به گزارش مجله زیوا به نقل از فوت و فن:
میوه‌های در حال پوسیدگی که سرشار از بوی تخمیر هستند، مدت‌هاست که مگس‌های میوه را به خود جذب کرده‌اند. این حشرات کوچک، به‌ویژه گونه‌ای به نام Drosophila melanogaster که به‌طور رایج با نام مگس سرکه یا مگس میوه شناخته می‌شود، بازدیدکنندگان همیشگی سطل‌های کمپوست و بخش میوه‌فروشی فروشگاه‌ها در هوای گرم هستند.
اما دانشمندان اخیراً دلیل شگفت‌انگیزی برای جذب مگس‌های میوه به بوی الکل کشف کرده‌اند: الکل باعث افزایش موفقیت آن‌ها در جفت‌گیری می‌شود.
الکل، مگس‌های نر و افزایش جذابیت جنسی
در یک مطالعه جدید، پژوهشگران مؤسسه ماکس پلانک در حوزه بوم‌شناسی شیمیایی، تأثیر الکل بر مگس‌های میوه را بررسی کردند و دریافتند که مگس‌های نری که الکل مصرف می‌کنند، برای مگس‌های ماده جذاب‌تر می‌شوند.
تأثیر مستقیم الکل بر فرومون‌های جنسی
الکل، به‌ویژه متانول، تولید فرومون‌های جنسی را که سیگنال‌های شیمیایی برای جذب جفت هستند، افزایش می‌دهد.
ایان کیسی، نویسنده اول این مطالعه گفت:
«در آزمایش‌های ما، اثر مستقیم و مثبتی از مصرف الکل بر موفقیت جفت‌گیری مگس‌های نر مشاهده شد.»
او افزود:
«این باعث می‌شود که مگس‌های نر الکلی برای مگس‌های ماده جذاب‌تر شوند و نرخ موفقیت بالاتری در جفت‌گیری داشته باشند، در حالی که موفقیت مردان انسان مست با زنان احتمالاً محل تردید است!»
تعادل بین جذابیت و خطر
مزایا و مضرات مصرف الکل برای مگس‌ها
در حالی که انسان‌ها از خطرات مصرف بیش از حد الکل آگاهند، تأثیر آن بر حشراتی مانند مگس سرکه همچنان کمتر شناخته شده بود.
برای درک اثرات زیستی و رفتاری الکل در این مگس‌ها، تیم تحقیقاتی بر درک آن‌ها از محیط‌های حاوی الکل و واکنش به بوی میوه در حال تخمیر تمرکز کرد.
مطالعه نشان داد که مگس‌های نر مجرد بیشتر به بوی الکل جذب می‌شوند، به‌ویژه بوی تخمیر. اما آن‌ها باید تعادلی حساس را رعایت می‌کردند: مقادیر کم الکل مفید بود و تولید فرومون‌ها را افزایش می‌داد، اما مقادیر زیاد آن خطرناک می‌شد.
سیستم عصبی برای ارزیابی ریسک
در این مرحله، سیستم ارزیابی ریسک در مغز مگس وارد عمل می‌شود. کیسی توضیح داد:
«ویژگی منحصر به‌فرد یافته‌های ما این است که نه‌تنها یک، بلکه سه مدار عصبی را کشف کردیم که در ارزیابی تعادل بین جذابیت و بیزاری از الکل نقش دارند.»
او افزود:
«این بدان معناست که مگس‌ها مکانیزمی کنترلی دارند که به آن‌ها اجازه می‌دهد از فواید الکل بهره‌مند شوند، بدون آنکه دچار مسمومیت الکلی شوند.»
نحوه شناسایی الکل توسط مگس‌های میوه
سه مدار عصبی مکمل
پژوهشگران دریافتند که شناسایی الکل در مگس‌های میوه از طریق سه مدار عصبی انجام می‌شود. دو مدار اول به اتانول و متانول واکنش نشان می‌دهند و موجب جذب به بوی آن‌ها می‌شوند و مگس‌ها را به سطوح بهینه الکل هدایت می‌کنند، جایی که احتمال موفقیت در جفت‌گیری بیشینه است.
