Супермухи. Удивительные истории из жизни самых успешных в мире насекомых

Я немного скептически отношусь к тому, что мировое разнообразие плодовых мушек составляет около 4200 видов. С трудом верится, что Гавайи – единственная мегафабрика дрозофил на планете. Можно с уверенностью сказать, что генетикам здесь хватит материала, если они решат сосредоточить свое внимание на других видах плодовых мух, помимо D. melanogaster.

О’Грейди изучает перемещение мух по архипелагу; когда он этого не делает, то перевозит мух по всему миру. Он руководит Национальным центром изучения видов дрозофил (NDSSC), расположенным в цокольном этаже бизнесцентра Комсток в Огайо, где мы и встретились. NDSSC – крупнейшее из трех учреждений, распространяющих различные виды и штаммы плодовых мух по лабораториям всего мира; другие два находятся в Японии и в Австрии. Более крупное учреждение в Университете Индианы в Блумингтоне специализируется на мутировавших линиях одного вида, D. melanogaster; здесь представлено около 50 000 мутантных линий, и примерно 3000 в неделю отправляются в лаборатории в разные точки мира.

Я спросил О’Грейди, могу ли посмотреть NDSSC. Мы спустились в цокольный этаж, где меня провели в комнату размером с кухню, стены которой были уставлены металлическими стеллажами, и на каждом стояли контейнеры с флаконами, скрепленные по десять штук. Все выглядело гораздо скромнее, чем я предполагал, но ведь плодовые мушки очень маленькие, им не требуется просторов. Первая партия из Сан-Диего насчитывала 750 000 живых мух, а в комнате, где мы находились, было около миллиона.

Плодовые мухи отлично умеют приспосабливаться, и об этом говорит тот факт, что в убогой вселенной маленькой прозрачной пластиковой трубки, закрытой ватным тампоном, они способны жить обычной жизнью: от ухаживания и спаривания до откладывания яиц, кормления личинок, окукливания и появления следующего поколения взрослых особей. В лаборатории Келли Дайер я видел, что в некоторых пробирках были мухи на разных стадиях развития. Дрожжевая кашица на дне, как правило, представляет собой смесь сахара и питательных дрожжей; иногда туда добавляют размятый банан, порошок плодов кактуса и хлопья с высоким содержанием белка. О’Грейди вытащил пробирку и указал на крошечные туннели в пищевой среде, следы, оставленные личинками, проделывающими себе путь с помощью челюстей. На странице NDSSC в социальной сети написано: «В настоящее время поддерживает живую коллекцию из 250 видов дрозофил, представленных фондом из 1500; родов; данные виды используют исследователи, занимающиеся вопросами эволюции, экологии, биологии развития, физиологии, нейробиологии, сравнительной геномики и иммунологии». Здесь слово «фонд» относится к географическим популяциям одного и того же вида. «У нас есть фонд, содержащий, в общей сложности, около 1500 родов, – поведал мне О’Грейди. – Некоторые виды представлены одним экземпляром, другие – сотнями. Примерно у 40 видов Drosophila секвенирован весь геном, и эти виды пользуются большим спросом. Как только кто-то секвенирует новый геном, новая муха сразу выходит из мрака и становится знаменитостью».

NDSSC не всегда находился в Итаке. Его история похожа на историю гавайского острова. Он был основан в Остине, в штате Техас, в 1930-е годы, затем переехал в Боулинг-Грин, Тусон и Сан-Диего, а осенью 2017 года обосновался в Итаке. Бизнес идет стабильно, около 1000 посылок в год отправляются во все уголки земного шара. Каждая партия включает в себя две или три пробирки примерно по 50 мух в каждой стоимостью 40 долларов за вид.

Самая серьезная проблема с клиентами возникает, когда мухи погибают в дороге, в этом случае их заменяют новой партией. Это происходит примерно три-четыре раза в год. В первый год после переезда в Итаку происходили несчастные случаи, когда мухи умирали, не выдерживая зимних температур. В настоящее время стали использовать каталитические грелки, кроме того, принимаются дополнительные меры, чтобы при перевозках мух не держали в слишком холодных или жарких помещениях. Случайные потери происходят в результате невезения, например когда груз наклоняется при взлете или посадке самолета. Довольно странно сознавать, что здесь, в этом скромном помещении, содержат плодовых мух, представляющих собой весь путь эволюции дрозофилы за всю ее историю в 60 млн лет. Это примерно эквивалентно размаху эволюции отряда приматов млекопитающих, к которому мы принадлежим.

Гигантское семя

Мы, сами того не желая, способствуем глобальному распространению генов плодовой мухи, когда отправляем их на большие расстояния, потому что неизбежно кому-то удается сбежать. И понятно, что мухи и другие животные распространяют свои гены половым путем. Но выбор партнера – отнюдь не конец игры в продолжение рода для мух, равно как и для многих других животных; в восьмой главе мы видели, что и самцы, и самки используют тактику, когда можно отдавать предпочтение сперме одного самца, а не другого. У некоторых видов плодовых мушек самцы идут странным путем, чтобы увеличить свои ставки в генетической лотерее.