Drosophila sechellia (Octomilka seychelská)

Obr. 1 A) Octomilka seychelská v bezpečnostním pásku a částečně duraseftovém okně, výřez z averzu bankovky P#51 B) Kresba octomilkx seychelské. Převzato z: https://geneonline.news/index.php/2016/12/27 /drosophila-sechellia-pseudogene/drosophilasechellia a

Octomiska seychelská (Drosophia sechellia) je endemická muška známá pouze z některých ostrovů Seychelského souostroví (Cousin, Praslin, Frégaté a Mahé).  

Octomilka seychelská je příslušníkem velké rodiny ovocných mušek (asi 1.500 druhů). Tato rodina je obecně známá z genetických výzkumů a patří ke klíčovým modelovým organismům vývojové biologie. Důvodem je snadná kultivace s krátkým generačním časem a následnou rychlou dostupností mutovaných jedinců. Thomas Hunt Morgan získal v roce 1933 Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství, když výzkumem octomilek určil chromozómy jako nositele dědičnosti genů.   

Obr. 2 Sameček Drosophila sechellia. Převzato z: https://kyotofly.kit.jp/ehime/spdescription/sechellia.html

Drosophila sechellia je členem podskupiny Drosophila melanogaster a je nejblíže příbuzná s Drosophila simulans a Drosophila mauritiana. Který z těchto dvou druhů je nejblíže příbuzný, není známo, ačkoli nedávné důkazy naznačují, že Drosophila sechellia se oddělila speciálně před rozdělením mezi druhy Drosophila simulans a Drosophila mauritiana. Morfologicky odlišit tuto mušku od ostatních druhů je velmi obtížné pro silnou podobnost s množstvím dalších druhů. Dospělý samec měří jen 2 mm a samička 2,2 mm, od ostatních druhů se liší pouze absencí koberce chloupků hřbetní destičky v oblastech předních tělních článků.

Obr. 3 Samička Drosophila sechellia. Převzato z: https://kyotofly.kit.jp/ehime/spdescription/sechellia.html

Základním znakem pro její identifikaci octomilky seychelské je její výskyt a chování. Zatímco všechny ostatní příbuzné druhy jsou orientovány na nejrůznější ovoce s vysokým obsahem cukru, jsou saprofágní, což znamená, že se živí rozkládajícími, částečně zkvašenými zdroji, octomilka seychelská je specializována na jediný zdroj – ovoce rojoku barvířského (Morinda citrifolia), v seychelské kreolštině nazývaného „bwa torti“. Tato specializace je však výlučná a raritní skutečností, protože pro ostatní druhy octomilek je ovoce rojoku toxické.

Obr. 4 A) Dva exempláři octomilky na ovoci „noni“. Převzato z: Max Planck Institute for Chemical Ecology, Germany; Neurobiologie Unit. B) Detailní snímek octomilky seychelské. Autor: Muhammad Mahdi Karim. Převzato z: https://phys.org/news/2019-01-fruit-fl

Primárním zdrojem toxicity je kyselina oktanová, která tvoří 58% těkavých sloučenin v zralém ovoci a kyselina hexanová s 19%. Ovoce, nazývané rovněž „noni“ produkuje zvláštní vůni, která je popisována jako směs ananasu a sýra Gorgonzoly. Neurony čichové orgánu octomilky seychelské získali enormní citlivost na vůni molekuly zmíněné kyseliny oktanové, kterou dovedou rozlišit až do miliardtiny miligramu (0000 000 000 000 001 g).     

Není to však jen potravinová afinita, která činí octomilku seychelskou závislou na rojoku barvířském. Bylo zjištěno, že Drosophila sechellia má neobvyklý metabolismus dopaminu: hladina prekurzoru dopaminu, L-DOPA (3,4-dihydroxyfenylalanin) je v organismu octomilky výrazně nízká, zatímco samotná hladina dopaminu je nápadně vysoká. Dopamin a L-DOPA regulují tvorbu samičích vajíček. Plody rojoku barvířského, které obsahují prekurzor L-DOPA, tak umožňují normální tvorbu vajíček.   Kromě toho je octomilka seychelská nositelem mutace genu nazývaného „Catsup“, který rovněž inhibuje produkci vajíček. Na druhé straně mutace „Catsup“ poskytuje octomilce seychelské zvýšenou odolnost vůči toxickým kyselinám plodů „noni“. „Catsup“ mutace je také zodpovědná za větší velikost embryí Drosophila sechellia, která jsou téměř třikrát větší než embrya jiných octomilek. Rojok barvířský tak ve svém ovoci „noni“ kompenzuje poruchou metabolismu dopaminu samiček s prekurzorem L-DOPA, obnovuje oogenezi a stimuluje produkci a velikost vajíček.

Obr. 5 Morinda citrifolia (Rojok barvířský), nazývaný také „indická moruše“ s plody „noni“ v různém stádiu vývoje. Autor: ND Převzato z: ilustrace ze stránek ebay.co.uk B) Zralý plod rojoku barvířského. Autor: Anna Schroll. Převzato z: https://scitechdail