Дрозофила чернобрюхая (Drosophila melanogaster)

Дрозофила чернобрюхая (Drosophila melanogaster), чаще называемая плодовой мушкой, является одним из самых широко растпространённых и по-своему удивительных насекомых. 

Это мелкая мушка (отряд Двукрылые, Diptera, семейство Плодовые мушки, Drosophilidae), длиной от 1 до 3 мм (самки крупнее и толще), с красными глазами, полосатой верхней и светлой нижней стороной брюшка. Своё видовое название "melanogaster" мушка получила за то, что у самцов задний конец брюшка покрыт тёмными волосками, и поэтому кажется почти чёрным. В целом же насекомое производит впечатление бурого или каштанового (окраска у различных форм может заметно различаться - от чёрной до практически белой).

Дрозофилы - одни из самых "скороспелых" насекомых: при 25 градусах жизненный цикл мушки (от яйца до яйца) оставляет около 10 дней. При понижении температуры скорость развития, разумеется, заметно снижается - при 18 градусах это уже 20-25 дней. Яйца развиваются около суток, затем из них выходят червеобразные личинки, не имеющие дифференцированной головы и каких-либо внешних придатков, только выступающие вперёд тёмные челюсти. Личинки при 25 градусах развиваются в течение пяти дней, за это время дважды линяя, а затем ещё столько же дней проводят в своеобразной куколке - пупарии, свойственном большинству Двукрылых. После окукливания, во время которого происходит удивительное превращение кожно-мускульного мешка, заполненного кишечником, который представляет собой личинка, во взрослое сложно устроенное насекомое, самка уже через 12 часов способна спариваться и откладывать яйца. 

В старых справочниках нередко встречаются упоминания, что если бы потомство одной пары дрозофил не погибало в течение одного года, их хватило бы для того, чтобы образовать сферу диаметром от Земли до Солнца, если расположить мушек по её периферии в один слой (на этот счёт существует много мнений). Также можно встретить утверждения, что масса этих мушек-потомков могла бы превысить массу всего человечества, взятого вместе. Насколько эти утверждения верны, проверить вряд ли кто-то возьмётся, но то, что прирост численности эта мушка даёт огромный, несомненный факт.

Точно установить родину этого насекомого невозможно, поскольку сегодня мушка распространена практически по всему миру в областях с умеренным, субтропическим и тропическим климатом, где произрастают цветковые растения, образующие сочные, богатые сахарами плоды. Взрослые мушки питаются продуктами брожения плодов и сахарами, а личинки - микроорганизмами, разлагающими гниющие фрукты. Сами по себе они обычно не едят свежую фруктовую мякоть, как многие думают, хотя способны какое-то время питаться за счёт сахаров. Однако их размножение и выделение метаболитов ускоряет гниение плода, что приводит к его быстрой порче и массовому размножению сперва бактерий и грибков, а за ними и мушек.

Дрозофилы - излюбленные объекты исследования генетиков всего мира. Многие законы фундаментальной генетики были открыты или подтверждены при помощи этих двукрылых созданий. Благодаря высокой скорости размножения (в год можно получить более 36 поколений) мушки позволяют ставить довольно сложные эксперименты в относительно короткие сроки. Кроме того, дрозофилы благодаря сравнительной сложности своего строения имеют большое количество признаков, кодируемых всего в четырёх (!) хромосомах, из которых три являются аутосомами (общие у самцов и самок), и ещё одна - половая (X\Y). Впрочем, третья аутосома чаще всего точковидная, ДНК в ней немного, и иногда генетики вообще не принимают её во внимание.

Таким образом, дрозофила является "воплощением мечты" генетика. Благодаря высоким темпам размножения и большой численности потомства мушки накапливают большое количество мутаций, которые можно индуцировать и икусственно, например, гамма-облучением родителей... Таким образом генетики вывели множество линий дрозофилы - бескрылых, черноглазых, чернокрылых, различной окраски и т.д. А в последние два десятка лет генетики научились путём трансгенеза выводить мушек с особыми свойствами, например с флуоресцирующими в ультрафиолете тканями или отдельными органами, или с необычным метаболизмом. Это здорово облегчает исследование многих вопросов как фундаментальной генетики, так и энтомологии и даже этологии (науки о поведении животных).

