Nutricion y Sentidos de las larvas de D. suzukii
Proyecto MSC-IF
En este espacio voy a contarles sobre mi proyecto de investigación sobre las adaptaciones nutricionales y sensoriales de las larvas de Drosophila suzukii, financiado por una beca Marie Sklodowska-Curie (MSC) IF de la Comisión Europea.
El año pasado comencé a trabajar como Postdoc en el Departmento de Neuroetología Evolutiva del Instituto Max Planck de Química Ecológica en Jena, Alemania, bajo la dirección del Dr. Bill Hansson y del Dr. Markus Knaden, y desde este año comencé este nuevo proyecto.
A partir de ahora no sólo seguiré explorando la hisotria del uso de las moscas Drosophila como organismo modelo y de la investigación científica que se realiza con ellas desde sci-flies.com, sino que además les contaré sobre el progreso de mi propio proyecto de investigación.
La conquista de un nuevo hÁbitat:
Un Estudio sobre las adaptaciones nutricionales y sensoriales en las larvas de Drosophila Suzukii
Introducción
LOS ANIMALES NECESITAN NUTRIENTES
Los animales comen para incorporar nutrientes (proteínas, azúcares y lípidos) de su entorno, y utilizan esos nutrientes como fuente de energía y como material para crecer y mantener sus cuerpos.
En el ciclo de vida de la mosca, podemos reconocer dos formas muy distintas del animal con comportamientos muy diferentes y necesidades nutricionales distintas. La larva come para crecer y acumular reservas para la metamorfosis. El adulto necesita energía para la reproducción, lo que implica volar para encontrar una pareja, realizar el cortejo, copular, producir huevos y buscar un lugar adecuado para poner los huevos.
LOS ALIMENTOS TIENEn DISTINTO VALOR NUTRICIONAL
No todos los alimentos son iguales. Algunos contienen más proteína, algunos son más azucarados y otros contienen más grasas. Dependiendo de las necesidades de un determinado animal, alimentos con distintas composiciones tendrán un mayor o menor valor nutricional.
Los alimentos pueden tener una composición dinámica. Por lo general, las frutas maduras tienen un alto contenido de azúcares en relación a su contenido de proteínas. Cuando las frutas están pasadas y comienzan a pudrirse, el contenido de proteínas aumenta mientras que los azúcares disminuyen. Animales con distintas necesidades pueden preferir consumir alimentos en distinto estado.
LOS ANIMALES EVALúAN LA COMPOSICIóN de los alimentos y su propias necesidades
Los animales deben buscar los alimentos que necesitan en su entorno. Para poder escogerlos de la mejor manera posible, los animales cuentan con mecanismos que les permiten determinar lo que necesitan así como mecanismos para evaluar el valor nutricional de los alimentos.
Antes de comer algo, los animales usan sus sentidos del olfato y el gusto, para percibir compuestos químicos de la comida, los cuales les indicarán la posible presencia de nutrientes específicos en esos alimentos.
Además de dichos mecanismos externos existen mecanismos para sensar su estado interno del animal los cuales le permiten saber, por medio de señales entre los organos y el cerebro, si la comida ingirierida es suficiente o no.
DIFERENTES ESPECIES TIENEN DISTINTAS NECESIDADES
Como resultado de sus historias evolutivas únicas, las distintas especies animales han tomado diferentes roles en el medio ambiente en el que habitan; a esto le llamamos “ocupar distintos nichos”. Esto significa que cada especie puede tener necesidades nutricionales particulares y además preferencias alimentarias particulares.
MI PREGUNTA
Con mi proyecto, me gustaría entender cómo es que los mecanismos para evaluar el valor nutricional de los alimentos se encuentran sintonizados con las necesidades nutricionales de una especie, según el rol que la especie ocupa en el ambiente y según su historia evolutiva.
¿Están los mecanismos de sensado de diferentes especies adaptados a sus necesidades nutricionales?
MI ESTRATEGIA
Por medio de esta pregunta, quiero colocar el estudio de cómo los animales evalúan el valor nutricional de los alimentos en el contexto de la evolución y la ecología.
Esto implica un estudio comparativo entre los mecanismos para la evaluación del valor nutricional de los alimentos en distintas especies de moscas (el aspecto evolutivo) y sus sustratos preferidos para la alimentación (el aspecto ecológico).
Los detalles específicos de mi proyecto
La hembra adulta de Drosophila melanogaster (nuestro querido organismo modelo), pone sus huevos en frutas pasadas o en estado de descomposición. Estas frutas están repletas de levaduras y tienen un alto contenido proteíco. Es así que la larva se desarrolla y crece con una dieta alta en proteínas.
Por otro lado, la hembra adulta de la mosca de alas manchadas (Drosophila suzukii) tiene un ovipositor especializado (la parte de los genitales externos que sostiene y pone los huevos) grande y con dentículos, que puede penetrar la cáscara de algunas frutas (frutos del bosque, uvas y cerezas).
Este ovipositor le permitió a D. suzukii conquistar un nuevo nicho, ya que ninguna otra especie de Drosophila puede poner huevos a través de la cáscara de estas frutas.
Las moscas D. suzukii prefieren poner huevos en frutas no dañadas, maduras, aún en la planta. Las frutas frescas no tienen tanta actividad de levaduras, tienen menos proteína y más azúcar.
De esta manera, durante los estadíos larvales, cuando el crecimiento y el aumento de peso ocurren, las moscas D. suzukii y D. melanogaster se alimentan con sustratos con composiciones muy distintas.
Mi Objetivo
El objetivo principal de mi proyecto es determinar cómo es que los mecanismos de evaluación del valor nutricional de los alimentos de las larvas de D. suzukii se han adaptado a la conquista de las frutas frescas como sitio de ovipuesta preferido.
Voy a recolectar datos en tres niveles:
- El medio ambiente – Estudiar la composición nutricional de sus sustratos naturales.
- La interfaz – Describir los receptores olfativos y gustativos y su función.
- el interno – Analizar la fisiología y el metabolismo de las larvas en distintas fuentes de alimentación.
La información y los datos producidos por este proyecto son de importancia para la sociedad en varios niveles:
- Este es un proyecto de ciencia básica, sobre aspectos importantes de la ecología y la evolución. Los resultados contribuirán al vasto acervo de conocimiento sobre el funcionamiento de la naturaleza.
- Adicionalmente, voy a estudiar las preferencias y necesidades básicas de una especie que causa daños a la producción de frutas. Esta información puede ayudar en los esfuerzos para reducir las pérdidas económicas que sufrimos debido a la interacción con esta especie.
- Como tercer punto, la humanidad enfrenta muchos problemas relacionados con una alimentación deficiente; la obesidad, las enfermedades cardiovasculares y los desórdenes metabólicos contribuyen a las principales causas de muerte. Estos desórdenes son en muchos casos el resultado de una desconexión entre las necesidades nutricionales y la composición de nuestra dieta, generada por enfocar nuestra alimentación principalmente en el placer. Mi investigación contribuye a la discusión de estos temas, puesto que analiza las preferencias gustativas y las necesidades nutricionales para estudiar la relación entre la composición de la dieta óptima y el rol de una especie en su ecosistema y su historia evolutiva.
Un Biólogo. Un moscólogo. Apasionado por la ciencia y el dibujo.
