vonHelmut Höge 21.11.2006

Hier spricht der Aushilfshausmeister!

Helmut Höge, taz-Kolumnist und Aushilfshausmeister, bloggt aus dem Biotop, dem die tägliche taz entspringt.

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Photo:  politburodiktat.blogspot.com

Jetzt ist die hohe Zeit der Drosophila – aber schon fast wieder vorbei. Dennoch klagte Wladimir Kaminer kürzlich  noch: “Die Fruchtfliegen gingen in den letzten Wochen vielen auf den Geist, mit ihrer hektischen Rumfliegerei. Sie waren überall, in der Küche, auf dem Bildschirm, im Bad und auf der Toilette. Sie schwammen in jedem Glas Bier, Wein und Cuba Libre, das man bestellte, man konnte weder Fruchtiges noch Alkoholisches zu sich nehmen, ohne dabei mindestens zwei Fruchtfliegen mit zu verschlucken. Sie waren penetrant und ekelhaft.  Trotzdem sind meine Hände sauber geblieben, ich habe mich mit den Fruchtfliegen nicht angelegt, ich habe keine einzige von ihnen umgebracht. Ich konnte gut nachvollziehen, warum sie so nervös waren. Ihre Lebenserwartung ist nämlich zum Durchdrehen kurz, jeder würde in einer solchen Situation ins Glas fallen.”

Ähnlich äußerte sich wenig später  – in einer taz-Küchen-Kolumne – auch Arno Frank: “Als ich mich unvorsichtigerweise zum Altglas bückte, steckte plötzlich mein ganzer Kopf in einer dichten Wolke aus Fruchtfliegen bzw. Essigfliegen bzw. Taufliegen, dem Schrecken aller Hausfrauen – und Traum aller Genforscher, weil kaum ein Lebewesen schneller mutiert als die den “Tau” (drosos) “liebenden” (philos) drosophilidae. Neuerdings können die Viecher beim Fliegen in regelmäßigen Abständen ihren Rüssel ausstrecken und so Zusatzluft aus Hohlräumen im Kopf in ihre Atemorgane pumpen – sie sind die Turbolader der Evolution. Ich musste also handeln. Aber womit? Chemie? Hygiene? Nein, ich kann einer Fliege einfach nichts zuleide tun.”

Zuletzt klagte auch die an sich in biologischer Hinsicht neugierige Ethnologin Stefanie Peter – am Telefon: Die Fruchtfliegen säßen überall bei ihr in der Wohnung – auf der Marmelade, an gebrauchten Messern und Gabeln usw… Und es gäbe verschiedene Arten – mit unterschiedlich gefärbten Flügeln, Leibern etc..

Das können entflogene Individuen aus den  Mutationsstämmen des Genetischen Instituts der FU in Dahlem sein, vermutete ich. Und dachte dabei an mein eigenes Tun: Ende der Siebzigerjahre hatte ich einem Freund, den Biologiestudenten Dieter Lotze, der jetzt Touristenresort-Photograph auf Bali ist und glücklich verheiratet, bei der Abfassung seiner Biologiediplomarbeit geholfen: Sie bestand darin, dass er Drosophila züchtete, die er mit Röntgenstrahlen bombardierte – auf das irgendetwas in ihren Keimzellen derart zerstört wurde, das ihre Nachkommen mit einer Anomalie – z.B. ein Bein am Kopf anstelle eines Fühlers – geboren wurden, die sie dann ihrerseits  vererbten. Wenn es dem Diplomanden gelingt, diese Mutanten weiter zu züchten – bis man von einem ebenso stabilen wie reinen neuen Stamm  sprechen kann, dann bekommt dieser den Namen des Diplomanten. Das ist dort so üblich. Gut möglich also, dass es sich bei den Fruchtfliegen in der Kreuzberger Wohnküche von Stefanie Peter um “drosophila lotze” handelte. Aber tausend andere Diplomantennamen sind auch möglich. Ich half Dieter Lotze damals nur beim Aussortieren von unfruchtbaren Drosophilamännchen, die ich mit der Pinzette in Äther tunkte – und somit ausselektierte. Sie waren so voller winziger Milben (die man nur unterm Stereomikroskop sah), dass ihre Geschlechtsorgane damit bedeckt waren und sie sich nicht mehr vermehren konnten. Hätten sie überhand genommen, wäre der Stamm ausgestorben – noch bevor man ihn nach Lotze hätte benamen können. Und mit seiner Diplomarbeit wäre es auch Essig gewesen. Die Milben hätten im übrigen, so erklärte mir Dieter, ebenfalls unter Milben zu leiden – unter noch winzigeren. Um sie zu sehen, bräuchte man jedoch ein leistunsstärkeres  Mikroskop. Ich bekam aber auch so eine Ahnung davon, was Leibniz – ganz ohne Mikroskop – meinte, als er schrieb: “Jedes Stück Materie kann wie ein Garten voller Pflanzen und wie ein Teich voller Fische aufgefaßt werden. Aber jeder Zweig der Pflanze, jedes Glied des Tieres, jeder Tropfen seiner Säfte ist wiederum ein solcher Garten oder ein solcher Teich.”

