Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αρσενικών και θηλυκών φρουτόμυγων

Η κύρια διαφορά μεταξύ αρσενικών και θηλυκών μυγών είναι ότι οι αρσενικές μύγες είναι σχετικά μικρές σε μέγεθος, ενώ οι θηλυκές μύγες είναι περίπου 25% μεγαλύτερες από τις αντίστοιχες αρσενικές τους. Επιπλέον, η κοιλιά της αρσενικής μύγας είναι στρογγυλεμένη στο κάτω μέρος ενώ η κοιλιά της θηλυκής μύγας είναι μυτερή στο κάτω μέρος. Επιπλέον, οι δύο τελευταίες λωρίδες της κοιλιάς της αρσενικής καρπόμυγας είναι πολύ πιο σκούρες ενώ η θηλυκή φρουτόμυγα έχει μια παχύτερη ταινία στο κάτω μέρος της κοιλιάς με μια πιο ανοιχτή ταινία από πάνω.

Οι αρσενικές και θηλυκές μύγες είναι τα δύο φύλα της μύγας (Drosophila  μελανόγαστερ ). Γενικά, το είδος είναι επίσης γνωστό ως κοινή καρπόμυγα ή μύγα ξυδιού. Είναι σημαντικό ότι είναι ένα κοινό παράσιτο σε μέρη όπου υπάρχει κράτηση τροφής. Εν τω μεταξύ, χρησιμοποιείται συνήθως στην έρευνα, καθώς μπορεί να εκτραφεί εύκολα στο εργαστήριο.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται 

1. Fruit Fly
     – Ταξινόμηση, Χαρακτηριστικά, Σημασία στην Έρευνα
2. Μύγες αρσενικών φρούτων
     – Διακριτικά Χαρακτηριστικά
3. Θηλυκές φρουτόμυγες
     – Διακριτικά Χαρακτηριστικά
4. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ αρσενικών και θηλυκών φρουτόμυγων
     – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
5. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αρσενικών και θηλυκών φρουτόμυγων
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι 

Κοιλιά, χρωμοσώματα, σκούρες λωρίδες, δίπτερα, θηλυκή μύγα, μύγα φρούτων, αρσενική μύγα καρπού

Fruit Fly – Ταξινόμηση, Χαρακτηριστικά, Σημασία στην Έρευνα 

Μύγα φρούτων (Drosophila  μελανόγαστερ ) είναι ένα είδος μύγας που ανήκει στην οικογένεια  Drosophilidae. Τα άλλα ονόματα για το είδος περιλαμβάνουν την κοινή μύγα φρούτων και τη μύγα ξυδιού.

Σωματική εμφάνιση 

Γενικά, ο άγριος τύπος φρουτόμυγας έχει κίτρινο-καφέ χρώμα. Το μέσο μέγεθος του είναι 3 mm σε μήκος συμπεριλαμβανομένων των φτερών και 2 mm σε πλάτος. Επίσης, έχουν ένα τμηματοποιημένο σώμα σε κεφάλι, θώρακα και κοιλιά. Είναι σημαντικό ότι οι εγκάρσιοι μαύροι δακτύλιοι στην κοιλιά είναι το κύριο χαρακτηριστικό γνώρισμα των αρσενικών και θηλυκών φρουτόμυγων. Εκτός από αυτά, οι μύγες των φρούτων είναι εξάποδα έντομα με τυπικά τρία ζεύγη ποδιών στον θώρακα.

