Octomilka

Z Multimediaexpo.cz


Octomilka (Drosophila) je rod malého dvoukřídlého hmyzu, náležející do čeledi octomilkovití (Drosophilidae). Zejména druh octomilka obecná (Drosophila melanogaster) se hojně využívá v genetických výzkumech a patří ke klíčovým modelovým organizmům vývojové biologie. Avšak celý rod zahrnuje na 1 500 druhů velmi odlišných vzhledem, chováním a způsobem rozmnožování.

Obsah

Pojmenování

Octomilka se také lidově nazývá banánová muška nebo případněji octová či ovocná muška, což evidentně odkazuje na charakteristický výskyt mnoha druhů na přezrálém nebo hnijícím ovoci. Příslušníci příbuzné hmyzí čeledi vrtulovitých (Tephritidae) jsou také nazývány ovocné mušky, ale ty se primárně živí ovocem dozrávajícím nebo zralým, a proto se mnohé druhy vrtulí považují ze ničivé zemědělské škůdce, obzvláště pak vrtule velkohlavá (Ceratitis capitata), zavlečená patrně z tropů Afriky.[1] Odborné pojmenování Drosophila znamená milující rosu. Jde o latinský přepis řeckých slov δρόσος, drósos, rosa a φίλος, phílos, milovat s příponou ženského rodu -a. Někdy bývají pojmy banánová muška a drozofila v moderní biologické literatuře často synonymy pro o. obecnou.

Popis

Octomilky se řadí mezi dvoukřídlé. Je to malý hmyz, typický zbarvený od světle žluté přes načervenale hnědou až po černou. Mají červené oči. Mnohé druhy mají zřetelný vzor na křídlech. Určujícím znakem čeledi je ochmýřená stopka (biolog. arista), spojující ježatou hlavičku a hruď (thorax) spolu s žilkováním (nervaturou) křídel. Většinou jsou malé, asi 2–4 milimetry dlouhé, ale zvláště havajské druhy dorůstají velikosti větší než moucha domácí.

Životní cyklus a ekologie

Stanoviště

Octomilky se vyskytují na celém světě, většina druhů v tropických oblastech. Žijí na pouštích, v tropických deštných pralesích, ve městech, v močálech i ve vysokohorských zónách. Některé severské druhy přezimují (zimní spánek). Většina druhů se vyvíjí v různých rozkládajících se rostlinných či houbových materiálech včetně ovoce, kůry, hlenotocích, květech a houbách a samozřejmě v čokoládových termixech. Několik málo druhů se přeměnilo v parazity nebo dravce. Přitahuje je návnada z hnijících banánů nebo hub, ale některé druhy není možné přilákat žádným druhem návnady. Samečkové se buď shromažďují v místech s vhodným substrátem na líhnutí, kde soutěží o samičky nebo vytvářejí skupinky, vedoucí námluvy v místech mimo rozmnožovací stanoviště. Několik druhů octomilek jako D. melanogaster, D. immigrans a D. simulans jsou pevně vázané na lidi a jsou často označovány jako druhy zdomácnělé (domestikované). V důsledku lidské činnosti, jako například přepravování ovoce, byly některé druhy (D. subobscura, Zaprionus indianus) zavlečeny do celého světa.

Rozmnožování

vajíčko octomilky obecné
larva octomilky
kukly octomilky – mladé kukly jsou bílé, starší hnědé.

Samečkové tohoto rodu jsou známi nejdelšími spermatickými buňkami ze všech organismů na Zemi: Drosophila bifurca má spermie 5,8 centimetrů dlouhé.[2] Spermatické buňky jsou opatřeny bičíkem a do samičky jsou vpravované důkladně svinuté. Další zástupci rodu octomilka vytvářejí několik málo poměrně velkých spermatických buněk, z nichž nejdelší patří druhu D. bifurca - sameček jich má okolo 140.[3] Spermatické buňky octomilky obecné jsou poměrně malé, dlouhé „jen“ 1,8 milimetrů, ale i přesto stále překračují délku lidských spermií 300 násobně. Octomilky se velmi různí rozmnožovacími schopnostmi. Na jedné straně je to například octomilka obecná, která se líhne ve výživných, ale relativně nepříliš hojných zdrojích výživy. Proto její vaječníky obsahují najednou 10–20 zralých vajíček, takže mohou být nakladeny najednou na jedno místo. Jiné druhy se vyvíjejí v hojněji se vyskytujících, ale méně výživných substrátech, jako je třeba listí. Ty mohou klást jen jedno vajíčko za den. Vajíčka mají jeden nebo více dýchacích vlákének poblíž předního konce; Část s vývody vyčnívá nad hladinu a umožňuje kyslíku proniknout až k embryu. Larvy se živí nejen rostlinnou potravou, ale také kvasinkami a mikroorganismy, které se nachází v rozkládajícím se materiálu. Délka vývoje se pohybuje od 7 až po více než 60 dní a závisí na druhu a podmínkách prostředí (teplota, výživný substrát a hustota jedinců).