Im Grund wiederholte Dieter Lotzes  “Forschungsarbeit” nur das, was man mit dem armen  “Nummer-Eins-Labortier” Drosophila melanogaster (Schwarzbäuchige Taufliege) schon seit Beginn der genetischen Experimente anstellte. Seine Arbeit war somit auch eine Einführung in Biologiegeschichte.  Bei Wikipedia heißt es dazu: “Als geeigneten Versuchsorganismus nutzte die Drosophila 1901 zuerst der Zoologe und Vererbungsforscher William Ernest Castle. Er untersuchte an Drosophila-Stämmen die Wirkung von Inzucht über zahlreiche Generationen und die nach Kreuzung von Inzuchtlinien auftretenden Effekte. 1910 begann Thomas Hunt Morgan ebenfalls, die Fliegen im Labor zu züchten und systematisch zu untersuchen. Seitdem haben viele andere Genetiker an diesem Modellorganismus wesentliche Erkenntnisse zur Anordnung der Gene in den Chromosomen des Genoms dieser Fliege gewonnen.” Aber Morgans Labor war das erste, in dem Drosophila die Mäuse und Ratten als Versuchstiere verdrängte – und das sich dadurch “zum sogenannten ‘Fliegenraum’ wandelte,” wie Benjamin Bühler und Stefan Rieger in ihrem Buch “Vom Übertier” schreiben. In ihrem Drosophila-Kapitel zitieren sie vorneweg den Biologen Barthelmess: “Es besteht wenig Aussicht, dass jemals ein Objekt gefunden wird, das die Drosophila in der Kombination so vieler günstiger Eigenschaften übertrifft.” Dadurch transformierte sich jedoch die Fruchtfliege “in ein Laborobjekt, das kaum mehr Ähnlichkeit mit ihrer Wildform hatte.”

Der erste, der die Taufliegen mit Röntgenstrahlen beschoß, um Mutationen “auszulösen”, war der Genetiker Hermann Joseph Muller. Er steckte nicht nur die russischen Genetiker mit seiner Drosophilabegeisterung an, sondern auch Stalin – mit einem eugenischen Plan zur Verbesserung der gesamten  Sowjetbevölkerung, denn für ihn stand schon 1935 fest, was später der Genetiker Jacques Monod behauptete – und wofür er den Nobelpreis bekam: “Was für eine  Fruchtfliege gilt – gilt auch für einen Elefanten!” Und damit eben auch für den Menschen. Insofern ist eine Totschlaghemmung gegenüber der Fruchtfliege identisch mit dem “moralischen Gesetz in mir” (bzw. dem 5.Gebot: Du sollst nicht töten). Drosophilaforschung ist Menschenforschung. Muller diente als nimmermüder Projektemacher in der Folgezeit so ziemlich allen politischen Systemen seinen  grandiosen Menschheitsverbesserungsvorschlag an: Samenbänke, deren Spender “hervorragende Eigenschaften des Herzens, des Geistes und des Körpers erwiesen haben”. Damit sollten systematisch alle Frauen beglückt werden: “An die Stelle der Fruchtfliege ist unversehens der Mensch selbst getreten,” schreiben Bühler und Rieger.

Mehr und mehr nimmt das nun so groteske wissenschaftliche Formen an wie bei dem englischen Biologen John Maynard Smith, den die Royal Society jüngst für seine Forschungen über die Evolution der Sexualität mit der “Darwin-Medaille” ehrte. Zur Erklärung, warum z.B. bei unserer “sexuellen Selektion” die Männer zwar um die Frauen kämpfen (konkurrieren), diese dann jedoch ihre eigene Wahl treffen, bemüht Smith den “Tanz der Taufliegen”: Die Drosophila–Weibchen, so fand er heraus, paaren sich nur “mit den gesündesten Männchen” – und die finden sie beim Tanz. “Dabei passiert folgendes: Das Männchen sieht das Weibchen, nähert sich und tritt ihm gegenüber. Wenn das Männchen dies tut, schießt das Weibchen schnell auf eine Seite, und das Männchen muß ebenfalls zur Seite schießen, um weiter seinem Weibchen gegenüberzutreten. Es kommt zu einem sehr schnellen Tanz, bei dem das Weibchen sich von einer Seite zur anderen bewegt und das Männchen ihm folgt. Gelingt es ihm, dem Weibchen ein paar Passagen langgegenüberzutreten, steht dieses still, und es kommt zur Paarung. Ist das Männchen ingezüchtet oder alt, fällt es zurück und kann nicht mithalten, und das Weibchen fliegt einfach davon. Somit wählt das Weibchen aus, mit welchem Männchen es sich paart; das tut es durch Tanzen, und es zahlt sich durch gesündere Nachkommen aus.”

