Това мъничко насекомо, което повечето от нас изтриват от плодовата купа, е отговорно за някои от най-великите открития в съвременната наука

големите

„Времето лети като стрела; плодови мухи като банан. "

Това е фраза, обичана от лингвистите, за да покаже как едно изречение може да се чете по много начини. Той също така съдържа истина за обикновената плодова муха, Drosophila melanogaster, която е изучавана от учени повече от 100 години.

Плодовите мухи харесват бананите. Те са мухите, които намирате във вашата купа с плодове, когато нещата започнат да гният - напомняне, че „петте на ден“ не вървят толкова добре.

Но те са и чудесен механизъм за изучаване на времето или по-точно на ефектите от времето, тъй като жизненият цикъл на плодовите мухи е толкова бърз, че позволява на учените да ги изучават през поколения, което би било почти невъзможно при хората.

Те са евтини за разплод и се размножават изключително бързо. При стайна температура женската може да снася 30-50 яйца на ден през целия си живот и те имат кратък репродуктивен цикъл, обикновено около 8-14 дни и могат да станат баби и дядовци само за 3-4 седмици.

С размер 3 мм, милионни популации могат да се държат в лабораторията по всяко време и да се хранят с проста диета от въглехидрати и протеини, обикновено екстракт от царевично брашно и мая.

Това същество, което повечето от нас отстраняват, е отговорно за някои от най-големите открития в съвременната наука.

През 1933 г. Томас Хънт Морган печели Нобелова награда за изучаване на това как Дрозофила е наследила генетична мутация, която означава, че имат бели очи, а не червени. Неговите изследвания доведоха до теория, че гените, създадени от ДНК, се носят върху хромозоми, които се предават през поколенията. Откритието постави основите за изследване на генетичното наследство и съвременната генетика.

Оттогава изследванията, проведени върху дрозофила, доведоха до петима Нобелови лауреати през 1946, 1995 и 2011 г. Настоящото мислене за това как се развиваме, нашето поведение, стареене и еволюция са изградени върху основата на изследванията на плодовите мухи. Колкото повече ги изучаваме, толкова по-сходни откриваме, че сме: 75% от гените на човешките заболявания имат разпознаваемо съвпадение в обикновената плодова муха.

Drosophila има четири двойки хромозоми и около 14 000 гена. Сравнете това с хората, които имат приблизително 22 500, и дрождите, които имат около 5800 гена, и ние сме много по-сходни, отколкото бихте очаквали.

Тази относителна генетична близост означава, че експериментите с дрозофила се превеждат ефективно на хората и учените. Пием ги, за да изучаваме алкохолна зависимост, изучаваме съня и как те се влияят от кафето и сме научили, че по-възрастните мухи спят по-малко. Първите „гени на реактивно закъснение“ бяха открити при мухи и сега вече знаем, че ги имаме.

Хиляди учени използват дрозофила като модел на организма по целия свят, дори извън него. Плодовите мухи са първите животни, изстреляни в космоса, а в Международната космическа станция има постоянна лаборатория за плодови мухи. Това се използва за изучаване на въпроси като защо астронавтите са по-податливи на болести, когато са в космоса.

Защо тогава, ако сме генетично близки, се различаваме по толкова начини от плодовата муха или дори от дрождите? Д-р Питър Лорънс, автор на „Създаването на мухата“, описва това като „третата тайна на живота“.

В интервю за BBC Radio 4 Natural History, той каза, че първата тайна е теорията за еволюцията на Чарлз Дарвин, която „движи генезиса на всички растения и животни, всичко, от нулата“.

"Второто е откриването на ДНК, защото без да разберем, че информацията се кодира и съхранява в тази молекула, тогава няма да имаме много разбиране за механизма, който стои зад живота", каза той.

Третата тайна е въпрос, който д-р Лорънс вижда като най-големия проблем, с който трябва да се справят биолозите в бъдещето.

„Така е всеки ден, че не мислим за това. Какво прави разликата между носорог и хипопотам? " той каза.

„Когато погледнете гените, това не е много. И така, какво прави модела и размера и така нататък? Къде е посочена дължината на носа ви и каква информация, която присъства, когато разработвате, го фиксира с определена дължина? Какво кара децата да приличат на родителите си, какво прави формата на лицето? Всъщност не знаем.

„Това за мен е най-големият нерешен проблем в биологията и е това, което наричам„ третата тайна на живота “. Виждате го всеки ден, но е толкова голям, че не е очевидно как да подходите. "

„Не можете да изградите животно без векторна информация, така че трябва да знаем къде е клетката, какво е и къде сочи. Представете си плановете на архитект без ориентация на север или юг, че не бихте знаели по какъв начин да поставите сградата. "

Това е тема, която учените са се опитали да разбият. Мухите с по-големи крила са проучени, за да се опитат да изолират гените, отговорни за увеличаването на размера. Учените сравняват видовете, които са еволюционно тясно свързани и се опитват да изследват разликите, които водят до разлики в тяхната морфология.

Но според д-р Лорънс тези проучвания са ценни за допринасянето на парчета в пъзел, но има дълъг път, преди да отговорим на големия въпрос и трябва да го направим по-голям фокус на научните изследвания.

„Ако погледнете целия космос на науката, ще видите голяма тъмна област, пространство и ако се вгледате по-отблизо, ще видите, че тук и там има много стаи, пълни със светлина и във всяка има хора, които бобрят далеч и спорят и обсъждат помежду си, но те не гледат през прозорците, а виждат и се чудят какво може да има там. "

Каквито и да са отговорите, казва д-р Лорънс, има вероятност те да бъдат открити чрез изучаване на дрозофила.

Бъдете първите, които научават за нови статии на BBC Earth и програми за дивата природа, като се регистрирате за новия персонализиран бюлетин на BBC тук. Можете също да следите BBC Earth в Twitter и Instagram и харесайте ни във Facebook.