Prof. dr hab. Stanisław Ignatowicz, wybitny entomolog i akarolog ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, dla serwisu naukawpolsce.pl opowiada o niezwykłych zwyczajach muszek owocowych – ich uzależnieniu od alkoholu, krótkim i intensywnym życiu, a także o zaskakującym wykorzystaniu tych owadów do wykrywania kontrabandy na japońskich lotniskach.
Mało kto pamięta, że to nie pies Łajka, lecz anonimowe muszki owocówki były pierwszymi żywymi organizmami w kosmosie – w 1947 roku poleciały rakietą V-2 na wysokość ponad 100 kilometrów, by sprawdzić wpływ promieniowania kosmicznego na organizmy. Przetrwały ten lot i otworzyły drogę do kolejnych eksperymentów biologicznych poza Ziemią. Choć w kuchniach kojarzą się głównie z uciążliwym bzyczeniem nad owocami, dla naukowców są niezastąpionym modelem badawczym: ich krótki cykl życia, prosta budowa i łatwość modyfikacji genetycznych sprawiają, że idealnie nadają się do prowadzenia eksperymentów.
Życie muszki owocówki – ile żyje i jak się rozmnaża?
naukawpolsce.pl: Tak sobie myślę, że życie muszki owocówki jest bardzo smutne…
Prof. Stanisław Ignatowicz: Też tak myślę, zwłaszcza, że ono trwa bardzo krótko. Dorosła muszka żyje tydzień, góra dwa. I nic po niej nie zostaje, poza kilkuset jajeczkami, które zdąży złożyć.
Tak naprawdę większość dorosłych owadów istnieje wyłącznie po to, by przedłużyć gatunek. Złożą jaja i koniec. Weźmy choćby omacnicę spichrzankę, szkodnika – tzw. mola spożywczego – znanego z kuchni. Ona praktycznie nie je, tylko pije wodę, jeśli ma do niej dostęp, i składa jaja. Żyje dwa tygodnie, a muszka owocówka – krócej.
Setka dla zdrowotności. Dlaczego muszka owocówka potrzebuje alkoholu do życia?
naukawpolsce.pl: Ale larwa muszki owocówki żyje dłużej, prawda?
Prof. Stanisław Ignatowicz: Tak, około dwóch tygodni w temperaturze 20 st. C. I tu zaczyna się ciekawa historia, bo dorosłe osobniki i larwy muszki owocówki mają szczególne upodobanie… do alkoholu.
naukawpolsce.pl: Alkoholu?
Prof. Stanisław Ignatowicz: Dokładnie. I to nie jest przypadek. Matka wyszukuje podłoże, w którym zawartość alkoholu wynosi 5–15 proc. Mocniejszy jest już dla nich zabójczy, ale taki fermentujący owoc to raj. Składa tam jaja, larwy się wylęgają i doskonale rozwijają. Alkohol daje im chwilowe dobre samopoczucie, a przede wszystkim uruchamia system odpornościowy.
naukawpolsce.pl: W jaki sposób?
Prof. Stanisław Ignatowicz: Każda larwa owada ma swojego pasożyta – a owocówka maleńką błonkówkę, Leptopilina boulardi, która wstrzykuje do niej własne jajo. Z tego jaja rozwija się larwa, która od środka pożera larwę muszki owocówki. Ale jeśli larwa rozwija się w środowisku z alkoholem, jej odporność się wzmacnia i potrafi odeprzeć pasożyta. Robiono eksperyment: część larw hodowano na podłożu bez alkoholu – wszystkie ginęły. Te w alkoholu – 60 proc. przeżywało, udawało im się pokonać pasożyty. To prosty mechanizm obronny, w którym alkohol pełni rolę tarczy.
Czy muszka owocówka to „alkoholik”? Entomolog wyjaśnia
naukawpolsce.pl: Można więc powiedzieć, że muszki to alkoholicy?
Prof. Stanisław Ignatowicz: Oczywiście! Proszę zobaczyć: wystarczy otworzyć piwo, a one zlatują się natychmiast. Niektórzy twierdzą, że potrafią wyczuć zapach alkoholu z odległości nawet czterech kilometrów. To rekord w świecie owadów. I lecą do niego z prędkością dwóch metrów na sekundę.
Czy muszka owocówka jest podobna do nas?
naukawpolsce.pl: Czy ta zależność ma jakieś odniesienie do ludzi?
Prof. Stanisław Ignatowicz: Nie mamy twardych dowodów, że niskie dawki alkoholu działają na nas w podobny sposób. Wiemy dużo o szkodliwości dużych dawek – marskość wątroby, nowotwory – ale o działaniu małych ilości wiemy niewiele. Zresztą… ja sam mam dziecięcą anegdotę na ten temat.
naukawpolsce.pl: Słucham.
Prof. Stanisław Ignatowicz: Jako nastolatek przyszedłem kiedyś do babci, chory, cały zakatarzony. Babcia otworzyła szafkę, nalała mi kieliszek dereniówki i kazała wypić. Po chwili czułem się świetnie! Tak mi się to spodobało, że trzy dni później znów poszedłem, udając chorego. Ale babcia się zorientowała: „Ty już zdrowy jesteś, tylko udajesz”.
naukawpolsce.pl: Dereniówka zamiast antybiotyku?