Εικόνα 1:Fruit Fly

Επιπλέον, αυτές οι μύγες περπατούν χρησιμοποιώντας το τρίποδο βάδισμα στο οποίο τρία από τα πόδια αιωρούνται μεταξύ τους ενώ τα άλλα τρία παραμένουν ακίνητα ή στιγμιαία. Άλλωστε οι μύγες ανήκουν στην τάξη των Δίπτερων, στην τάξη των αληθινών μυγών που έχουν δύο φτερά. Έχουν επίσης πέντε μεγάλα, τούβλο-κόκκινα μάτια και κεραίες. Επίσης, η προβοσκίδα είναι το όργανο τροφοδοσίας μιας γενικής μύγας και χρησιμοποιείται τόσο για την ανίχνευση γευστικών ενδείξεων όσο και για την κατάποση τροφής. Είναι σημαντικό ότι ο φυσικός βιότοπος των φρουτόμυγων είναι τα φρούτα που σαπίζουν.

Κύκλος ζωής και αναπαραγωγή 

Οι μύγες υφίστανται πλήρη μεταμόρφωση με τέσσερα στάδια στον κύκλο ζωής τους. αυγά, προνύμφη, νύμφη και ενήλικα. Η διάρκεια ζωής του υπό βέλτιστες συνθήκες ανάπτυξης στους 25 °C είναι περίπου 50 ημέρες. Επιπλέον, η ανάπτυξή τους εξαρτάται από τη θερμοκρασία όπως σε πολλά ενδόθερμα είδη. Αυτό είναι; ο χρόνος ανάπτυξης αυξάνεται σε υψηλότερες θερμοκρασίες λόγω της θερμικής καταπόνησης. Επιπλέον, αυξάνεται σε συνθήκες συνωστισμού, αν και οι μύγες που αναδύονται είναι μικρότερες.

Εικόνα 2:Κύκλος ζωής Fruit Fly

Επιπλέον, η θηλυκή μύγα κρύβει περίπου 400 αυγά περίπου 5 κάθε φορά είτε σε σάπια φρούτα είτε σε μανιτάρια και ροές χυμού σε αποσύνθεση. Τα αυγά που εκκολάπτονται μετά από 12-15 ώρες έχουν μήκος περίπου 0,5 mm. Επίσης, οι προνύμφες που προκύπτουν αναπτύσσονται για περίπου τέσσερις ημέρες και λιώνουν δύο φορές. Καταναλώνουν μικροοργανισμούς στο υλικό που αποσυντίθεται. Συνήθως, οι ενθυλακωμένες προνύμφες στο puparium υφίστανται πλήρη μεταμόρφωση τεσσάρων ημερών. Εκτός από αυτά, τόσο οι αρσενικές όσο και οι θηλυκές μύγες υφίστανται πολυγαμία κατά την οποία έχουν πολλαπλούς σεξουαλικούς συντρόφους ταυτόχρονα. Είναι σημαντικό ότι αυτό αυξάνει τη γενετική ποικιλομορφία των απογόνων ως εξελικτικό πλεονέκτημα, αυξάνοντας την ικανότητα για το περιβάλλον.

Γενετική 

Τυπικά, το γονιδίωμα μιας μύγας φρούτων περιέχει τέσσερα ομόλογα ζεύγη χρωμοσωμάτων:δύο ζεύγη μεγάλων αυτοσωμάτων, ένα ζευγάρι πολύ μικρών αυτοσωμάτων και ένα ζευγάρι φυλετικών χρωμοσωμάτων. Επίσης, τα θηλυκά έχουν κανονικά δύο χρωμοσώματα Χ (XX), ενώ τα αρσενικά έχουν ένα Χ και ένα μικροσκοπικό χρωμόσωμα Υ (XY). Είναι σημαντικό ότι οι μύγες με ένα μόνο χρωμόσωμα Χ (XO) είναι στείρα αρσενικά. Βασικά, τα πλήρως περιγραφόμενα χρωμοσώματα ως προς τα εύκολα ορατά μοτίβα ζωνών τους καθιστούν μια μύγα ένα εξαιρετικό θέμα για τη μελέτη της δομής και της λειτουργίας των χρωμοσωμάτων, καθώς και της δράσης των γονιδίων και του ελέγχου της.

