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Un recorrido por el género Drosophila
Calendario de Adviento 2021 - Parte I
Diciembre puede ser un mes sombrío en el hemisferio norte. No hay mucha luz solar, hace mucho frío y, si a eso le agregas otra ola de Covid, tengo que admitir que diciembre no es mi mes favorito. Tal vez por eso abrazo la tradición del Calendario de Adviento con tanta alegría, especialmente este año.
Para aquellos no familiarizados con esta tradición, el Calendario de Adviento es un calendario especial para contar los días en anticipación a la Navidad. Cada día se abre una nueva puerta en el Calendario y detrás de ella te espera un regalo especial. La sorpresa puede ser un juguete, si eres un niño, una linda imagen o, muy popular en estos días, un chocolatín.
Decidimos también hacer un Calendario de Adviento para los amantes de la Drosophila. Durante diciembre, presentamos cada día una especie diferente de Drosophila. ¿Por qué? ¡Bueno, porque estos animales son simplemente fascinantes!
Hay más de 1500 especies de Drosophila, que viven en ambientes más diversos, algunas se reproducen y se alimentan de frutas, y otras de flores, hongos, cactus ¡e incluso encima de un cangrejo! Las moscas Drosophila pueden ser bastante insulsas o tener hermosas manchas en las alas. Algunas son muy pequeñas y otras más bien grandes. Tienen diferentes formas de cabeza o piernas, ¡y la diversidad de comportamiento es asombrosa!
Toda esta biodiversidad no apareció de la noche a la mañana, pero es producto de más de 50 millones de años de evolución. Como para tener una idea, existe casi la misma distancia evolutiva entre Drosophila melanogaster y Drosophila willistoni que entre los humanos y roedores, como los ratones y las ratas.
Estudiar cómo surgieron las diferentes especies de moscas dentro del género Drosophila nos enseña mucho sobre los mecanismos de la evolución en general. No existe otro grupo de animales con tanta complejidad y diversidad, con un conocimiento tan profundo de la filogenia y con un conocimiento tan vasto sobre la genética, el desarrollo, la neurobiología y el comportamiento, la fisiología y la ecología de las especies individuales.
En mi humilde opinión, esto es lo que hace que el estudio de las especies de Drosophila, incluso Drosophila melanogaster, sea tan fascinante e importante.
Espero que con nuestro Calendario de Adviento podamos transmitirles al menos una pizca de toda esta fascinación y amor por estas maravillosas especies.
Y sin más preámbulos, comencemos con el Calendario.
Día 1. drosophila suzukii
En este primer día, conozcan a la Drosophila suzukii, la muy temida plaga agrícola! Originaria del sudeste asiático, se encuentra ahora presente en toda Europa y América. A diferencia de D. melanogaster, a las moscas D. suzukii les gusta poner sus huevos en frutas frescas que están todavía en la planta, dañando la fruta y provocando una enorme pérdida de cosecha. Las hembras tienen un ovipositor dentado que les permite perforar la piel dura de la fruta fresca. Durante la evolución, también adquirieron algunos cambios en su sentido del olfato, el gusto y el mecanorreceptor, los cuales les ayudan a encontrar y preferir este nuevo hábitat (la fruta fresca). D. suzukii es conocida también como la mosca del ala manchada, debido a las manchas en las alas de los machos.
Referencias:
Tuvimos la idea de hacer un Calendario de Adviento en el último minuto (incluso empezamos un día más tarde), así que tuvimos que empezar con una especie “fácil”. Diego y yo trabajamos con D.suzukii, así que ya la conocíamos bastante, por lo que no tuvimos que invertir mucho tiempo en buscar información.
Día 2. drosophila mojavensis
En este segundo día, ¡conozcan a la Drosophila mojavensis, la mosca enamorada del cactus!
En realidad, D. mojavensis no es una sino cuatro subespecies, que viven en diferentes regiones geográficas y se alimentan de diferentes especies de cactus. Esto hace que el grupo de D. mojavensis sea un buen modelo para los estudios de especiación. Las diferentes subespecies se comportan y huelen de manera diferente, y tienen genitales diferentes.
Pero eso no es todo… Además de vivir en diferentes áreas y comer diferentes cactus, las diferentes subespecies están sexualmente aisladas, utilizando diferentes modos de comunicación sexual para encontrar a su pareja.