Prof. Stanisław Ignatowicz: Dawniej w każdej apteczce były nalewki: na żołądek, na przeziębienie. Alkohol był bazą wielu lekarstw – w małych dawkach działał jak nośnik substancji czynnych. Problem zaczyna się wtedy, gdy zamiast łyżeczki ktoś bierze pół litra.
Muszka owocówka w badaniach genetycznych i nauce
naukawpolsce.pl: Wracając do muszek – to właśnie na nich powstała genetyka, prawda?
Prof. Stanisław Ignatowicz: Tak. Najczęściej bada się Drosophila melanogaster – muszkę owocówkę karłówkę, albo poprawnie – wywilżnę karłówkę. Ona ma wyjątkowo duże ślinianki, a w nich – ogromne chromosomy (politeniczne), widoczne nawet pod prostym mikroskopem. Dzięki temu już w okresie przedwojennym można było badać mechanizmy dziedziczenia.
Klasyczny eksperyment polegał na krzyżowaniu muszki z krótkimi skrzydłami („a”) z tymi o skrzydłach normalnych („A”). W pierwszym pokoleniu wszystkie miały skrzydła długie – gen dominujący „Aa”. Ale w drugim pokoleniu cecha recesywna wracała w proporcji 1:3. Na takich podstawach zbudowano podstawy współczesnej genetyki.
naukawpolsce.pl: A czy różne gatunki muszek owocówek różnią się upodobaniami?
Prof. Stanisław Ignatowicz: Generalnie wszystkie lecą do alkoholu. Ale ciekawostka: w Japonii wykorzystywano je na lotniskach do wykrywania przemytu alkoholu. Wypuszczano muszki w hali przylotów i obserwowano, na które walizki siadają. To były najpewniej te z kontrabandą.
naukawpolsce.pl: Brzmi jak biologiczny skaner celny. A jak my walczymy z muszkami w kuchni?
Prof. Stanisław Ignatowicz: Najprościej – pułapkami. I tutaj mamy polski sukces! Jedna z naszych firm opatentowała specjalny płyn wabiący, który zawiera alkohol i substancje obniżające napięcie powierzchniowe. Wystarczy, że muszka dotknie powierzchni – natychmiast spada na dno. Ten płyn eksportujemy do Stanów Zjednoczonych i wielu innych krajów.
Jak zwalczać muszki owocówki w kuchni? Skuteczne pułapki
naukawpolsce.pl: Cykl życia muszki owocówki jest równie ciekawy.
Prof. Stanisław Ignatowicz: Zaczyna się od jaja. Ono ma specjalne wyrostki, które utrzymują je na powierzchni płynu, by mogło oddychać. Po kilku dniach wylęga się larwa, przechodzi trzy stadia, a potem szuka suchego miejsca do przepoczwarczenia. Poczwarka wygląda jak maleńkie nasionka i przyklejają się tak mocno, że dawniej nie dało się ich usunąć nawet szczotką z butelek po mleku. Mam związaną z tym anegdotę: w jednej z firm zajmujących się kiszeniem ogórków użyto koperku, na którym były poczwarki. Klienci zauważyli „dziwne nasionka”. Skończyło się wycofaniem całych partii ze sklepów i odszkodowaniami. A wszystko dlatego, że produkcja miała trzydniową przerwę i larwy zdążyły się przepoczwarczyć na suszącym się koperku.
naukawpolsce.pl: Czyli nawet koper może spowodować przestój w fabryce…
Prof. Stanisław Ignatowicz: Dokładnie tak. Owady są najlepszymi kolonizatorami i potrafią wykorzystać nawet koper jako miejsce do przepoczwarczenia się.
naukawpolsce.pl: A ile upływa czasu od jaja do dorosłej muszki?
Prof. Stanisław Ignatowicz: Około dwóch tygodni, gdy rozwój przebiega w temperaturze 20 stopni C. To właśnie ta szybkość sprawiła, że muszka owocówka stała się idealnym modelem do badań. Można w krótkim czasie obserwować kilka pokoleń i analizować dziedziczenie cech.
naukawpolsce.pl: Czy muszki naprawdę wykluwają się „z powietrza”? Tak to wygląda w kuchni.
Prof. Stanisław Ignatowicz: To tylko złudzenie. Po prostu składane przez nie jaja są tak maleńkie (0,6 mm), że ich nie zauważamy. A potem nagle widzimy dziesiątki owadów i myślimy: skąd się wzięły? Tak naprawdę były tam od dawna, tylko się rozwijały.
naukawpolsce.pl: Mały owad, a ogromny wkład w naukę.
Prof. Stanisław Ignatowicz: Absolutnie. Dzięki niej poznaliśmy prawa genetyki, dziś bada się na niej mechanizmy uzależnień, odporności, a nawet procesy starzenia.
Muszka owocówka, choć niepozorna i kojarzona głównie z uciążliwymi wizytami w kuchni, ma ogromne znaczenie dla nauki. Jej uzależnienie od alkoholu nie jest kaprysem, ale ewolucyjnym mechanizmem obronnym, który pozwala larwom przeżyć atak pasożytów. To właśnie dzięki niej rozwinięto podstawy genetyki, a dziś na jej przykładzie bada się procesy starzenia czy mechanizmy uzależnień.
„To naprawdę mały model człowieka”
– podsumowuje prof. Stanisław Ignatowicz.
Źródło: naukawpolsce.pl