اما وقتی سطح الکل – به‌ویژه متانول که می‌تواند سمی باشد – بالا می‌رود، مسیر عصبی سوم فعال شده و واکنش بیزاری ایجاد می‌شود.
عملکرد دقیق و منحصربه‌فرد مغز مگس
این تعادل بیولوژیکی، به مگس‌ها اجازه می‌دهد تا از مزایای تماس با مقادیر متوسط الکل استفاده کنند، بدون اینکه دچار پیامدهای خطرناک مصرف بیش‌ازحد شوند.
کیسی خاطرنشان کرد:
«اینکه مسیرهای عصبی با ارزش‌گذاری‌های مخالف برای یک بوی یکسان به‌کار گرفته می‌شوند تا جذابیت و بیزاری را بر اساس وضعیت فیزیولوژیکی تنظیم کنند، پدیده‌ای نادر است.»
او این پژوهش را در مؤسسه ماکس پلانک انجام داده و اکنون استاد دانشگاه نبراسکا در لینکلن است.
از مغز تا رفتار
ترکیب تکنیک‌های گوناگون برای درک رفتار پیچیده
برای رمزگشایی این پاسخ رفتاری پیچیده، تیم تحقیقاتی از ترکیبی از تکنیک‌ها استفاده کرد. آن‌ها با بهره‌گیری از فناوری‌های تصویربرداری، فعالیت مغزی مگس‌ها را هنگام مواجهه با محیط‌های حاوی الکل به‌صورت زنده مشاهده کردند و همزمان، ترکیب شیمیایی بوهای موجود در میوه‌های در حال فساد را نیز تحلیل کردند.
در آزمایش‌های رفتاری، واکنش مگس‌ها به سطوح مختلف الکل، میزان جذابیت بوهای مختلف و میزان موفقیت در جفت‌گیری آن‌ها بررسی شد.
بیل هانسون، رئیس دپارتمان نورواخلاق‌شناسی تکاملی در مؤسسه ماکس پلانک گفت:
«این مطالعه یکی از نخستین توضیحات جامع از جذابیت الکل در یک ارگانیسم مدل را ارائه می‌دهد – از شیمی تا بوم‌شناسی، از مغز تا رفتار و بالعکس.»
مدلی فراتر از مگس‌ها
اهمیت درک رفتار طبیعی در مطالعات علمی
یافته‌های این تحقیق نه‌تنها اطلاعاتی درباره رفتار مگس‌ها ارائه می‌دهد، بلکه یادآوری می‌کند که درک حیوانات در بستر طبیعی آن‌ها تا چه اندازه اهمیت دارد.
مگس‌های میوه مدت‌هاست که به‌عنوان مدل تحقیقاتی در مطالعات ژنتیک و علوم اعصاب استفاده می‌شوند. با این حال، این مطالعه نشان می‌دهد که عوامل بوم‌شناختی – مانند بوی میوه‌های تخمیرشده در زیستگاه طبیعی – چگونه می‌توانند بر رفتار و حتی عملکرد مغز تأثیر بگذارند.
هانسون در پایان گفت:
«این مطالعه همچنین نشان می‌دهد که در بررسی فرایندهای فیزیولوژیکی و رفتاری در مدل‌های حیوانی، در نظر گرفتن رفتار طبیعی و بوم‌شناسی آن‌ها تا چه اندازه حیاتی است.»
این تحقیق توضیح می‌دهد که چرا مگس‌های میوه به‌شکلی غیرقابل مقاومت به کمپوست آشپزخانه ما و موزهای بیش‌ازحد رسیده جذب می‌شوند. برای آن‌ها، این صرفاً بوی یک وعده غذایی نیست – بلکه نشانه‌ای از یک فرصت تولیدمثلی است که به‌دقت توسط سیستم عصبی‌شان کنترل می‌شود.