REFERENCIAS:
También trabajamos con estas moscas, y Diego tiene experiencia mirándolas y dibujándolas. Así que fue una decisión sencilla usarla para comenzar a entrar en calor. La idea le surgió al instante y fue un dibujo sencillo.
día 3. drosophila endobranchia
En este tercer día de nuestro Calendario de Adviento, conozcan a Drosophila endobranchia, ¡la mosca que vive dentro de un cangrejo!
D.endobranchia, endógena de las Islas Caimán y la Bahía de Guantánamo, es una de las pocas especies que se han adaptado para vivir en el “caparazón” y las piezas bucales del cangrejo.
Se alimentan de los microbios que viven en el cangrejo.
Las hembras ponen sus huevos alrededor de los ojos del cangrejo y las larvas se arrastran más tarde hasta las branquias, donde permanecen hasta cuatro meses. Posteriormente, las larvas grandes irán a las piezas bucales donde se prepararán para la pupariación.
Pueden aprender más aquí:
Para el Calendario de Adviento, pedimos sugerencias en Twitter a investigadores que trabajasen con moscas Drosophila. La gente se entusiasmó con el proyecto y cooperaron un montón. En menos de 2 horas tenía una lista larguísima de especies interesantes, enlaces a los trabajos de investigación e incluso fotografías de las moscas y anécdotas personales. ¡Realmente disfrutamos de la interacción con la comunidad!
La idea de presentar a D. endobranchia abrazando a un cangrejo de peluche surgió en realidad de uno de estos entusiastas investigadores.
día 4. zaprionus indianus
En este cuarto día de nuestro calendario de Adviento, ¡conozca a Zaprionus indianus, una elegante mosca de la fruta!
Como habrán sospechado, Z. indianus en realidad no es del género Drosophila, pero está bastante relacionado con nuestras amigas Drosophila. Pertenece al género Zaprionus, familia Drosophilidae.
Se las reconoce fácilmente por sus hermosas franjas longitudinales blancas (tanto en machos como en hembras).
Estas moscas son originarias de África pero, como nuestra querida amiga D. suzukii, Z. indianus ha decidido explorar el mundo en las últimas décadas. Ahora se las encuentra en el Medio Oriente, India y América del Sur y del Norte.
Aunque normalmente prefiere frutos maduros, ya caídos o podridos, en Brasil Z. indianus ataca plantaciones de higos frescos.
¿Podría Z. indianus convertirse también en una especie plaga mundial?
Pueden aprender más aquí:
Esta mosca es tan llamativa con sus rayas blancas y negras. Diego quería hacer un dibujo dinámico, como si la mosca fuera una especie de corredor. Dato curioso, las franjas negras están pigmentadas, pero las blancas, son un efecto del reflejo de la luz producido por la forma y posición de pequeños pelos en la cutícula de la mosca.
día 5. drosophila guttifera
En este quinto día de nuestro calendario de Adviento, conozca a Drosophila guttifera!
Drosophila guttifera puede reconocerse por su hermosa pigmentación en las alas y sirve como modelo para estudiar la formación de patrones de color.
Las especies estrechamente relacionadas del grupo quinaria (moscas que se alimentan de hongos) también tienen patrones distintivos de pigmentación en las alas.
¿Cómo ha evolucionado este curioso patrón de colores?
Un gen importante para la pigmentación es Wingless.
En lugar de modificar el gen Wingless, cambios durante la evolución en las secuencias genómicas que regulan la expresión de Wingless (también conocidas como secuencias enhancers) dieron como resultado los puntos de color característicos en el ala de D. guttifera.
Curiosamente, algunos de estos nuevos ¨”enhancers” regulan la expresión del gen Wingless incluso con 70 kb de distancia (¡eso es muy lejos!)
Pueden aprender más aquí:
Con esta especie comencé a profundizar en la importancia de los patrones de pigmentación. Sabía muy poco sobre el tema y terminé aprendiendo bastante investigando las diferentes especies. Algún día debería dedicarle un post.
día 6. drosophila subobscura
En este sexto día de nuestro calendario de Adviento, conoce a Drosophila subobscura!
