Durante más de un siglo, la humilde y ubicua mosca de la fruta ha ayudado a los científicos a arrojar luz sobre la genética, las enfermedades y el comportamiento humano. Ahora, un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Miami revela que los pequeños insectos alados tienen un tiempo innato ypreferencia por la luz que depende del color, lo que aumenta la posibilidad intrigante de que nuestras propias opciones de color dependan de la hora del día.
En un estudio publicado en la revista Naturaleza el miércoles, los investigadores hicieron dos descubrimientos inesperados. Primero, descubrieron que, al elegir, las moscas de la fruta son atraídas a la luz verde temprano en la mañana y al final de la tarde, cuando están más activas, y al rojo, oluz tenue, al mediodía, cuando como muchos humanos, reducen la velocidad para comer y tal vez tomar una siesta.
Para sorpresa de los investigadores, también descubrieron que las moscas de la fruta, Drosophila melanogaster, demuestran una "evitación robusta" de la luz azul durante todo el día, un hallazgo que da vueltas a una suposición de décadas de duración. Experimentos anteriores que se remontan ala década de 1970 determinó que las moscas de la fruta se sienten atraídas por la luz azul, el principal impulsor del reloj circadiano o el cronometrador genético de 24 horas que controla la vida de los humanos y la mayoría de los otros animales.
"Si se les da la opción, el hecho de que las moscas no elijan el azul es sorprendente, pero lo más sorprendente, que es relevante no solo para las moscas, sino para la preferencia de color en general, es el hecho de que la preferencia de color cambia con el tiempodía ", dijo el autor principal Sheyum Syed, profesor asistente de física, quien concibió y diseñó el estudio con el estudiante postdoctoral Stanislav Lazopulo." Este hallazgo abre la posibilidad de que la preferencia del color humano también cambie con la hora del día, lo que puede explicar por quéha sido muy difícil precisar cómo el color guía nuestras elecciones "
James D. Baker, coautor del estudio, profesor asistente de investigación de biología que ayudó a supervisar el estudio, "Stan ha demostrado que estos animales tienen una preferencia muy clara por los diferentes colores de luz en diferentes momentos del día que se repite día a día, individualmentea individuo, genotipo a genotipo. Nuestra comunidad de investigación no tenía idea de lo que estaba sucediendo "
Hace cuatro años, mientras era un estudiante graduado en el laboratorio de Syed, Lazopulo se propuso determinar cómo respondería Drosophila a la luz coloreada que experimentarían en su tiempo libre en la naturaleza. Si se les diera una opción, ¿qué luz elegirían?¿un patrón? ¿Sus elecciones serían guiadas por el reloj circadiano que guía a todos los organismos?
Con la ayuda de su hermano, Andrey, creó un complejo conjunto de experimentos de comportamiento que incluían colocar cientos de moscas individuales en pequeños tubos multicolores que tenían un tapón en un extremo, comida en el otro extremo y tres "habitaciones" distintas:- uno verde, uno rojo y uno azul - para que los insectos puedan navegar libremente.
Luego grabó sus movimientos durante todo el día, a través de 12 horas de luz constante y 12 horas de oscuridad total, durante dos semanas seguidas. Cuando Lazopulo revisó el análisis inicial de las grabaciones por computadora, pensó que había codificado malel programa de computadora
"En realidad no les gusta la luz azul. Huyeron de la luz azul", dijo. "Fue un resultado absolutamente inesperado. En base a todo el conocimiento previo, no esperábamos tener tanta preferencia por el verde, unevitar el azul y patrones tan robustos en este comportamiento "
Pero ni el programa de computadora, ni el video, ni sus ojos tenían fallas. Durante el día, las moscas evitaban constantemente las zonas azules, incluso cuando su comida se colocaba en una sola. En esas circunstancias, harían breves incursiones en unzona azul, pero solo para alimentar.
En contraste, las moscas comenzaron a ocupar las zonas verdes aproximadamente dos horas después de que se encendieron las luces en la mañana. Al mediodía, su preferencia por el verde y su actividad disminuyeron, con aproximadamente la mitad de la población dividida entre el verde y el rojo, ozonas oscuras. Luego, aproximadamente una hora antes de que se apagaran las luces, las moscas regresaron a las zonas verdes y su estado más activo. Más tarde, durante la fase de luces apagadas, las moscas se distribuyeron al azar a través de las tres zonas, indicando,los investigadores dijeron que "esa luz es esencial para generar el patrón observado"
Lazopulo y Syed, cuyo laboratorio estudia el comportamiento de la mosca de la fruta para comprender mejor el sueño de los animales, la preparación y las preferencias de color, atribuyeron los resultados dispares de estudios anteriores a las mejoras en los métodos de seguimiento a largo plazo y a las diferencias en el diseño de los experimentos,particularmente la diferencia en el tiempo y las condiciones en que las moscas tenían que elegir su preferencia de color.
Syed dijo que los investigadores anteriores probaron la preferencia de color de Drosophila liberando las moscas en el fondo de un vial en forma de T y dándoles 30 segundos para decidir qué brazo de la T salir, uno con luz verde y el otro conun azul. Los investigadores de la UM sospechan que las moscas eligieron el azul bajo coacción, como "una respuesta de evitación a un estímulo nocivo".
Pero ahora saben que, en su tiempo libre y en condiciones más naturales, Drosophila prefiere el verde, como las hojas de los árboles frutales, donde, para la frustración de muchos agricultores, les gusta poner sus huevos.
A través de lo que Baker llamó un "conjunto de experimentos de tour de force" que incluía una serie de manipulaciones genéticas, los investigadores también descubrieron que el comportamiento impulsado por el color de la mosca de la fruta no depende solo de su sistema visual, como se documentó anteriormente, sino quetambién en las células sensibles a la luz en el abdomen del insecto que sienten azul. Su reloj interno guía la decisión de permanecer en verde o elegir luz tenue en el medio del día. Elimine los genes del reloj, y las moscas de la fruta siempre permanecen en verde, nuncacambio a luz tenue al mediodía.
Pero incluso sin el reloj, aún evitan el azul, gracias a esas células abdominales que señalizan independientemente de los genes del reloj.
Lo que esto significa para los humanos aún está por verse. Pero 110 años después de que el embriólogo Thomas Hunt Morgan comenzó a criar moscas de la fruta para confirmar cómo se heredan los rasgos genéticos, los investigadores de la UM han demostrado que todavía hay mucho que aprender de la plaga común que se ha convertido enmás estudiado y escrito sobre animales en el planeta. En total, 10 científicos han ganado seis premios Nobel por sus descubrimientos biológicos innovadores utilizando moscas de la fruta, cuya composición genética y fisiológica es mucho más simple que los humanos, pero muy similar.
En 1933, Morgan obtuvo el primer Nobel por descubrir el papel que juegan los cromosomas en la herencia; en 2017, un trío de científicos obtuvo el último, por aislar los genes del reloj circadiano que controlan el ritmo de la vida diaria de casi todos los organismos, nosolo en el cerebro, pero en casi todas las células del cuerpo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Miami . Original escrito por Maya Bell. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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