Auf eine etwas andere, wenn auch vielleicht nicht weniger dumpfe Weise schlägt der englische Biologe Martin Brookes einen kühnen Bogen von der Drosophila zu den Menschen – und zwar über den feinen Geruchssinn der Fruchtfliegen, der sie zu einer geradezu  “olfaktorischen Navigation” befähigt, wobei “der Alkohol zu den wichtigsten Gerüchen im Erinnerungsspeicher der Fruchtfliege” gehört. Er ist ein Nebenprodukt von faulendem bzw. gärendem Obst, von dem die Fruchtfliegen leben, so daß “das Betrunkensein für sie und andere Obstesser quasi zum Berufsrisiko gehört”. Und demnach, so folgert der Autor, “könnte also auch unser Faible für Alkohol ein evolutionäres Überbleibsel aus der Vergangenheit sein” – ähnlich wie die Smithsche “Paarungswahl durch den Tanz” bei den Drosophila, die sich bei uns heute noch in den Diskotheken beobachten läßt, verbunden mit übermäßigem Alkoholgenuß?

Brookes unterscheidet in seinem Buch “Drosophila” drei “Phasen der Trunkenheit bei der Fruchtfliege”: 1. die “euphorische und ausgelassene,  hyperaktive Phase, als nächstes kommt die unkoordinierte Phase, Fliegen wäre zwar noch möglich, aber den Aufwand nicht wert. Und schließlich findet der Zusammenbruch statt – in einer Komaphase,” da die Fruchtfliege betrunken in den Rotwein oder das Bier  (siehe oben) sinkt, wo sie ertrinkt. Die Ähnlichkeiten mit uns sind damit aber noch nicht zu Ende, schreibt der Autor, denn die “Fliegen neigen dazu, genau wie wir bei einer Blutalkoholkonzentration von 0,2 Prozent betrunken zu werden”. Von da aus kommt der Autor sodann auf die Gene der  Drosophila und des Menschen zu sprechen, um die Vererbbarkeit von Alkoholismus in bestimmten Familien zu erklären. Man hat dazu eine Reihe von Laborexperimenten angestellt – u.a. um die “Alkoholtoleranz” von Fruchtfliegen zu testen – bei “normalen” und bei “mutierten”. Erstere brauchen rund 20 Minuten, um betrunken zu werden, letztere fünfzehn. Sie wurden dann auch “cheapdate” getauft, weil sie so wenig vertragen. Es ist die Subvariante einer Fliegenmutation, deren “Lern- und Gedächtnisgen” beschädigt wurde.

Statt der “Paarung durch Tanz”-Forschung referiert Brookes eine Drosophila-Forschung in London, die sich mit der Paarung durch Gesang beschäftigt. Das “Singen” geschieht mittels Flügelvibrationen: “Im Laufe des Lieds variiert das Männchen sein Lied auf zyklische Art und Weise, beschleunigt, wird langsamer und beschleunigt erneut…Das Lied soll das Weibchen in eine romantische Stimmung versetzen.” Auch hier haben wir es wieder mit dumpfesten Anthropomorphismus zu tun. “Und so geht es weiter. Noch mehr Gesang, immer wieder Küsse…Die Kopulation bei Fruchtfliegen dauert üblicherweise etwa 20 Minuten.”

Über den Pionier der künstlichen Herbeiführung von Mutationen durch Röntgenbestrahlung, Hermann Joseph Muller, der sie damit zum “Modellorganismus Nummer 1” machte, schreibt Brookes: “Wären die Fruchtfliegen jemals auf die Idee gekommen, jemanden zu suchen, der schuld war an ihrem erbärmlichen (Labor-) Schicksal, wäre Muller die richtige Adresse gewesen.” Er war auch die richtige Adresse für die Proteste sowjetischer Frauenverbände, Wissenschaftler und Journalisten, als er Stalin 1935 seinen großen eugenischen Plan zur Massenproduktion des Neuen Menschen vorlegte, den er “Aus dem Dunkel der Nacht” betitelte: “Viele zukünftige Mütter, befreit vom religiösen Aberglauben, werden stolz sein, ihr Keimplasma mit dem eines Lenin oder Darwin zu mischen, um der Gesellschaft mit einem Kind von ihren biologischen Eigenschaften zu dienen…Echte Eugenik kann nur ein Produkt des Sozialismus sein”.

Nicht nur wurde Mullers “Plan” verworfen, wenig später wurde sogar die ganze “bürgerliche Genetik” aus der  sowjetischen Forschung verbannt. Stattdessen propagierte  man eine auf die Steigerung der Agrarerträge gerichtete “proletarische Biologie”, die eher an Lamarck als an Darwin angelehnt war, wenn ihre Verfechter dabei auch von einem “schöpferischen Darwinismus” sprachen. Dazu gehörte dann – allen voran – der spätere Landwirtschaftsminister Trofim Denissowitsch Lyssenko. Er bekämpfte  die Anhänger des “Mendelismus-Morganismus” und beschuldigte sie der stupiden und für den Aufbau des Sozialismus gänzlich unnützen  “Fliegenbeinzählerei”. 3000 Genetiker verloren ihren Arbeitsplatz.