Hoy es la última noche de Janucá, la fiesta judía de la luz. Esta noche encendemos la última vela e intercambiamos pequeños obsequios.
Para conmemorar esto, elegimos presentar a D. suboscura, una especie que se aparea exclusivamente bajo la luz e intercambia obsequios nupciales.
Las hembras solo se aparean con un macho a la vez, y solo si hay luz. A diferencia de la mayoría de las moscas Drosophila, los machos de D. subobscura no cantan una “canción de amor”.
Pero los machos hacen mucho para llamar la atención de las hembras.
Los machos de D. subobscura tocan a la hembra, mueven sus alas como tijeras, extienden su proboscis, hacen un swing a media pierna, ofrecen un obsequio nupcial (una gota regurgitada secretada por el buche del macho), bailan, extienden su ala y, finalmente, intentan copular al mujer.
El regalo nupcial parece ser nutritivo. Si la hembra está hambrienta, aceptará el regalo del macho con más frecuencia y así podrá poner más huevos.
REFERENCIAS:
Janucá es una de esas fiestas que es muy importante para la comunidad judía en los Estados Unidos pero no tanto para la comunidad en Argentina. De hecho, recién comenzamos a prestarle un poco de atención cuando conocimos a una amiga judía de los EE. UU. Todavía no encendemos las velas pero nos gusta aprovechar la ocasión y disfrutar de algunas delicias fritas. 🙂
Para conmemorar el encendido de las velas, volví a recurrir a la comunidad de Drosophila en Twitter. Estaba buscando una especie que se aparease exclusivamente bajo la luz y terminé encontrando una que también intercambia regalos (¡otra actividad importante de la última noche de Janucá!)
día 7. drosophila bifurca
¡En este séptimo día de nuestro calendario de Adviento, conoce a Drosophila bifurca!
Drosophila bifurca debería ir al libro Guiness de los récords por… sus espermatozoides gigantes! Tienen los espermatozoides más largos del planeta (¡casi 6 cm de largo empaquetados en una mosca de apenas 0,3 cm!)
Ahora, el tamaño no importa … ¿o sí?
Producir espermatozoides gigantes es muy costoso y los machos solo pueden producir algunos pocos.
Desde la perspectiva del macho, parecería más eficiente producir toneladas de espermatozoides, entonces, ¿por qué D. bifurca tiene espermatozoides tan grandes y limitados?
Las moscas tienen varias parejas sexuales, por lo que la competencia entre espermas continúa dentro de la hembra.
A su vez, las hembras parecen preferir a los machos con espermatozoides más largos.
Ser capaz de producir células tan energéticamente costosas podría ser un indicativo de buena salud y probablemente buenos genes.
REFERENCIAS:
Cuando Diego leyó sobre esta especie y el tamaño de sus espermatozoides, inmediatamente pensó en lo preciadas que debía ser cada una de esas células y se imaginó la relación especial que cada macho podría desarrollar con ellas, como si fueran una especie de mascota. Se divirtió mucho dibujándola.
día 8. drosophila virilis
¡En este octavo día de nuestro calendario de Adviento, conoce a Drosophila virilis, una comedora de savia de árbol!
En Argentina, generalmente decoramos el árbol de Navidad el 8 de diciembre (Día de la Virgen). Entonces, ¿qué mejor especie de Drosophila que una que se alimenta de la savia de los árboles en fermentación?
Drosophila virilis probablemente se originó en los bosques de China, pero hoy tiene una distribución mundial.
D. virilis llevó la canción de cortejo a otro nivel. No solo machos y hembras hacen vibrar sus alas durante el cortejo, generando dos canciones, sino que lo hacen de forma coordinada cantando a dúo.
Las hembras integran señales auditivas y táctiles del macho para producir y coordinar su canción.
REFERENCIAS:
La referencia al árbol de Navidad del 8 de diciembre (en homenaje al día en que decoramos el árbol en Argentina) se nos ocurrió a los dos de forma independiente. ¿Conectamos mentalmente, nosotros? Nooooooo.
día 9. drosophila sechellia
¡En este noveno día de nuestro calendario de Adviento, conoce a Drosophila sechellia, la mosca de la isla paradisíaca!
