsou většinou ocasní a k samičkám se dostávají ve spletitých závitech. Ostatní zástupci rodu Drosophila vytvářejí také poměrně málo obřích spermií, přičemž ty u D. bifurca jsou nejdelší. Spermatické buňky D. melanogaster jsou skromnější, 1,8 milimetru dlouhé, i když je to stále asi 300krát více než lidská spermie.

Laboratorně chovaná zvířata

typy Drosophila melanogaster. Barvy očí (ve směru hodinových ručiček): hnědá, cinabaritová, sépiová, vermilionová, bílá, divoká. Také moucha s divokýma očima má žluté tělo, moucha se sépiovýma očima má ebenové tělo a moucha s hnědýma očima má černé tělo.

Drosophila melanogaster je oblíbeným experimentálním živočichem, protože se snadno masově kultivuje z volné přírody, má krátkou generační dobu a mutantní zvířata jsou snadno dostupná. V roce 1906 začal Thomas Hunt Morgan pracovat na D. melanogaster a v roce 1910 oznámil akademické obci svůj první nález bílého (okatého) mutanta. Hledal modelový organismus pro studium genetické dědičnosti a požadoval druh, který by mohl náhodně získat genetickou mutaci, jež by se viditelně projevila jako morfologické změny dospělého zvířete. Jeho práce na drozofile mu v roce 1933 vynesla Nobelovu cenu za medicínu za identifikaci chromozomů jako nositele dědičnosti genů.

Některé druhy drozofil je však obtížné kultivovat v laboratoři, často proto, že se v přírodě rozmnožují na jediném specifickém hostiteli. U některých to lze provést pomocí zvláštních receptur pro chovná média nebo zavedením chemických látek, jako jsou steroly, které se vyskytují v přirozeném hostiteli; u jiných je to (zatím) nemožné. V některých případech se mohou larvy vyvíjet na běžném laboratorním médiu pro drozofily, ale samice nekladou vajíčka; v těchto případech často stačí vložit malý kousek přirozeného hostitele, aby se do něj dostala vajíčka. Drosophila Stock Center v Tucsonu udržuje kultury stovek druhů pro výzkumníky.

Doporučujeme:  Crossoverova studie

Drosophila je kořistí mnoha generalistických predátorů, jako jsou mouchy loupežnice. Na Havaji vedla introdukce žluťásků z pevninské části Spojených států k úbytku mnoha velkých druhů. Jejich larvy se stávají kořistí dalších larev much, stafylinidních brouků a mravenců.

Rod Drosophila, jak je v současnosti definován, je parafyletický (viz níže) a obsahuje 1450 popsaných druhů, přičemž celkový počet druhů se odhaduje na tisíce. Většina druhů patří do dvou podrodů: Drosophila (~1 100 druhů) a Sophophora (včetně D. (S.) melanogaster; ~330 druhů). Havajské druhy rodu Drosophila (jejich počet se odhaduje na více než 500, popsáno je ~380 druhů) jsou někdy uznávány jako samostatný rod či podrod Idiomyia, což však není všeobecně přijímáno. Asi 250 druhů je součástí rodu Scaptomyza, který vznikl z havajských drozofil a později znovu kolonizoval kontinentální oblasti.

Z fylogenetických studií vyplývá, že následující rody vznikly v rámci rodu Drosophila:

Projekt genomu druhu Drosophila

Drosophila je hojně využívána jako modelový organismus v genetice (včetně populační genetiky), buněčné biologii, biochemii a zejména ve vývojové biologii. Proto je vyvíjeno rozsáhlé úsilí o sekvenování genomů drosphilidů. Dosud byly plně nebo částečně sekvenovány genomy následujících druhů:

Data budou použita k mnoha účelům, včetně porovnávání evolučních genomů. D. simulans a D. sechellia jsou sesterské druhy a při křížení poskytují životaschopné potomstvo, zatímco D. melanogaster a D. simulans produkují neplodné hybridní potomstvo. Genom drozofily se často porovnává s genomy vzdálenějších příbuzných druhů, jako je včela medonosná Apis mellifera nebo komár Anopheles gambiae.

Kurátorská data jsou k dispozici na webu FlyBase.