Неразделна спътница на генетичните изследвания, тя е и космически пътешественик
Плодовата или оцетната муха, Drosophila melanogaster. По този начин е познато това малко насекомо, с геном, много подобен на човешкия и това е неразделна част от историята на генетичните изследвания. Толкова много, че НАСА изпрати лаборатория за плодови мухи до Международната космическа станция (МКС), за да разследва реакцията на имунната система при дълготрайни космически полети.
Отдавна е известно, че способността на астронавтите да се противопоставят на болестите отслабва в космоса. Оказва се, че същото се случва и с плодовите мухи. Всъщност дрозофилите са изпратени в орбитата на Земята на борда на космическата совалка Discovery през 2006 г. и е открито намаляване на имунната функция. Полетът на совалката беше сравнително кратък, само 13 дни, но астронавтите, пътуващи до Марс и други отдалечени места, ще останат в космоса много по-дълго. Затова е важно да се знае как тези дълги пътувания могат да повлияят на защитата на пътниците.
Постоянното местообитание за плодовата муха на международната космическа станция позволява на изследователите да провеждат изследвания, пряко свързани с тези дългосрочни космически полети. Изучаването на имунната система на космонавтите може да бъде сложно, тъй като всеки астронавт има свой собствен генетичен код. Вместо това мухите, изпратени в космоса, са генетично идентични. Една центрофуга подлага дрозофилата на еквивалента на земната гравитация, което позволява на изследователите да разберат влиянието на радиацията и гравитацията.
Плодовата муха е малък организъм с дължина около 3 милиметра, който расте върху зрели плодове. Той е и един от най-ценните организми в биологичните изследвания, особено в генетиката и биологията на развитието. Дрозофилата се използва като модел на организма повече от век и дори днес хиляди учени работят по много различни аспекти. Възрастната муха има частично черно и частично кафяво тяло, червени очи и, подобно на други насекоми, е изградена от глава, гръден кош и корем. Поради малкия си размер е необходимо да използвате лупа или микроскоп, за да наблюдавате тези детайли.
Кръговат на живота
Мухата дрозофила преминава през етапите на яйце, ларва, какавида и накрая, възрастно насекомо. Продължителността на жизнения му цикъл зависи от няколко фактора на околната среда, като температура и влажност. При температура от 25 градуса по Целзий и относителна влажност от 60% цикълът на D. melanogaster от яйце до възрастен е около 10 дни, докато при 20 градуса отнема 15 дни.
Яйцето дрозофила е дълго около половин милиметър. След оплождането е необходим един ден, за да се развие ембрионът в червеева ларва.
Ларвите се хранят и растат непрекъснато, линеейки се на 1, 2 и 4 ден след излюпването от яйцето (първи, втори и трети етап). След два дни в третия ларвен живот, той се линее още веднъж и се превръща в какавида, която вече не може да се движи.
Какавидата напълно трансформира тялото си в продължение на четири дни и се образува крилат възрастен, който се появява от черупката, когато метаморфозата завърши. След като възрастният излезе от какавидата, крилата се разтварят и изсъхват, коремът става по-заоблен и цветът на тялото става по-тъмен. Възрастният е плодороден дванадесет часа след излизане от какавидата.
Защо да работите с «дрозофили» в класната стая?
Подобно на много други насекоми, Drosophila melanogaster претърпява пълна метаморфоза за много кратък период от време. Техният жизнен цикъл започва, когато женската снася до 500 яйца върху кожата на зрели плодове или други храни. 24 часа след снасянето се появява малка ларва, която се храни с плодовете за около три дни. През тези три дни той преминава през три етапа, които се наричат етапи. В края на стадия на ларвите, той преминава през етап на кученце за още четири дни и излиза като възрастен.
Плодовата муха е прост организъм за боравене, а също така, след толкова години изследвания, нейната биология е добре известна. Той е с малки размери, с жизнен цикъл от около две седмици, достъпен за поддържане и дава много големи потомци. Многобройни мутации също възникват в гените му и целият му геном вече е секвениран. Тъй като е трудно да се наблюдава плодовата муха в нормално състояние, тъй като тя е много малка и се движи много, тя работи много добре, за да я обезболи и наблюдава с лупа или микроскоп.