Εικόνα 3:Χρωμοσώματα Fruit Fly

Είναι ενδιαφέρον ότι η μύγα είναι από τους πρώτους οργανισμούς που χρησιμοποιήθηκαν για γενετική ανάλυση. Ο Τόμας Χαντ Μόργκαν ήταν ο διαπρεπής βιολόγος που μελετούσε τη μύγα των φρούτων στις αρχές του 1900. Διευκρίνισε πολλές βασικές αρχές της κληρονομικότητας, όπως η φυλοσύνδετη κληρονομικότητα, η επίσταση, τα πολλαπλά αλληλόμορφα και η χαρτογράφηση γονιδίων. Σήμερα, είναι ένας από τους γενετικά πιο γνωστούς από όλους τους ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Επομένως, το μοντέλο μύγας φρούτων είναι σημαντικό για την κατανόηση των διαδικασιών όπως η μεταγραφή και η αντιγραφή σε άλλους ευκαρυώτες, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων.

Εικόνα 4:Χάρτης γενετικής σύνδεσης μυγών φρούτων

Το μέγεθος του γονιδιώματος της μύγας είναι περίπου 139,5 εκατομμύρια ζεύγη βάσεων, που περιέχουν 15.682 γονίδια. Συγκριτικά, το 60% των γονιδίων διατηρούνται μεταξύ της μύγας και του ανθρώπινου γονιδιώματος. Επίσης, περίπου το 75% των γνωστών γονιδίων ανθρώπινων ασθενειών έχουν μια αναγνωρίσιμη αντιστοιχία στο γονιδίωμα των φρουτόμυγων. Για το λόγο αυτό, η μύγα χρησιμοποιείται ως γενετικό μοντέλο ανθρώπινων ασθενειών, συμπεριλαμβανομένων των νευροεκφυλιστικών διαταραχών. Πάρκινσον, Huntington, νωθιοεγκεφαλιδική αταξία και νόσος Αλτσχάιμερ. Επίσης, είναι σημαντικό στη μελέτη των μηχανισμών που υποκρύπτουν τη γήρανση και το οξειδωτικό στρες, την ανοσία, τον διαβήτη και τον καρκίνο, καθώς και της κατάχρησης ναρκωτικών.

Σημασία στην έρευνα 

Η μύγα είναι μια δημοφιλής επιλογή ως πρότυπο οργανισμού για πολλούς λόγους. Βασικά, σε πλούσιες καλλιέργειες στους 25 °C, μπορεί να ολοκληρώσει τον κύκλο ζωής του μέσα σε δύο εβδομάδες. Επίσης, ένα μόνο θηλυκό μπορεί να γεννήσει πολλές εκατοντάδες αυγά τη φορά. Επιπλέον, ένας σημαντικός αριθμός μυγών μπορεί να αναπτυχθεί σε περιορισμένο χώρο καθώς είναι μικρές. Πάνω απ 'όλα, είναι αρκετά μεγάλα ώστε να αναγνωρίζουν τα μορφολογικά και συμπεριφορικά χαρακτηριστικά καθώς και τα μεταλλαγμένα. Εκτός από αυτά, βιοχημικές διαφορές μπορούν να εντοπιστούν και σε μία μόνο μύγα.

Male Fruit Flies – Διακριτικά Χαρακτηριστικά 

Οι αρσενικές μύγες είναι οι ελαφρώς μικρότερες από τις μύγες. Επίσης, ένα σημαντικό χαρακτηριστικό τους είναι το ευδιάκριτο σκούρο έμπλαστρο στο κάτω μέρος. Γενικά, κάθε τμήμα της κοιλιάς της μύγας περιέχει μια σκούρα ζώνη. Εδώ, οι δύο τελευταίες ζώνες στο κάτω μέρος συγχωνεύονται για να σχηματίσουν αυτό το διακριτικό σκούρο μπάλωμα στο κάτω μέρος. Ωστόσο, η κοιλιά της αρσενικής μύγας είναι πιο κοντή σε αντίθεση με αυτή της θηλυκής μύγας. Επομένως, η αρσενική μύγα έχει λιγότερες ταινίες στην κοιλιά της.

