¿Qué puede tener en común la diminuta mosca de la fruta con los aviones de combate más avanzados del mundo? Mucho más de lo que piensas.

Un grupo de científicos ha realizado un seguimiento de las maniobras aéreas de una especie de mosca diminuta. Los resultados cuentan que el insecto emplea unos rápidos movimientos en el aire para evadir a los depredadores, de la misma forma que un avión de combate elude al enemigo.

El estudio, publicado en la revista Science, documenta la agilidad aérea de moscas de la fruta, así como la capacidad de cambiar la dirección en menos de una centésima de segundo.

Que las moscas sean unas acróbatas en el aire no debe sorprender a nadie que las haya perseguido con un matamoscas en la mano, cualquiera sabe lo escurridizas que son.

Investigadores de la Universidad de Washington han sincronizado tres cámaras de alta velocidad, 7.500 fotogramas por segundo, para conocer los secretos que hacen a las moscas tan difícil de alcanzar. Después de un meticuloso estudio anatómico de la mosca de la fruta (Drosophila hydei), se hizo un continuo seguimiento del vuelo de dicho díptero.

Las moscas producen unas impresionantes respuestas de escape, girando sus cuerpos con la destreza de un avión militar. Durante la ejecución de la vuelta, las moscas demostraron que podían girar más de 90 grados, a veces volando casi boca abajo.

Hemos descubierto que las moscas de la fruta modifican el trazado en menos de una centésima de segundo, 50 veces más rápido que un abrir y cerrar de ojos

Comenta el profesor Michael Dickinson, uno de los investigadores del estudio.

Estas moscas normalmente aletean 200 veces por segundo y, en casi un solo golpe de ala, el animal puede reorientar su cuerpo para generar una fuerza que le aleja del estímulo amenazador y luego continúa acelerándose

Concluye Florian Muijres, el autor principal.

Vía | ABC

Quizá el ejemplo más sorprendente de un gen que influye en el comportamiento es el que influye en la siesta. Como los seres humanos, las moscas se despiertan por la mañana, se echan una siesta al mediodía y duermen por la noche, todo en un ciclo de 24 horas. Aunque las moscas hayan crecido en la oscuridad más absoluta, conservan estos ciclos con la precisión de un reloj suizo. Incluso con mayor precisión, porque está escrito en sus genes.

Las moscas mutantes que Benzer encontró con los ciclos circadianos estropeados, por supuesto, estaban totalmente desincronizados. Y, aunque las moscas nos puedan parecer lejanas, en los seres humanos también pueden darse estas mutaciones en el reloj biológico.

Lo más curioso es que, mucho más recientemente, se ha podido estudiar el primer mutante de reloj biológico humano: una familia en la que todos sus miembros comienzan a sentir sueño por la tarde, duermen, e invariablemente se despiertan a las cuatro de la madrugada. Y se ha comprobado que este comportamiento anómalo está relacionado con una mutación del mismo gen que Benzer y sus estudiantes habían encontrado en la mosca del vinagre, de modo que algo nos une muy estrechamente a ella..

Las moscas, por otro lado, permiten investigar sobre el cambio climático, los viajes espaciales y el cáncer. A pesar de que son antihigiénicas y muy molestas, los drosofilistas (tal y como se llaman a los investigadores dedicados a ella) afirman sin dudarlo que estos insectos nos han enseñado más sobre los procesos genéticos que cualquier otro organismo complejo.

Probablemente, uno de los estudios más ambiciosos llevado a cabo con estas moscas sea el titulado Comportamiento y Expresión Genética de la Drosophila en Microgravedad, que las transportó gracias a la NASA hasta la ISS para estudiar el efecto del viaje espacial en sus genes. Las moscas emprendieron el viaje en forma de huevos, se incubaron en ruta y llegaron a la estación espacial en forma larvaria, donde fueron alojadas en un hábitat espacial.

También permiten estudiar el cambio climático a los científicos del Centro de Investigación de Estrés Ambiental y Adaptación de la Universidad de Monash, en Australia. Hallaron en la mosca una variante de un gen que cambia de norte a sur a lo largo de toda la costa este de Australia. Y ello les proporcionó una reveladora información: que, al contrario que hace 20 años, las moscas del sur tienen ahora una constitución genética de muchas poblaciones del norte.

Esto coincide con el cambio climático en esta región, donde los últimos años han sido más secos y cálidos.

Habida cuenta de que el 70 % de los genes de la mosca tiene un gen homólogo en el ser humano, una de las investigaciones futuras más ambiciosas para estudiar la función génica en modelos de enfermedad humana se está produciendo en el Instituto Ludwig Boltzmann de Genómica Funcional de Austria. En sus instalaciones se está trabajando en la construcción de 15.000 cepas de moscas transgénicas, cada una de las cuales permite el bloqueo específico de un único gen.