Кстати, о поведении: мушки отличаются довольно сложными брачными ритуалами, кроме того их поведение в последние годы стало предметом пристального изучения энтомологов.

Другое дело, что несмотря на столь активное исследование мушек с самых разных сторон, далеко не всегда результаты этих исследований можно экстраполировать даже на другие систематические группы насекомых, не говоря уж о позвоночных животных. Например, результаты недавних исследований механизма распознавания вкуса у дрозофил совем не обязательно должны соответствовать таковым, скажем, у стрекоз или перепончатокрылых.

Значительно более серьёзна роль дрозофилы в экосистемах Земли. Из-за своего размера эти мушки часто становятся пищей большого количества мелких существ - от пауков и хищных насекомых до мелких рептилий (для птиц и млекопитающих дрозофилы всё-таки мелковаты). Кроме того, лишь узкому кругу специалистов известно о существовании насекомых, паразитирующих на плодовых мушках - а таких видов должно быть довольно много. Недавно расплодившиеся крохотные наездники (по облику похожи на Trichogramma, но вряд ли это именно они) начисто уничтожили мушек в одном из моих культиваторов. Несомненно, подобное гораздо чаще случается в естественных условиях.

Благодаря своему огромному потенциалу размножения плодовая мушка стала одним из основных кормовых объектов в террариумистике, особенно в двух её направлениях - содержании лягушек из семейства Dendrobatidae (Древолазы) и выкармливании молодняка различных мелких видов амфибий и рептилий. 

Дрозофил разводят во множестве, в основном предпочитая нелетающую форму: её проще поймать животным. Культуру бескрылой мушки террариумисты позаимствовали у генетиков, но если для последних важна чистота культуры, а не число особей, то террариумисты по понятным причинам стремятся к массовому разведению. Генетики применяют особые питательные среды, содержат насекомых при стабильной температуре и содержат линии мушек в исключительно генетически однородном состоянии, тщательно выбраковывая особей с любыми отклонениями. Террариумистам же важнее, чтобы мушка плодилась и не летала.

Летающие (дикие) дрозофилы обычно крупнее и активнее своих культивируемых сородичей, однако способность к полёту делает их не самыми удобными питомцами. В то же время есть все основания полагать, что "дикие" мушки полезнее и питательнее своих "домашних" собратьев. Поэтому дрозофил разводят в качестве живого корма не только дендробатоводы, но и аквариумисты, желающие подкормить своих питомцев живыми кормами. Некоторые виды аквариумных рыб вообще почти невозможно содержать без подкормки мушками или соразмерными им насекомыми (например, мальков рыб-бабочек рода Pantodon). Для того, чтобы избежать массового разлетания мушек (какое-то количество при отлове всегда удирает, несмотря на все ухищрения), придумано много занятных спообов. А обездвиживают мушек обычно охлаждением. Для рыб, которые берут неподвижную добычу с поверхности, мушек обычно кладут в морозилку на несколько минут и потом высыпают в аквариум. Живых мушек надо охлаждать в холодильнике, но это не особенно эффективно - за считанные секунды крохотные тела насекомых прогреваются и мушки снова "становятся на крыло". С бескрылыми этот процесс упрощается до простого высыпания мушек в аквариум прямо из культиватора.

Аквариумные рыбы при такой живой подкормке активно набирают цвет, а потомство их получается более здоровым и крепким.

Для террариумиста важно гарантированно получить большое количетво дрозофил в кратчайшие сроки, и приэтом сохранить у мушек отсутствие крыльев (или хотя бы отсутствие спообности к полёту). Второе требование относительно легко достигается предотвращением доступа к культуре диких летающих мушек. А вот массовое разведение нередко вызывает у любителей определённые сложности, чаще всего сводящиеся к неумению правильно приготовить питательную среду для мушек. Я долгое время успешно разводил и крылатых, и бескрылых дрозофил, и в отдельном материале обобщил полученный опыт массового разведения плодовой мушки. Надеюсь, эти простые рекомендации окажутся полезными многим новичкам.

Продолжение следует!..

Mistes.
Фото Tasha.
Краснодар, 01 декабря 2012 г.