Einer konnte sich jedoch absetzen – und weiter mit Fruchtfliegen forschen: Nikolai Timofejew-Ressowski, genannt “Ur”. Er tat das am Kaiser-Wilhelm-Institut in Berlin-Buch – unter nationalsozialistischer Führung, seine Forschungsergebnisse veröffentlichte er in deren Zeitschrift “Der Erbarzt”. In Buch wurden damals auch Versuche zur Atomkernspaltung unternommen. Ein Atom – ein Gen! Zusammen mit dem Mathematiker Max Delbrück veröffentlichte Timofejew-Ressowski dann “ein Werk über Genmutationen”, schreibt Wikipedia, “in dem sie als erste vorschlugen, Gene als komplexe Atomverbände aufzufassen. Damit begann die moderne Genetik,” das, was man später “Populationsgenetik” nannte. Der sowjetische Schriftsteller Daniil Granin schrieb in den Siebzigerjahren  einen lobhudelnden Roman über Timofejew-Ressowski, der 1945 erst einmal von der Roten Armee inhaftiert wurde, dann jedoch – zunächst fast heimlich am Ural – wieder eine genetische Forschung etablierte, die zur Keimzelle der neuen sowjetischen Genetik wurde, nachdem man die “proletarische Biologie” als Irrweg abgetan hatte. Kürzlich wurde ein Labor-Neubau in Buch nach Timofejew-Ressowski benannt.

Die Drosophila-Experimente gingen unterdes in einem “winzigen Heidelberger Labor”  weiter, in dem Christiane Nüsslein-Vollhard und Eric Wieschaus forschen: “Sie wollten Tausenden erwachsenen Fruchtfliegen mutagene Chemikalien verabreichen, in der Hoffnung, ein reichhaltiges Repertoire an Mutationen zu bekommen. Jede einzelne Fruchtfliege würde wahrscheinlich nur eine oder zwei neue Mutationen vorweisen. Aber zusammengenommen ergäbe die Fliegensammlung Mutationen, die den gesamten Gensatz der Fruchtfliege abdeckten. Sie wollten sehen, welche dieser Mutationen ernsthafte Störungen während der Entwicklung verursachte, und hofften, daraus Schlüsse ziehen zu können, was geschähe, wenn alles gut ginge, und somit eine Folge von Entwicklungsereignissen vom Ei bis zum Embryo zusammenstückeln.” Sie wollten mithin alle Gene identifizieren, die die  Entwicklung eines Lebewesens steuern. 1995 bekamen sie für ihre Forschung den Nobelpreis für Medizin und Physiologie.

“Nichts in der Biologie macht Sinn – außer im Lichte der Evolution,” so hatte es der berühmte russische Morgan-Schüler Theodosius Dobzhansky gesagt, der in den Dreißigerjahren die Arbeit mit der “gezähmten Drosophila melanogaster” aufgab – zugunsten einer Forschung mit der “wilden Drosophila pseudoobscura”, er verband dabei Feld- und Laborarbeit, d.h. “er kombinierte sowohl Elemente der experimentellen als auch der naturalistischen Tradition und verknüpfte die Genetik mit der Darwinschen Evolution,” schreibt Bookes, “so trug er mit dazu bei, dass daraus die neue Wissenschaft der Evolutionsgenetik geschmiedet wurde.”

Dennoch geriet die Drosophila damals als “Modellorganismus”, so wie zuvor die Ratten und Mäuse (die nun wieder zunehmen), in den Hintergrund: Während sie im Osten zusammen mit den Genetikern aus den Labors verschwand, wurde sie im Westen von Bakterien und Pilzen verdrängt, aber ihr gelang ein Comeback: “Die Siebzigerjahren waren eine Glanzzeit für die Fruchtfliege,” schreibt Brookes. Das war auch die hohe Zeit der Drosophilaexperimente an der FU. In England und in den USA ging es dabei u.a. um die Lebensverlängerung – d.h. um die Identifizierung von Genen, die das Altern beeinflussen. Laut Brookes “leben heute die Laborfliegen länger als jemals zuvor und altern dementsprechend mit mehr Würde” (wieder so ein anthropomorpher Quatsch, der in diesem Fall nicht einmal für Menschen stimmt). Im Durchschnitt leben Fruchtfliegen “etwa 50 bis 60 Tage”. Aber eine  kalifornische Züchtung zeigte auch danach noch “keine Anzeichen körperlichen Verfalls. Sie blieb selbst nach 100 Tagen noch topfit” und konnte auch sehr viel länger ohne Nahrung auskommen, außerdem war sie hitzeunempfindlicher. Der Grund war “eine  Mutation in einem einzelnen Gen” – das dann “Methusalem” genannt wurde.

Etwa die Hälfte aller auf der Welt vorkommenden Fruchtfliegenarten lebt auf den Inseln von Hawaii, wobei eine “Art” seit Dobzhansky durch die Möglichkeit  ihrer Individuen definiert wird, sich untereinander paaren zu können. Manchmal kann sich eine Drosophila-Art auch – wie bei den Vögeln – durch ihren Gesang definieren – begrenzen. So unterscheiden sich Drosophila melanogaster und Drosophila simulans so gut wie gar nicht körperlich voneinander, es gibt jedoch einen “winzigen Unterschied in ihrem Werbegesang…: “Spielen Sie ein simulans-Lied – Sie werden damit simulans-Weibchen auf Trab bringen, während melanogaster-Weibchen das alles kalt läßt. Wenn Sie aber das Lied ein wenig abbremsen auf einen fetten melanogaster-Groove, können Sie einen Rollentausch beobachten: Die simulans-Weibchen verlieren das Interesse, während die melanogaster-Weibchen allmählich in Stimmung kommen.” Da sie über ihren Gesang zueinander finden, können die Fruchtfliegen sich auch im Dunkeln paaren – bis auf  Drosophila subobscura, die sich dabei auf “visuelle Anhaltspunkte verläßt”.

