Muchy, które zmieniły naukę
Owocówki mogą być dokuczliwe, gdy brzęczą w naszym salonie czy lądują w naszym winie. Ale mamy wiele powodów, aby być im wdzięcznymi - zrewolucjonizowały one nauki biologiczne i medyczne.
Muchy i komary należą do rzędu Diptera, grupy owadów, które mają tylko dwa skrzydła (od greckiego di, czyli dwa, i pteron, czyli skrzydło). Niemniej jednak, tak jak większość ludzi akceptuje zarówno uciążliwe, jak i pozytywne cechy swoich przyjaciół, nie powinniśmy oceniać much tylko na podstawie ich negatywnych zachowań.
Powinniśmy otworzyć oczy na ich ogromne znaczenie gospodarcze i środowiskowe, jak argumentuje entomolog Erica McAlister w swojej książce The Secret Life of Flies. Na przykład wiele roślin (w tym roślina kakaowa, która daje nam czekoladę) polega na Diptera jako na zapylaczach. Albo spróbuj wyobrazić sobie świat bez much do rozkładania martwych zwierząt.
Podejdę jednak do tematu z innej strony, aby zdobyć wasz szacunek dla jednej konkretnej diptery: owocówki, inaczej muszki octowej (Drosophila melanogaster).
Drosophila może być malutka, ale latem potrafi być wielkim utrapieniem, kiedy unosi się nad dojrzewającymi owocami lub wyłania się w rojach z koszy na śmieci. Gatunek Drosophila został po raz pierwszy wspomniany przez niemieckiego entomologa Johanna Meigena w 1830 roku i od tego czasu zyskał status celebryty wśród naukowców.
Drosophila stał się najlepiej zrozumiałym organizmem zwierzęcym na planecie i potężnym narzędziem nowoczesnych badań medycznych. Dziesięciu naukowców pracujących nad muszkami octowymi otrzymało Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny.
Partnerstwo nauki z muszkami zaczęło się na początku XX wieku, kiedy biolog Thomas Hunt Morgan z Uniwersytetu Columbia w Nowym Jorku postanowił przetestować teorie ewolucyjne, takie jak powiązanie mutacji genetycznych z innymi cechami, oraz odkrycie na nowo w 1900 roku teorii dziedziczenia Gregora Mendla, opublikowanej w 1865 roku. Mendel pozostaje do dzisiaj uznawanym ojcem genetyki.
Morgan nie był pierwszym, który pracował z Drosophila. Ale jego pomysł na wykorzystanie taniego chowu much (kawałki banana trzymane w butelkach na mleko) i szybkiego rozmnażania (jedno pokolenie w około dziesięć dni; około 100 jaj na samicę na dzień) umożliwił badanie ewolucji w laboratorium. Dzieje się tak, ponieważ łatwiej zobaczyć zmiany ewolucyjne w dużych populacjach gatunku o dużym obrocie.
Jego masowe eksperymenty z hodowli setek tysięcy much doprowadziły do odkrycia jednej muchy z białymi oczami, zamiast czerwonych oczu, jakie zwykle mają owocówki.
Dalsze badania Morgana i jego zespołu nad potomstwem z białymi oczami ujawniły, że geny mogą mutować i są ułożone w uporządkowane i powtarzalne mapy na chromosomach (długiej cząsteczce DNA).
To nowe zrozumienie założyło podwaliny pod dziedzinę klasycznej genetyki, jaką znamy dzisiaj. Na przykład doprowadziło do zrozumienia, jak dziedziczy się choroby genetyczne.
W latach 40. naukowcy, w tym George Beadle i Edward Tatum, ustalili, że niektóre geny kodują białka, które mogą ułatwiać reakcje chemiczne i wytwarzać potrzebne w komórkach cząsteczki.
Inni badacze z owocówkami zmapowali strukturę podwójnej helisy DNA. Dzięki tym odkryciom, długo dyskutowane pytania stały się bardziej zrozumiałe. Na przykład, jak geny regulują skomplikowane procesy biologiczne, takie jak rozwój całego organizmu z jednej zapłodnionej komórki jajowej.
