Naukowcy po raz pierwszy poznali wszystkie połączenia nerwowe muszki owocówki. To modelowy organizm wykorzystywany przez biologów w różnorodnych badaniach.
O swoim osiągnięciu badacze z Uniwersytetu w Lipsku oraz innych ośrodków poinformowali na łamach magazyny „Nature”. Jak podkreślają, to pierwsze badanie, które szczegółowo opisuje neurony obejmujące cały system nerwowy dorosłej muszki owocowej (Drosophila melanogaster).
Po raz pierwszy porównano również pełen zestaw połączeń nerwowych (tzw. konektom) samicy i samca, wskazując różnice między nimi.
"Obecnie istnieje zaledwie kilka zestawów danych z mikroskopii elektronowej dotyczących konektomu muszki owocowej. Żaden z nich nie obejmował całego ośrodkowego układu nerwowego – czyli zarówno mózgu, jak i brzusznego pnia nerwowego, który stanowi funkcjonalny odpowiednik rdzenia kręgowego u kręgowców. Dotychczasowe zestawy danych kończyły się na szyi z powodu ograniczeń technicznych" – wyjaśnia główna autorka dokonania, dr Katharina Eichler.
Jak tłumaczą badacze, neurony przebiegające przez przewężenie szyjne – czyli połączenie między mózgiem a pniem nerwowym – są kluczowe dla przekazywania decyzji podejmowanych w mózgu owada. Te obwody pozostawały dotąd nieznane.
"Zidentyfikowaliśmy teraz te neurony w trzech konektomach i przeanalizowaliśmy ich przebieg. Zbadaliśmy jeden zestaw danych z mózgu samicy oraz zestawy danych z pnia nerwowego samca i samicy" – mówi dr Eichler.
Porównując neurony samców i samic, naukowcy po raz pierwszy określili różnice specyficzne dla płci. Odkryli wyraźne rozbieżności w składzie komórkowym układu nerwowego i przebiegu kluczowych neuronów.
Dostarcza to pierwszego wyjaśnienia różnic w zachowaniu owadów obojga płci - np. wskazuje powód tego, że samice muszek wydłużają swój odwłok, prawdopodobnie w celu złożenia jaj, podczas gdy samce wyginają go do przodu, aby odbyć kopulację.
"Badanie stanowi przegląd całego konektomu muszki owocowej. W pewnym sensie pełni funkcję mapy, której naukowcy mogą używać do orientacji w tym systemie. Na jej podstawie można będzie projektować nowe eksperymenty w celu zbadania funkcji poszczególnych neuronów lub całych obwodów - przy zaoszczędzeniu znacznej ilości czasu i zasobów" – wyjaśnia dr Eichler.
Teraz, gdy wyzwania techniczne związane z analizowaniem układu nerwowego muszki owocowej zostały pokonane, jej zespół pracuje nad dwoma nowymi zestawami danych obejmującymi cały ośrodkowy układ nerwowy zarówno samicy, jak i samca owada.
Marek Matacz (PAP)
mat/ agt/
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.