Vor einigen Jahren ist das Drosophila-Genom “vollständig entziffert” worden: “alle 180 Millionen DNA-Buchstaben in den 13.600 Genen der Fruchtfliege”. Die Gattung Drosophila hat etwa 1500 Arten, aufgrund ihrer Artenvielfalt wurde die Gattung in diverse Untergattungen aufgeteilt (17 werden in einer  Wikipedia-Eintragung aufgezählt). Darüberhinaus gibt es inzwischen eine Reihe von Mutantenstämme, die gewissermaßen standardisiert sind und auch  international gehandelt werden: u.a. heißen sie “Chico”, “Shaker”, “Eagle”, “Goucho” “Van Gogh” und “Dschingis Khan”. Letztere zeichnet sich durch besonders kräftige Muskeln aus. Fruchtfliegen können innerhalb von 14 Tagen rund 200 Nachkommen zeugen. Wenn alle durchkämen und sich genauso wie ihre Eltern vermehren würden, gäbe es am Ende eines Jahres “eine Billion Billion Billion Billion Billion Billion Billion Fruchtfliegen.”

Bei mir zu Hause in der Küche, wo ich sie mit einer halben Zitrone alle paar Tage das ganze Jahr über halte – damit sie meine vier Pflanzen am Fenster unterhalten (die sonst an völliger sensorischer Deprivation leiden würden), steuer ich das Wachstum des “Schwarms” durch vorübergehenden Zitronenentzug – und im Sommer schwirren sie sowieso alle draußen herum. Leider habe ich noch nicht herausbekommen, auf welche Entfernung Drosophila Fruchtsäure bzw. Alkohol riechen kann,  im “stern” fand ich dann immerhin schon mal diese Meldung:

“Taufliegen nehmen Gerüche mit zwei Nasen wahr und können so den Ursprung des Geruchs besser finden und sich leichter orientieren. Das haben amerikanische Wissenschaftler bei Experimenten mit Fliegen der Art Drosophila melanogaster herausgefunden. Die Forscher um Matthieu Louis von der Rockefeller-Universität in New York schalteten Geruchsrezeptoren im linken oder im rechten Geruchsorgan am Kopf der Fliegen aus und schauten, wie sich die Tiere in Gegenwart von Duftstoffen verhielten. Wie Menschen ihre zwei Augen und zwei Ohren nutzen, verwenden die Fliegen ihre beiden Nasen, um räumliche Informationen über ihre Umgebung zu erhalten, schreiben Louis und seine Kollegen im Fachmagazin ‘Nature Neuroscience’.”

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https://blogs.taz.de/hausmeisterblog/2006/11/21/unter-drosophilosophen/

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kommentare

  • Das “brembs.net” meldet unter der Überschrift:

    Haben Fruchtfliegen einen freien Willen?

    Tiere und Insekten werden oft als simple Input-Output-Systeme angesehen: „Tiere, insbesondere Insekten gelten gemeinhin als komplexe Roboter, die eigentlich nur auf Umweltreize reagieren“, erklärt Björn Brembs, Neurobiologe an der Freien Universität Berlin und Co-Autor der Studie.

    „Wenn Wissenschaftler beobachten, dass Tiere auf die gleichen Umweltreize unterschiedlich reagieren, nehmen sie automatisch an, dass es sich dabei um zufällige Fehler in einem komplexen Gehirn handelt“, so Brembs.

    In einer Kombination von automatisierter Verhaltensmessung und neusten, mathematischen Analyse-Methoden hat ein internationales, interdisziplinäres Forscherteam zum ersten Mal zeigen können, dass sich unterschiedliche Reaktionen nicht auf Zufallsereignisse zurückführen lassen, sondern spontan vom Gehirn erzeugt werden.

    Die rechenintensive so gennante „S-Map Procedure“ detektierte eine nichtlineare Signatur im Fliegenverhalten. Eine solche Signatur findet sich nur in Systemen, deren unvorhersehbares Verhalten systemimmanent ist und nicht durch Zufalls-Rauschen hervorgerufen wird.