Naukowcy stopniowo opracowali techniki stosowania mikroskopów do badania zarodków Drosophila w ich miniaturowych, wielkości 0,5 mm, przezroczystych skorupkach jaj. Mnogość strategii genetycznych, które poznaliśmy na muchach, stało się potężnym narzędziem do rozłożenia na czynniki pierwsze mechanizmów rozwoju much.
Tak jak ludzkie mutacje genów mogą powodować malformacje ciała u ludzi, zarodki much również wykazują takie wady- na przykład brak głów lub ogonów.
Naukowcy mogą badać wady mutantów, nawet jeśli jaja nigdy nie wyklują się, co może potem dawać informacje o normalnej funkcji danego genu.
Tego rodzaju genetyczne badania muszek octowych , połączone z nowymi technologiami, takimi jak klonowanie genów, pomogły nam zrozumieć, jak sieci genów mogą determinować rozwój ciała i jak czasami mogą powodować dziedziczne zaburzenia.
Sieci genów to zestaw lub części genów, które współdziałają ze sobą, kontrolując konkretną funkcję komórkową. W 1995 roku trzej naukowcy zdobyli Nagrodę Nobla za swój wkład w to nowe zrozumienie.
Zadziwiające podobieństwo
Ostatecznie okazało się, że całe genomy much i ludzi wykazują zadziwiające podobieństwa, a mechanizmy lub procesy odkryte u much często okazały się dotyczyć bardziej skomplikowanych organizmów. Wiele ludzkich genów może nawet przejąć funkcję ich odpowiedników Drosophili, gdy są wprowadzane do genomu muchy.
Wspólny przodek, który założył ewolucyjne linie much i ludzi pół miliarda lat temu, wydaje się być wyposażony w tak dobrze zaprojektowaną biologię, że wiele jej aspektów jest nadal utrzymanych, takich jak mechanizmy wzrostu czy funkcji neuronalnych.
Ponieważ jesteśmy tak podobni genetycznie, wiele aspektów biologii i chorób ludzkich zostało najpierw zbadanych na muszkach octowych . Tymczasem badania nad owocówkami są szybkie, kosztowo efektywne i niezwykle wszechstronne. Są idealne do odkryć naukowych.
Po zdobyciu wiedzy na muchach, ta wiedza może przyspieszyć badania na bardziej skomplikowanych organizmach. Dzisiaj szacuje się, że ponad 10 000 naukowców na całym świecie pracuje z Drosophila w wielu dziedzinach nauki, które mają związek z biologią i chorobami ludzkimi.
Muszki octowe są używane przez neurologów do badania uczenia się, pamięci, snu, agresji, uzależnień i zaburzeń nerwowych. Nie mówiąc już o badaniu raka i starzenia, procesów rozwoju, mikrobiomu jelitowego, komórek macierzystych, mięśni i serca.
Należy jednak podkreślić, że muchy nie są mini-ludźmi. Nie mogą być używane do badania utraty osobowości, jaką obserwujemy w chorobie Alzheimera, na przykład. Ale mogą być używane do badania, dlaczego neurony umierają w takich chorobach i pomagają wypełnić istotne luki w naszym zrozumieniu tego typu chorób.
Owocówki latające w twojej kuchni mogą być irytujące, ale teraz być może spojrzysz na nie inaczej.
Dostawa w 3h!
Zainstaluj nasza aplikację - zamów z dostawą do domu tego samego dnia.
W aplikacji znajdziesz również przydatne rzeczy, w tym listę aktualnie pracujacych lekarzy weterynarii w Szczecinie.
Kopiowanie, reprodukcja lub dystrybucja części lub całości materiałów bez wyraźnej zgody właściciela jest ściśle zabronione i może prowadzić do konsekwencji prawnych.
9:00 - 20:00
SOBOTA10:00 - 16:00
GODZINY PRACY
9:00 - 19:00
SOBOTA10:00 - 16:00
ZAMÓWIENIA883 901 501
SKLEP91 885 31 31
Regulamin
Polityka