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最近的进化变化允许果蝇在有毒的水果上用餐

2019-01-25 15:13:33 • 来源：

一种名为noni的水果 - 现在大肆宣传大量未经证实的健康益处 - 对果蝇来说显然是不健康的，它已经让遗传学家着迷了一个世纪。对于生活在世界各地的实验室中的果蝇种类，诺丽意味着极度偏见的灭绝：如果它吃掉在诺丽上生长的酵母，它就会死亡。然而，当收藏家在马达加斯加和非洲之间的一个小岛上摆弄网和诱饵陷阱腐烂的香蕉时，他们找到了一个近亲，果蝇yakuba，快乐地吞噬在这些禁果上生长的酵母。

最近的进化变化允许果蝇在有毒的水果上用餐

生长在noni上的酵母是岛民苍蝇菜单上的核心。但是在大陆，“只要它没有毒性，D.Yakuba对它能找到的腐烂果实感到满意，”威斯康星大学麦迪逊分校遗传学助理教授John Pool说。“他们刮掉在腐烂的水果上生长并吃掉它们的酵母细胞，它们的幼虫在腐烂的水果中游动。” Pool是2016年4月4日“美国国家科学院院刊”上发现的这项发现研究的资深作者。

池说，马约特岛上存活毒素的果蝇很可能成为研究饮食变化演变的重要研究课题，“我们可以借用普通实验室果蝇的遗传工具。”

果蝇是遗传学的主力，但“大多数果蝇实验室专注于使用一小组实验室菌株进行实验，”Pool说。“我们的兴趣是使用果蝇来了解该领域的进化。” 因为不同的果蝇也会进化出对noni的免疫力，“Yakuba让我们有机会问，这些转变是多么可预测?他们会使用相同的基因，还是这些生物有更广泛的调色板，所以他们可以做出完全不同的选择下次?”

法国国家科学研究中心的让·戴维(Jean David)领导的马约特岛(Mayotte)的收集工作确定了不寻常的果蝇(Drosophila yakuba)种群及其对诺丽(noni)的奇异偏好。自查尔斯达尔文探索加拉帕戈斯以来，岛屿物种在进化生物学中发挥了关键作用。“到达的有机体发现生命不同，食物不同，它们必须与不同的物种相互作用，”Pool说。“如果有的话，他们与他们的大陆表兄弟之间的杂交较少，而且出于所有这些原因，他们可以更自由地走向不同的进化方向。”

Pool说，在马约特岛上的雌性yakuba苍蝇喜欢不与大陆雄性交配，帮助建立支持新物种进化的生殖隔离。“当这些苍蝇到达马约特时，可能没有那么多的选择，”Pool说，“所以他们被困在这种有毒的水果中生存。”

遗传分析表明，岛屿蝇在大约3万年前到达马约特岛后，对果蝇的免疫力发生了很长一段时间 - 在果蝇sechellia之间发生了类似的转变之后很长时间，果蝇是该地区的另一种果蝇，也是腐烂的诺丽吃酵母。

这引发了最令人感兴趣的问题：两种遗传转化的相互关系有多紧密?

在Pool的实验室中，博士后研究员Amir Yassin将这个问题分解为一个关于苍蝇对诺丽的吸引力的问题，以及关于其对诺丽毒素的免疫力的问题。“我们没有在吸引力的演变中看到强烈的遗传平行信号，但是我们确实为容忍毒素基因提供了毒素，”Pool说。“所以不仅在两个物种中进化出相同的特性，而且至少还有一些相同的基因参与其中。”

Pool说，找到一只最近改变其用餐习惯的苍蝇是一个非常实际的原因引人入胜，他们观察到大多数农业害虫在开始攻击庄稼之前都要经过改变菜单。

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