Εικόνα 5:Θηλυκό και αρσενικό φρουτόμυγα

Επιπλέον, η σεξουαλική χτένα είναι ένα ακόμα λεπτό χαρακτηριστικό της αρσενικής μύγας φρούτων. Συνήθως, είναι μια σύντομη σειρά από χοντρές, σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους τρίχες που εμφανίζονται ως σκούρα μάζα στο τέταρτο τμήμα των μπροστινών ποδιών (συχνά φαίνεται καλύτερα με τη μύγα ξαπλωμένη ανάσκελα). Βασικά, η σεξουαλική χτένα είναι σημαντική για να πιάσει την κοιλιά και τα γεννητικά όργανα της γυναίκας και να ανοίξει τα φτερά της πριν από τη σύζευξη.

Female Fruit Flies – Διακριτικά Χαρακτηριστικά 

Οι θηλυκές μύγες είναι το μεγαλύτερο αντίστοιχο των φρουτόμυγων. Έτσι, έχουν μια σχετικά μακρύτερη κοιλιά. Για το λόγο αυτό, η κοιλιά τους περιέχει μεγαλύτερο αριθμό σκούρων λωρίδων. Επίσης, οι κορυφαίες ταινίες τους είναι πιο χοντρές ενώ οι λωρίδες στο κάτω μέρος είναι πιο ελαφριές. Επίσης, το κάτω μέρος της γυναικείας κοιλιάς είναι στραμμένο προς τα κάτω.

Similarities Between Male and Female Fruit Flies  

• Οι αρσενικές και οι θηλυκές μύγες είναι οι δύο φύλο της μύγας (Drosophila μελανόγαστερ ).
• Επίσης, είναι ένα κοινό παράσιτο σε μέρη όπου η τροφή διατηρείται ως φυσικός βιότοπός της είναι ο καρπός που σαπίζει.
• Εξάλλου, χρησιμοποιείται συνήθως στην έρευνα καθώς μπορεί εύκολα να εκτραφεί στο εργαστήριο.

Διαφορά μεταξύ αρσενικών και θηλυκών μυγών φρούτων

Ορισμός 

Οι αρσενικές μύγες αναφέρονται στις μικρότερες μύγες φρούτων με ένα χρωμόσωμα Χ και ένα μικροσκοπικό χρωμόσωμα Υ ως φυλετικά χρωμοσώματα ενώ οι θηλυκές φρουτόμυγες αναφέρονται στις μεγαλύτερες μύγες με δύο χρωμοσώματα Χ ως φύλο χρωμοσώματα.

Μέγεθος σώματος 

Οι αρσενικές μύγες είναι μικρότερες ενώ οι θηλυκές είναι 25% μεγαλύτερες από τις αντίστοιχες αρσενικές τους.

Το σχήμα του κάτω μέρους της κοιλιάς 

Η κοιλιά της αρσενικής μύγας είναι στρογγυλεμένη στο κάτω μέρος ενώ η κοιλιά της θηλυκής μύγας είναι στραμμένη προς τα κάτω.

Παρουσία "Spike" 

Οι αρσενικές μύγες δεν έχουν "ακίδα" ενώ οι θηλυκές φρουτόμυγες έχουν "ακίδα" στη ραχιαία επιφάνεια στο πίσω μέρος.

Μοτίβο ζωνών στην κοιλιά 

Οι αρσενικές μύγες έχουν λιγότερες λωρίδες από τις οποίες οι δύο τελευταίες λωρίδες συγχωνεύονται, γίνονται πολύ πιο σκούρες προς το πίσω μέρος της κοιλιάς ενώ οι θηλυκές φρουτόμυγες έχουν περισσότερες λωρίδες εκ των οποίων η μία παχύτερη λωρίδα στο κάτω μέρος της κοιλιάς με μια ελαφρύτερη ταινία από πάνω.

