大眼睛还是大“鼻子”，果蝇需要做个选择题

在压力驱动下，苍蝇需要“权衡”感觉器官的尺寸。（图片来自pixabay.com）

在光可利用性、栖息地竞争等选择压力的驱动下，苍蝇需要权衡各种感觉器官的尺寸。8月4日，德国马克斯·普朗克化学生态研究所科学家在《eLife》杂志发文称，苍蝇的眼睛和嗅觉器官的大小，反映了它们的交配行为及对栖息地的偏好。

该发现可以帮助人类理解苍蝇是如何随时间进化的。

果蝇属是个大家族，包含近1500个物种。它们广泛栖息在除南极洲之外的所有大陆。这些小动物具有多种多样的体型、觅食和求偶行为，对繁殖地点也有不同的偏好。正因如此，它们成为了科学家们研究进化力量的独特工具。

“我们对大部分的果蝇都知之甚少。它们的习性究竟如何，有怎样的生态偏好？”马普所进化神经行为学博士后研究员Ian Keesey说，“我们想确定的是，不同种果蝇的行为、生理和感官差异是否有利于它们在同一栖息地共存。”

研究人员首先分析了两种亲缘关系较近，经常生活在同一栖息地的果蝇，在眼睛和嗅觉器官（位于触角）方面的差异。

他们发现，通常情况下，一种果蝇具有表面积更大、视觉单元更多的眼睛，而另一种果蝇的眼睛虽然小一些，但触角的表面积更大。之后，研究人员查看了果蝇大脑中处理视觉和嗅觉信息的脑区，并再次发现了差异。

校正体型偏差后的测量数据显示，研究人员可以根据果蝇的感觉系统得知其外部感官——眼睛和嗅觉器官的大小。

接下来，他们研究了这些特征与果蝇行为的相关性。在观察果蝇求偶行为的过程中，研究人员惊讶地发现，那些视觉能力更强的雄性果蝇会在雌性果蝇的正前方飞来飞去，展示它们的翅膀，并将翅膀倾斜以制造闪光效果。

相比之下，触角较大的雄性果蝇则会把自己放在雌性果蝇的一侧或后面，对着心仪对象的头部振动翅膀并吟唱——这样做很可能是在释放一些性信息素。

确定眼睛和触角大小对应求偶行为差异后，该团队将目光转向了果蝇对栖息地的偏好性。

利用简单的Y型试管，研究人员为果蝇提供了明亮或黑暗环境。结果显示，眼睛小的果蝇倾向于进入通往黑暗环境的通道，而大眼睛的果蝇作出了完全相反的选择。

这表明，虽然两个物种因为生活在同一片森林里而在生态上被归为一类，但其中一种更喜欢位于森林内部的黑暗栖息地，另一种则喜欢开阔的森林冠层。

研究人员还将该研究扩展到了另外三种生活在相同栖息地的近亲果蝇身上。

“这让我们能够确定眼睛-触角的比例和不同行为之间的关系。”马普所主任Bill Hansson解释说，“我们发现，该比例始终与光线对果蝇的吸引力以及求偶行为有关。”

马普所进化神经动物行为学小组组长Markus Knaden总结道:“我们的工作表明，有共同祖先的几种果蝇，眼睛和触角的形状、大小有显著差异。一些依赖视觉刺激，而另一些则更多地依赖于气味。这些不同的偏好使他们能够开拓特定的生态位，避免与其他近亲重合，从而在彼此合作的前提下生活在一起。”

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编译：Max 

审稿：西莫 

责编：雷鑫宇

期刊来源：eLife

期刊编号：2050-084X

原文链接：

https://elifesciences.org/for-the-press/722ef17b/tradeoff-between-the-eyes-and-nose-helps-flies-find-their-niche

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