Umwelteinflüsse auf die Geschlechtsbestimmung bei Fruchtfliegen

Die Fruchtfliege als Modellorganismus

Die Fruchtfliege, Drosophila melanogaster, ist ein bevorzugtes Tiermodell für Genetiker aufgrund ihrer kurzen Lebensdauer und Zuchtzyklen sowie ihrer gut etablierten genetischen Merkmale. Die Temperatur beeinflusst viele der physiologischen Prozesse von D. melanogaster, einschließlich der Geschlechtszuweisung.

Genetische Anpassung

D. melanogaster stammt aus dem subsaharischen Afrika und begann vor etwa 10.000 Jahren nach Norden zu wandern. Notwendige körperliche Merkmale für die Anpassung an neue Umgebungen sind genetisch in den Chromosomen der Tiere kodiert und werden stark von Umweltbedingungen, einschließlich Temperatur, beeinflusst. Der extreme Unterschied in den Durchschnittstemperaturen entlang dieser Route hat genetische Anpassung erforderlich gemacht, was zum Auftreten der Insekten in unterschiedlichen Umgebungen geführt hat.

Einfluss der Temperatur

Mehrere Merkmale der Fruchtfliege, Drosophila buzzatii, werden durch Temperatur bestimmt. Eine Studie, die in der Juni-Ausgabe 2006 von "Heredity" veröffentlicht wurde, untersuchte die Auswirkungen der thermischen Anpassung auf 13 Merkmale von D. buzzatii, die aus Südost-Australien gesammelt wurden. Die Forscher fanden heraus, dass geografische Standorte und ihre klimatischen Merkmale für die Anpassung an Umgebungen verantwortlich waren. Die Studie ergab weiter, dass das Geschlecht weitgehend durch Temperatur bestimmt wurde, aber auch andere Faktoren eine Rolle spielen könnten.

Genetische Regulation

Die Struktur des D. melanogaster-Chromosoms wird durch ein Gen namens "cramped" oder crm reguliert. Ein Artikel, der in der Januar-Ausgabe 2001 von "PLoS Genetics" erschien, hat ergeben, dass das crm-Gen die Hauptkontrolle von Phänotypen oder körperlichen Merkmalen ist, die durch Temperatur reguliert werden. Der Artikel kam zu dem Schluss, dass Schwankungen in der Umwelt miteinander verbundene physiologische Prozesse kontrollieren, die durch das crm-Gen gesteuert werden und die Evolution der Art vorantreiben.

Andere Umweltfaktoren

Die Nahrungsverfügbarkeit beeinflusst die Überlebensfähigkeit von Fruchtfliegen basierend auf dem Geschlecht. Ein Bericht in der Juli-Ausgabe 2011 von "Fly" maß die Nahrungsaufnahme zwischen männlichen und weiblichen Fruchtfliegen, Drosophila melanogaster. Die Forscher maßen die Menge an Kot, die von beiden Geschlechtern produziert wurde, unter Verwendung von Tracermolekülen, und fanden heraus, dass Weibchen drei- bis fünfmal mehr Nahrung konsumieren als ihre männlichen Gegenstücke. Die Studie kam zu dem Schluss, dass Ernährungseinschränkungen mehr Auswirkungen auf die weibliche Population haben als auf die männliche Population.