    „Die Ergebnisse unserer Analyse deuten auf eine Gehirnfunktion hin, die im Laufe der Evolution entstanden ist, um Verhalten immer wieder spontan abzuwandeln“, meint George Sugihara. „Wie es aussieht, gibt es diesen Mechanismus bei vielen Tieren, und es könnte sogar sein, dass er die Grundlage dafür darstellt, was uns den Eindruck von freiem Willen vermittelt.“

    Brembs fügt hinzu: „Unser subjektives Erleben von ‚freiem Willen’ ist eigentlich ein Widerspruch in sich: Wäre unser Verhalten rein zufällig, wäre es nicht unser Wille – und wäre es bestimmt, wäre es nicht frei.“ Wenn es also einen freien Willen gäbe, dann in dem Bereich, der zwischen Zufall und Notwendigkeit liegt – und genau dort findet man auch das Fliegenverhalten: „Es scheint, als sei die Frage, ob wir einen freien Willen haben, falsch gestellt,“ meint der 36-Jährige. „Wenn man fragt‚ wie weit wir von freiem Willen entfernt sind, dann findet man, dass sich genau darin Mensch und Fliege unterscheiden.“

    Menschen mögen vielleicht keinen freien Willen im philosophischen Sinne besitzen, biologisch jedoch haben bereits Fliegen für jede Situation eine Vielzahl von Handlungsoptionen, zwischen denen sie entscheiden müssen. Menschen besitzen derer noch viele mehr. Die Ergebnisse überraschten auch den Informatiker Alexander Maye von der Universität Hamburg: „Ich hätte nie erwartet, dass die kleinen Fliegen, die häufig gegen eine Fensterscheibe fliegen, echte Spontaneität zeigen können, wenn man sie genau beobachtet.“

  • Der Biomüll-Blog “Grünzeuch” schreibt über die Fruchtfliege:

    Drosophila melanogaster sollte uns eine Freundin sein; altvertraut und ans Herz gewachsen, seit wir sie (meist in der 10. Klasse) im Biologieunterricht kreuzen sollten – sei es real oder nur auf dem Papier -, um die Mendelschen Regeln der Genetik bzw. Vererbung zu verstehen und anzuwenden am Beispiel “rotäugig und langflügelig” versus “weißäugig und kümmerflügelig”.
    Wer nun ein einziges Mal – aufmerksam, empathisch, offenen Herzens und erkennend – unter dem Mikroskop in ihre in der Gefangenschaft gramgezeichneten und beschämten, vielleicht auch dadurch rotgeweinten Augen geblickt hat, erkennt diesen Ausdruck mit konzentriertem Hinsehen und gut angepassten Kontaktlinsen auch ohne weitere technische Hilfsmittel ein Leben lang stets wieder, wenn er sie irgendwo sitzen sieht: auf dem Obst, dem Gemüse, der Mülltüte, der Wand oder dem Schrank. Diesen tief ins Herz zielenden, von elegantem Pseudowimpernaufschlag begleiteten Blick kann man nicht vergessen, zeigt er doch ihr tiefes Leid gesellschaftlich geschmähter, niederer Existenz, die nur durch Nutzen für die Forschung Bestätigung erfährt, bei gleichzeitig bewundernswerter Genügsamkeit und Anpassungsfähigkeit. Bei manchen soll es Liebe auf den ersten, glasigen Augen-Blick gewesen sein. Keine Liebe, die glücklich verlaufen wird, lebt doch ein Mensch meist deutlich länger. Auch wenn es einem bei der Fruchtfliege gelegentlich nicht so vorkommt.

    Zur Genügsamkeit und Anpassungsfähigkeit gesellen sich bei Drosophila (nach der Schlechtschreibverform nun vielleicht Drosofila – ein lukrativer Werbevertrag für Sportschuhe würde winken, speziell, da es sechs Füße zu bestücken gäbe – hätte sie derer nur nicht so unkompatibel kleine! Aber vielleicht lässt sich da genetisch was machen, Mutation für Fortgeschrittene) noch weitere sehr bewundernswerte Eigenschaften.

    Ihr kurzes Leben und ihre gesellschaftliche Ächtung nimmt sie als Schicksal hin und macht das Beste daraus. Begleitet wird dies von einer sogartigen, intensiven und darin ostseegleich schönen Melancholie, die die Erkenntnis der ungeheuer rapiden eigenen Vergänglichkeit mit sich bringt. Der Name “Taufliege” trifft, denn sie vermittelt dieselbe Mischung aus Leichtigkeit, Neuerschaffung und Beschwernis. Die Fruchtfliege leidet nicht. Sie ist. Und isst. Sie stirbt ruhig, wartend, würdevoll; summt nicht dramatisch herum oder zappelt auf dem Rücken, sie sitzt still und hört einfach auf zu leben. Sie erschafft Populationen, ja ganze Staaten, in Windeseile. Gleichsam ignoriert sie ihn, den Wind, und macht auch keinen.

    Die Schwerkraft hat sie überwunden. Ihre anmutige Geschwindigkeit sowie komplette Geräusch- und Mühelosigkeit, mit der sie scheinbar körperlos aus dem Stand heraus abhebt und in einem rotäugigen Blinzeln eine große Strecke zurücklegt, in ebendiesem Stil auch wieder irgendwo landet, vermittelt fast den Eindruck des Beamens, neppt die menschliche Wahrnehmung und ist nur mit purer Eleganz zu beschreiben. Die Stille, mit der ihr Leben vonstatten geht – sei es im Essen, Lieben oder Sterben -, beeindruckt. Mit ungeheurem Instinkt und lautloser Zielstrebigkeit findet sie alles vermeintlich Essbare und verwandelt es gemeinsam mit ihren Brüdern und Schwestern im Essensprozess kreativ in etwas anderes, führt es in einen neuen Seinszustand über, skulpturiert es. Drosophila macht Kunst und ist immer in Bewegung. Selbst wenn sie stillsitzt. Es bewegen sich dann ihr Geist und ihre karmaseitig hell leuchtende Seele.