Tenendlo en cuenta la próxima vez que cojáis el insecticida para gasear a una mosca.

Vía | Por qué somos como somos, de Eduardo Punset

Uno de los baluartes argumentativos de los creacionistas o los que apoyan la idea del diseño inteligente acostumbra a ser la complejidad y sutileza de un ojo, un órgano que según ellos no pudo haber evolucionado azarosamente tal y como postula la teoría darwiniana. Contra esta idea errónea que se ha tratado de difundir como un punto débil en la teoría de la evolución, ya existen quintales de explicaciones; en Escalando el monte improbable, de Richard Dawkins, pueden leerse un buen puñado de ellas. Pero sirva este humilde post para añadir una más a la montaña.

La cuestión es que existen muchos tipos distintos de ojos. Se calcula, pues, que el ojo ha evolucionado de forma independiente más de 40 veces en diferentes contextos del reino animal. Aunque descienden probablemente de una especie de ojo germinal (quizá sólo fuera un órgano que tenía cierta sensibilidad a la luz), según su óptica el ojo ha evolucionado en dos ramas separadas: el ojo de los vertebrados y el ojo compuesto de los crustáceos.

En la mosca del vinagre, Drosophila, muy empleada en experimentos genéticos, se halla un gen que literalmente fabrica sus ojos. Los genetistas lo llaman, curiosamente, eyeless (sin ojos), porque se suelen bautizar en relación a lo que sucede cuando el gen no funciona correctamente o muta. El gen equivalente en los mamíferos se llama Pax6, aunque en los ratones también se conoce como ojo pequeño, y en los seres humanos, aniridia (que significa “sin iris”, claro).

Al parecer, la secuencia de ADN del gen aniridia es más similar al del gen eyeless que otros genes humanos; así, después de todo, esas criaturas de ciencia ficción que son hombres con enormes ojos compuestos no son tan imposibles de concebir en la realidad. Lo que ya se ha llevado a cabo es algo a la inversa. Moscas con ojos humanos, en cierto modo.

Este experimento fue realizado por el suizo Walter Gehring. Introdujeron el gen ojo pequeño de un ratón en embriones de moscas del vinagre. Al poco, los genes insertados en la parte del embrión que se encargaba de fabricar una pata provocaron que la mosca adulta desarrollara un ojo en la pata; técnicamente llamado ojo ectópico. Pero el ojo era de mosca, eso sí, no de ratón ni de humano.

Era un ojo compuesto porque el gen, independientemente de donde provenga, parece transmitir la instrucción de la fabricación de un ojo tal y como se fabrica normalmente en el organismo huésped. Jeff Goldbum en La mosca ya no se nos presenta tan difícil de creer; a diferencia del creacionismo y el diseño inteligente, que para creer en ellos se requiere de una venda opaca en los ojos (nunca mejor dicho).

Más información | Evolucionarios

Drosophila melanogaster, la mosca del vinagre o de la fruta, ha sido propuesta por The Neurosciences Institute, de San Diego, EE.UU., para servir de modelo en las investigaciones planteadas alrededor del sueño y sus vías metabólicas y hormonales.

Según los científicos la mosca de la fruta presenta períodos similares al sueño del hombre, que parece estar regulado por una región cerebral paralela al hipotálamo humano. Este proceso estaría influenciado por una proteína reguladora del crecimiento epidérmico que muestra una frecuencia de liberación siguiendo un ciclo circadiano (varía a lo largo de las 24 horas del día). La presencia de este marcador favorecería el sueño, mientras que su ausencia lo impediría.

D. melanogaster ha sido un organismo modelo para investigaciones genéticas desde principios del siglo pasado. Esta circunstancia se ha debido a su tamaño, a su alta fecundidad y corto período reproductivo, o a ciertas peculiaridades genéticas, como el hecho de contar sólo con 4 cromosomas y que los machos no presenten recombinación meiótica. Además, desde el año 2000 conocemos su genoma completo.

Un 75% de los genes relacionados con enfermedades descritas en el hombre, tienen correspondencia en el código genético de la drosophila, y un 50% de las proteínas de la mosca tienen análogos en los humanos. Es por todo esto que el animal ha sido usado extensivamente en estudios acerca del Parkinson, Alzheimer, diabetes, cáncer o drogodependencia, por citar algunos campos.

El uso de la mosca del vinagre aceleraría los estudios acerca de los marcadores que inducen y mantienen el sueño, favoreciendo la producción de fármacos hipnóticos y sedantes.

Vía | AZPRENSA Más información | The Neurosciences Institute, Drosophila melanogaster en Wikipedia En Genciencia | Origen invertebrado de los centros cerebrales secretores de hormonas