D. sechellia es endémica de las islas Seychelles y está especializada en poner huevos y alimentarse de la fruta Noni. Los árboles de Noni son muy abundantes en esas islas. Esta fruta es tóxica para la mayoría de las especies de Drosophila, incluida su especie hermana D. simulans.
La toxicidad proviene de un alto contenido de ácidos, a los que D. sechellia parece ser resistente. Además, D. sechellia depende de un químico presente en la fruta (la L-DOPA) para completar la maduración de sus huevos.
D. sechellia se adaptó para oler y saborear mejor a esta fruta.
REFERENCIAS:
Otra especie fácil. Trabajo con D. Sechellia, así que conocía bastante bien la literatura.
día 10. drosophila montana
En este décimo día de nuestro calendario de Adviento, conozca a Drosophila montana, ¡la mosca súper resistente al frío!
D. montana vive en lugares muy fríos. Se las puede encontrar en el hemisferio norte en latitudes altas (Finlandia y Canadá) y en altura (en las Montañas Rocosas).
Estas moscas se aclimatan y sobreviven a las bajas temperaturas, y durante el invierno las hembras entran en diapausa reproductiva, es decir que detienen el desarrollo de sus óvulos.
Muchos genes implicados en el desarrollo neuronal, el metabolismo y la reproducción cambian su expresión cuando los días se acortan a medida que se acerca el invierno. Esos cambios podrían ayudar a las moscas a sobrellevar mejor las condiciones frías.
Miren este video sobre cómo estudiar la resistencia al frío en el laboratorio.
REFERENCIAS:
En las fotos que Diego vio, esta mosca se veía más oscura que D. melanogaster. Eso y su resistencia al frío le hizo pensar en osos en la nieve, y así terminó haciendo este dibujo.
día 11. drosophila heteroneura
En este undécimo día de nuestro calendario de Adviento, conozca a Drosophila heteroneura, ¡una mosca hawaiana!
D. heteroneura es una de las especies de Drosophila hawaianas, un grupo de alrededor de 1000 especies nativas de las islas hawaianas. Este grupo es muy diverso, pero una gran parte de esta diversidad proviene en realidad de una sola especie ancestral hawaiana. Esto lo convierte en un grupo excelente para estudios evolutivos.
Los machos de D. heteroneura tienen una cabeza ancha en forma de martillo muy característica. Los machos tienen largos enfrentamientos, donde las moscas se enfrentan y empujan hasta que una obliga a su oponente a retroceder.
En la naturaleza, D. heteroneura ocasionalmente puede cruzarse con otra especie estrechamente relacionada, D. silvestris. Sin embargo, la mayoría de las veces, no cortejan ni pelean entre sí. El aislamiento reproductivo del comportamiento podría desempeñar un papel importante en la especiación de estas dos especies.
REFERENCIAS:
Elegir solo una especie hawaiana es una tarea difícil. ¡Hay tantas especies interesantes y con hermosas alas y formas divertidas!
día 12. drosophila elegans
En este duodécimo día de nuestro calendario de Adviento, conozcan a Drosophila elegans, ¡una mosca que se alimenta de flores!
D. elegans es una especie del sureste asiatico que se alimenta principalmente de la flor Ipomoea.
Dos formas de D. elegans están geográfica y parcialmente aisladas sexualmente: una negra distribuida en las islas Ryukyu y Taiwán, y otra marrón en el sur de China, Filipinas e Indonesia.
Los machos de D. elegans son muy territoriales, eligen una flor para aparearse y la defienden de otros machos. Los machos más grandes pueden defender mejor su territorio.
Otra mosca que se alimenta de flores es D. suma. Estas moscas usan sus patas, equipadas con fuertes espinas, para rascar los pétalos y luego ingerir el líquido que brota de los pétalos.
REFERENCIAS:
Diego descubrió D. suma y D. elegans cuando estaba investigando especies extintas para Inktober2021 (había una sugerencia que era “extinto”). Había una especie extinta llamada D. elegans que luego fue rebautizada como Drosophila statzi. Eso le llevó más tarde a leer sobre las especies que se alimentan de flores y sobre D. suma.
Este es el fin de la primer parte de nuestro Calendario de Adviento. Espero que lo hayan disfrutado.
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Un Biólogo. Un moscólogo. Apasionado por la ciencia y el dibujo.