    Das Denkwerk, drosophilosophische Theorie, ist leider nie überliefert worden, da sich niemand die Mühe macht, ihre geräusch- und gebärdenarme Sprache zu lernen, und abstrakt oder telepathisch kein Mensch je ihre Ebene erreichte.

  • DasPaarungsverhalten der Fruchtfliege läßt auch das Feuilleton nicht kalt. In der NZZ rekapitulierte im April 2010 der emeritierte Basler Biochemiker Gottfried Schatz , “Wie Gene und Umwelt das sexuelle Verhalten prägen”:

    Was bewegt uns zur gleichgeschlechtlichen Liebe? Sind es unsere Gene – oder ist es die Umwelt? Dass Gene eine wichtige Rolle spielen, zeigen Untersuchungen an Zwillingsbrüdern: Ist einer von ihnen homosexuell, dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass es auch der andere ist, bei eineiigen (also genetisch identischen) Zwillingen etwa doppelt so hoch wie bei zweieiigen – und bei diesen wiederum doppelt so hoch wie bei nichtverwandten adoptierten Brüdern. Diese und andere Ergebnisse sprechen dafür, dass mehrere Gene im Spiel sind, dass auch die Umgebung eine Rolle spielt und dass es zwischen Hetero- und Homosexualität viele Zwischentöne gibt. – Wir Menschen sind nur ein später Zweig am Lebensbaum – und so finden sich urtümliche Vorläufer unseres Verhaltens oft in Tieren oder sogar Bakterien. Nicht zuletzt gilt dies auch für sexuelles Verhalten. Bei der Fruchtfliege Drosophila melanogaster ist dieses Verhalten streng stereotyp, weil dieses kleine Insekt nur hunderttausend Nervenzellen besitzt – lächerlich wenig im Vergleich zu den zehn Milliarden Nervenzellen eines Menschen. Dennoch ist auch bei Drosophila die Werbung Männersache – und das letzte Wort ein Vorrecht des Weibchens. Und auch bei Drosophila interessieren sich einige Männchen sowohl für Weibchen als auch für Männchen.

    Dieses bisexuelle Verhalten lässt sich durch Mutation einzelner Gene so verstärken, dass fast jedes Männchen beide Geschlechter mit gleicher Inbrunst umwirbt. Zwei dieser Gene entfalten ihre Wirkung bereits während der embryonalen Entwicklung, bei der sie Hunderte, wenn nicht Tausende untergeordneter Gene und damit die geschlechtsspezifische Ausbildung des Gehirns und anderer Körperteile steuern. Ein weiteres Gen erhöht die Konzentration des Nervensignalstoffs Glutamat im Gehirn und erhöht damit die Reizschwelle gewisser Nervenzellen, die geschlechtsspezifische Gerüche verarbeiten. Fällt dieses Gen durch Mutation aus, so sinkt die Glutamatkonzentration im Gehirn, die Glutamat-spezifischen Nervenzellen werden überempfindlich – und melden dann vielleicht nicht nur weibliche, sondern auch männliche Düfte als sexuellen Anreiz. Deshalb können auch Medikamente, die Glutamat-spezifische Nervenzellen künstlich anregen, in normalen Fliegen bisexuelles Verhalten auslösen.

    Attraktion zwischen Männchen wird aber offenbar auch von Nerven mitbestimmt, die auf das Gehirnhormon Serotonin ansprechen: Erhöht man die Konzentration dieses Hormons genetisch oder durch Medikamente, so werden nicht nur männliche Fliegen, sondern auch Rattenmännchen und Kater bisexuell. Fliegenweibchen sind in ihrer sexuellen Vorliebe offenbar viel gefestigter, denn ihre kompromisslose Vorliebe für das «starke Geschlecht» liess sich bisher weder durch Medikamente noch durch Mutation von Genen ins Wanken bringen. Allerdings sind Untersuchungen zur sexuellen Neigung der Weibchen viel schwieriger durchzuführen als bei den Männchen; die Weibchen könnten also noch für Überraschungen sorgen.

    Im Gegensatz zu Drosophila melanogaster ist bei vielen anderen Drosophila-Arten männliche Bisexualität häufig oder gar die Regel. Warum «duldet» die Natur dieses Verhalten, obwohl es nicht der Fortpflanzung dient? Drosophila melanogaster schneiderte vor zwei bis drei Millionen Jahren aus Teilen ihres Erbmaterials ein neues Gen, das die Männchen auf Weibchen fixiert. Pflanzt man dieses Gen Männchen anderer Drosophila-Arten ein, unterdrückt es auch deren Bisexualität.