Živočichové pěstovaní v laboratoři

Typy octomilky obecné. Barva očí (ve směru hodinových ručiček): hnědá, rumělková, sépiová,nachová, bílá, přírodní. Dále jedinec s přírodní barvou očí má žlutě zbarvené tělo, ten se sépiově hnědýma očima má tělo ebenově zbarvené a hnědooký jedinec má tělo černé.

Octomilka obecná je oblíbený testovací živočich, neboť se snadno pěstuje (kultivuje) ve velkém množství, má krátký generační čas a mutovaní jedinci jsou rychle dostupní. Výzkum o. obecné započal Thomas Hunt Morgan roku 1906 a o čtyři roky později referoval o svém první objevu bělookých mutantů. Hledal tehdy modelový organismus pro studium genetické dědičnosti a potřeboval druh, u něhož by se náhodné genetické mutace viditelně projevily v podobě tvarových (morfologických) změn u dospělce. Za svůj výzkum octomilek byl v roce 1933 odměněn Nobelovou cenou v lékařství a to za určení chromozómů jako nositelů (vektorů) dědičnosti genů. Bohužel, některé druhy octomilek se v laboratorních podmínkách pěstují obtížně, často proto, že ve svém přirozeném prostředí jsou vázány na specifické hostitele. U jiných to může být vazba na málo častá média anebo na chemikálie, jako jsou steroly, které se nachází v přirozeném hostiteli. U dalších je to prostě nemožné. V některých případech, se larvy mohou vyvíjet na normálních octomilkových médiích, ale samička neklade vajíčka; u těchto druhů samička začne vajíčka klást po přidání prvků z přirozeného hostitelského prostředí. V Drosophila Stock Center v Tucsonu jsou pro vědce udržovány kultury stovek druhů.

Predátoři

Octomilky jsou kořistí pro mnoho predátorů, např. roupce (roupcovití Asilidae). Na Havaji z pevniny (USA) zavlečené vosy (Vespula) drasticky snížily početnost většiny druhů octomilek. Larvy jsou také požírány jinými hmyzími larvami, zástupci drabčíkovitých (Staphylinidae) a mravenci.

Systematika

Rod octomilka je současně definován jako parafyletický (viz níže) a zahrnuje 1450 popsaných druhů,[4][5] přičemž se předpokládá, že druhů je několik tisíc.[6] Většina druhů patří do dvou podrodů:

Z fylogenetických studií vyplývá následující rozdělení rodů v rámci čeledi octomilkovití:

  • Hirtodrosophila Duda, 1923
  • Mycodrosophila Oldenburg, 1914
  • Zaprionus Coquillett, 1901
  • Samoaia Malloch, 1934
  • Liodrosophila Duda, 1922
  • Dichaetophora Duda, 1940
  • Scaptomyza Hardy, 1849

Několik podrodových a rodových jmen je založeno na přesmyčkách ze slova Drosophila:

  • Dorsilopha
  • Lordiphosa
  • Siphlodora
  • Phloridosa
  • Psilodorha

Genomový projekt Drosophila

Octomilka je hojně využívána jako modelový organizmus v genetice - včetně populační genetiky, v buněčné biologii, v biochemii a především ve vývojové biologii. Proto je věnováno vysoké úsilí sekvencování genomu octomilky. U následujících druhů už byl plně nebo částečně sekvencovaný genom:

Data se používají k mnoha účelům včetně porovnání evoluce genomu. D. simulans a D. sechellia jsou příbuzné druhy, které při křížení dávají životaschopné potomstvo, zatímco D. melanogaster a D. simulans produkují neplodné hybridní potomstvo. Genom octomilek je často porovnáván s genomy vývojově vzdálenějších druhů jako jsou včely - včela medonosná Apis mellifera nebo komáři Anopheles gambiae. Aktuální data jsou dostupná ve FlyBase.org.

Reference

  1. ↑ [1]
  2. ↑ Pitnick, S., G.S. Spicer, T.A. Markow (1995). How long is a giant sperm? Nature 375:109. PMID 7753164
  3. ↑ Joly, D., N. Luck, B. Dejonghe (2007). Adaptation to Long Sperm in Drosophila: Correlated Development of the Sperm Roller and Sperm Packaging. Journal of Experimental Zoology (Molecular and Developmental Evolution) 308B:DOI:10.1002/jez.b.21167. PMID 17377954
  4. ↑ Bächli, G. 1999-2006. TaxoDros: The database on Taxonomy of Drosophilidae.
  5. ↑ Markow, T. A. and P. M. O'Grady (2006). Drosophila: A guide to species identification and use. London, UK, Elsevier Inc.
  6. ↑ PATTERSON, Colin. Evolution. [s.l.] : Cornell University Press. ISBN 0-8014-8594-0.  

Související články

Externí odkazy


Citováno z „http://www.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Octomilka“