Moscerini della frutta, o Mosca della frutta dal ventre neroI moscerini della frutta sono tra gli organismi più studiati perché forniscono una piattaforma economica e accessibile per la ricerca sui processi biologici. Anche se non sembrano affatto diversi dagli esseri umani, i moscerini della frutta condividono con noi il 75% dei geni che causano malattie, motivo per cui gli scienziati li hanno usati per comprendere meglio le malattie umane.
I ricercatori hanno da tempo documentato che questi minuscoli insetti attuano una strategia deliberata, nota come “cerca e precipita”, per trovare fonti di cibo in ambienti ventosi. Usando questa tecnica, i moscerini della frutta raccolgono l’odore di qualcosa di delizioso, poi sfrecciano controvento per seguire l’odore e poi sfrecciano da una parte all’altra quando perdono l’odore per ritrovarlo.
Gli scienziati hanno spiegato che captare un odore nel vento non significa che la fonte sia vicina. La brezza potrebbe aver portato il profumo anche da un punto lontano. Di conseguenza, la tecnica del lancio e della corsa è un modo efficace per rintracciare l’origine di un profumo nel vento.
Allora cosa succede quando non c’è vento?
“Hanno un altro asso nella manica”, ha detto Markus Stensmeier, professore associato di biologia sensoriale all’Università di Lund, non coinvolto nello studio.
Il trucco quando non c’è vento: le mosche fanno un movimento circolare verso il basso. Gli autori hanno scoperto che quando le mosche incontrano un odore e poi lo perdono nell’aria ferma, si girano verso il basso nel tentativo di trovare la fonte dell’odore.
Questo comportamento potrebbe non essere scioccante: la maggior parte dei cartoni animati di mosche le mostrano mentre volteggiano attorno a una pila di cibo puzzolente. Tuttavia, questa è la prima volta che gli scienziati documentano il comportamento dei moscerini della frutta in ambienti con aria ferma, confermando l’intuizione umana ben consolidata.
Nell’aria ferma, captare un odore indica che la fonte potrebbe essere vicina, rendendo più utile l’approccio affonda e cerchi.
Alcuni ricercatori hanno suggerito che cani e ratti mostrano comportamenti simili quando annusano in alto e in basso per avvicinarsi a un odore.
Per condurre il loro studio, gli autori hanno prima dovuto trovare un modo per stimolare l’olfatto di una mosca in un ambiente senza vento. Ma come si consegnano i profumi senza vento? David Stupski, autore principale dello studio e ricercatore post-dottorato in biologia e ingegneria presso l’Università del Nevada, Reno, ha descritto l’approccio degli scienziati: L’approccio come “realtà virtuale per l’olfatto”.
I ricercatori hanno utilizzato mosche geneticamente modificate che avevano neuroni attivati dalla luce nelle loro antenne, che sono essenzialmente il naso della mosca. Di conseguenza, i ricercatori sono stati in grado di stimolare l’olfatto delle mosche utilizzando lampi di luce rossa invece degli odori reali. L’approccio basato sulla luce ha permesso ai ricercatori di aggirare la difficoltà associata alla fornitura di nuvole di odori controllati, difficili da individuare nello spazio.
I ricercatori sono stati in grado di accendere e spegnere facilmente le luci per fornire con precisione la luce in sostituzione dell’odore. I ricercatori hanno condotto il loro studio in una galleria del vento appositamente progettata con 12 telecamere per tracciare il movimento della mosca in tre dimensioni. Osservare gli insetti nel loro stato naturale in volo è molto difficile, motivo per cui vengono condotte molte ricerche sulle mosche ambulanti, dove il loro movimento si estende su due dimensioni anziché su tre.
Dopo aver osservato che i moscerini della frutta si muovevano in modo diverso a seconda delle condizioni atmosferiche, gli autori hanno concluso che i moscerini della frutta potevano percepire la presenza e la direzione del vento.
“Se metti la testa fuori dal finestrino mentre guidi, puoi capire se c’è vento oppure no?” ha chiesto Floris van Brueghel, ricercatore capo dello studio e assistente professore di ingegneria meccanica. Rilevare una leggera brezza mentre ci si muove nell’aria è difficile, ma i moscerini della frutta eccellono comunque in questo.
Gli autori suggeriscono che le mosche rallentano e si girano quando incontrano un odore per determinare se c’è vento e da dove proviene.
“Si tratta di un processo computazionale molto complesso che avviene in questo cervello molto piccolo – e apparentemente semplice -“, ha detto Elizabeth Hong, professoressa di neuroscienze al Caltech, che non è stata coinvolta nello studio.
Secondo Richard Benton, professore all’Università di Losanna ed esperto di neuroscienze, capire come i moscerini della frutta tracciano gli odori potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere meglio i parassiti dannosi, come le zanzare. Gli scienziati sono particolarmente interessati a prevenire la capacità delle zanzare di trovare e nutrirsi degli esseri umani per ridurre la trasmissione delle malattie.
Il senso dell’olfatto potrebbe anche fornire informazioni per la prossima generazione di dispositivi di localizzazione progettati per trovare la fonte di perdite chimiche all’interno di spazi chiusi.
Forse questo studio può far guadagnare un po’ di rispetto ai moscerini della frutta. Dopotutto, questa mosca ha capito come prosperare insieme agli umani rintracciando gli odori nelle nostre case senza vento.
“Hanno un cervello piccolo, ma con esso fanno molte cose”, ha detto Benton.
