В Японии биологи из Национального института информации и коммуникационных технологий (National Institute of Information and Communications Technology, NICT) и Университета Нагоя (Nagoya University)провернули, пожалуй, один из самых наглядных экспериментов по «переключению» врождённого поведения.
Используя генные технологии, они заставили самцов Drosophila melanogaster — классических лабораторных плодовых мушек — впервые в истории ухаживать за самками по сценарию, характерному для их далёких родственников Drosophila subobscura: не петь крыльями, а… отрыгивать и дарить еду.
🔬 Как это работало
В природе самцы D. melanogaster ухаживают, создавая звуковые вибрации крыльями, а D. subobscura пошли по другому пути — они предлагают самкам пищу, предварительно извергнутую из зоба. Эти два вида разошлись примерно 30–35 миллионов лет назад, но у обоих есть ключевой ген FRU («fruitless» — «бесплодный»), регулирующий мужское брачное поведение.
Разница оказалась в деталях: у D. subobscura определённые инсулин-продуцирующие нейроны соединены с «центром ухаживания» в мозге, а у D. melanogaster — нет, эти клетки остаются «отключёнными».
Команда под руководством Юсуке Хара (Yusuke Hara) и Дайсуке Ямамото (Daisuke Yamamoto) активировала FRU в нужных нейронах «поющих» мух, включив производство белков FRUM. Результат: нейроны отрастили новые отростки и сформировали связи с участками мозга, управляющими брачным поведением. Итог — совершенно новое для этого вида «подарочное» ухаживание.
🧠 Минимум изменений — максимум эффекта
Учёные показали, что для появления нового поведения не обязательно создавать новые типы клеток. Достаточно перенастроить связи между уже существующими нейронами.
«Эволюция способна генерировать поведенческое разнообразие за счёт точечных перестроек в мозговых цепях, — отметил Юсуке Хара (Yusuke Hara). — Это даёт ключ к пониманию, как появляются уникальные стратегии выживания и размножения».
Старший автор, Дайсуке Ямамото (Daisuke Yamamoto), добавил:
«Мы смогли проследить путь от одного гена до сложного ритуала, буквально восстановив эволюционный шаг, который когда-то разделил два вида».
Литература.
“Cross-species implementation of an innate courtship behavior by manipulation of the sex-determinant gene” by Ryoya Tanaka et al. Science