Sex Comb 

Οι αρσενικές μύγες έχουν σεξουαλική χτένα, μια μικρή ακατέργαστη χοντρές τρίχες σε κοντινή απόσταση στο τέταρτο τμήμα των μπροστινών ποδιών, ενώ οι θηλυκές φρουτόμυγες δεν έχουν σεξουαλική χτένα.

Επιλογή συντρόφων ζευγαρώματος 

Οι αρσενικές φρουτόμυγες χορεύουν και βουρτσίζουν το σώμα του θηλυκού, ενώ οι θηλυκές φρουτόμυγες επιλέγουν σύντροφο μέσα σε 15 λεπτά.

Συμπέρασμα 

Οι αρσενικές μύγες είναι οι μικρότερες μύγες μεταξύ των δύο φύλων της κοινής μύγας. Εκτός από το μέγεθος, το σχέδιο ζωνών της κοιλιάς είναι το κύριο χαρακτηριστικό γνώρισμα που τις διακρίνει. Αυτό σημαίνει; η κοιλιά των αρσενικών μυγών περιέχει λιγότερες μαύρες λωρίδες και οι δύο τελευταίες λωρίδες στο κάτω μέρος της κοιλιάς συγχωνεύονται για να σχηματίσουν μια πιο σκούρα περιοχή. Εκτός από αυτή την παρατηρήσιμη διαφορά, το κάτω μέρος της κοιλιάς των αρσενικών φρουτόμυγων είναι στρογγυλεμένο και τα μπροστινά τους πόδια περιέχουν μια σεξουαλική χτένα. Εν τω μεταξύ, οι θηλυκές μύγες δεν έχουν σεξουαλική χτένα. Επίσης, η κοιλιά τους είναι στραμμένη προς τα κάτω και περιέχει περισσότερες μαύρες λωρίδες με μια πιο χοντρή λωρίδα στο κάτω μέρος. Εν ολίγοις, η κύρια διαφορά μεταξύ αρσενικών και θηλυκών φρουτόμυγων είναι το μέγεθος του σώματός τους, το σχήμα της κοιλιάς και το σχέδιο των ζωνών τους.

Αναφορές:

1. «Μια εισαγωγή στις μύγες των φρούτων». The Berg Lab, University of Washington, 11 Ιουλίου 2017, Διαθέσιμο εδώ.
2. "The Fly Manual – Ένας Οδηγός για την Εργασία με τη Drosophila." LiveGene, Tauber Lab. Διαθέσιμο εδώ.
3. Gilbert SF. Αναπτυξιακή Βιολογία. 6η έκδοση. Σάντερλαντ (MA):Sinauer Associates; 2000. Χρωμοσωματικός Προσδιορισμός Φύλου στη Δροσόφιλα. Διαθέσιμο εδώ.
4. Reuven Dukas, Carling M. Baxter, Επιλογή συντρόφου σε νεαρές αρσενικές μύγες φρούτων, Συμπεριφορική Οικολογία, Τόμος 25, Τεύχος 3, Μάιος-Ιούνιος 2014, Σελίδες 549–552, Διαθέσιμο εδώ.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. «Drosophila melanogaster Proboscis» Του Sanjay Acharya – Δικό έργο (CC BY-SA 4.0) μέσω Commons Wikimedia   
2. «03 Drosophila melanogaster Life Cycle» Από Image Editor (CC BY 2.0) μέσω Flickr
3. «Drosophila-chromosome-diagram» Από τον Steven J. Baskauf – Δημιούργησα αυτό το διάγραμμα. (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia   
4. "Drosophila Gene Linkage Map" του Twaanders17 – Δική μου εργασία (CC BY-SA 4.0) μέσω του Commons Wikimedia    
5. «Βιολογία Εικονογράφηση Ζώα Έντομα Drosophila melanogaster» Από τον Madboy74 – Δικό έργο (CC0) μέσω του Commons Wikimedia