    Auch eine Überzahl bisexueller Mutanten kann in «normalen» Drosophila-melanogaster-Männchen bisexuelles Verhalten auslösen. Diese Männchen folgen dabei offenbar nicht instinktiv einem aphrodisischen Duftbefehl ihrer bisexuellen Artgenossen, sondern ändern ihr sexuelles Verhalten erst im Verlauf von Stunden. Vermutlich müssen sie erst ihr Nervensystem oder andere Körperteile «umprogrammieren». Auch die Umwelt kann also bisexuelles Verhalten auslösen, wobei es noch offen ist, ob dieses erworbene Verhalten an die männlichen Nachkommen vererbt werden kann. Denkbar wäre dies, denn Umwelteinflüsse können die Struktur von Chromosomen so verändern, dass diese Veränderungen an die Nachkommen weitergegeben werden. Selbst für Fliegen sind Gene also nicht immer Schicksal.

    So faszinierend diese Ergebnisse auch sind – über die menschliche Homosexualität verraten sie uns nur wenig. Bisexualität ist nicht Homosexualität – und eine Fliege kein Mensch. Gene beeinflussen zudem das Verhalten von Fliegen und Menschen nicht unmittelbar, sondern über den Bau von Körperstrukturen, die dem Verhalten zugrunde liegen; und sie erfüllen diese Aufgabe meist als komplexe, aus vielen Genen gewirkte Netzwerke. Wir haben zwar die Buchstabenfolgen aller dreizehntausend Drosophila-melanogaster-Gene entziffert, kennen aber erst wenige, die das Paarungsverhalten der Fliege mitprägen. Bei uns Menschen ist das Rätsel noch weit grösser, besitzen wir doch zweimal mehr Gene und hunderttausendmal mehr Nervenzellen als Drosophila. Zudem können wir auch die Anweisungen unserer Gene viel freier interpretieren und unser Gehirn im Wechselspiel mit der Umwelt viel individueller prägen.

    Es wäre deshalb töricht und verantwortungslos, Bi- oder Homosexualität bei uns Menschen einfach als genetischen Imperativ abzutun – oder aber den Einfluss von Genen zu leugnen und die Ursache allein der Umwelt zuzuschreiben. Dass Gene menschliche Homosexualität mitbestimmen, steht ausser Zweifel, doch auch hormonelle Einflüsse während der embryonalen Entwicklung scheinen eine wichtige Rolle zu spielen. Und da der Hormonstoffwechsel einer werdenden Mutter – und damit auch der des Embryos – auf Umwelteinflüsse anspricht, werden die molekularen Auslöser menschlicher Homosexualität wohl noch lange im Dunkeln bleiben.

    Der Pfad von den Genen zum Verhalten ist bei uns Menschen verschlungener und wundersamer als bei Tieren und führt uns oft zu unerwarteten Ergebnissen. Wer wagte da zu behaupten, eines dieser Ergebnisse sei bei Tieren natürlich, bei uns Menschen jedoch «Sünde wider die Natur»? Dieser Sünde macht sich nur schuldig, wer uns nicht als Teil des Lebensbaumes, sondern als einmaliges Wunder der Schöpfung sieht. «Überall also liegen Vorbilder der menschlichen Handlungsweisen, in denen das Tier geübt wird; [. . .] sie [. . .] dennoch als Maschinen betrachten [zu] wollen, ist eine Sünde wider die Natur» – so Johann Gottfried Herder, vor mehr als zweihundert Jahren.

  • Das “Wissensmagazin” (g-o.de/wissen-aktuell) wartete mit folgender Drosophila-Meldung auf:

    Eigentlich gelten Pheromone als die Lockstoffe schlechthin: Diese chemischen Botenstoffe sorgen für die Kommunikation zwischen Arten oder aber zwischen den Geschlechtern. Als Sexualpheromone verraten sie beispielsweise nahenden Männchen, wo ein Weibchen ist und ob es gerade empfängnisbereit ist. Aber es geht offenbar auch ganz ohne, wie ein französisch-kanadisches Forscherteam entdeckte.

    Joel Levine von der Universität von Toronto und Nicolas Gompel vom Entwicklungsbiologischen Institut im französischen Marseille führten in Versuche an der Fruchtfliege Drosophila melanogaster durch, bei denen sie gentechnisch Pheromon-produzierende Zellen in der Kutikula der Tiere zerstörten. Diese so genannte Oenozyten sind für die normale chemische Kommunikation der Fruchtfliegen entscheidend.

    Zum großen Erstaunen der Forscher wurden die solchermaßen ihrer Pheromone beraubten Tiere jedoch keineswegs von ihren Artgenossen ignoriert – ganz im Gegenteil: Sowohl die Männchen als auch die Weibchen ohne den normalen Duft übten stattdessen eine offenbar geradezu unwiderstehliche Anziehungskraft auf männliche Fliegen aus. Sogar Männchen anderer Fruchtfliegenarten wurden von den hyperattraktiven Versuchsfliegen beider Geschlechter angelockt.

    Nach Ansicht der Wissenschaftler belegt dies, dass schon ein einzelnes Pheromon bei den Fruchtfliegen offenbar ausreicht, um die sexuelle Identität der Tiere an Artgenossen zu kommunizieren. Fehlt es, dann fallen auch alle Barrieren, die sonst die Paarung zwischen verschiedenen Arten verhindern. In weiteren Versuchen gelang Levine und Co. auch der umgekehrte Fall: Wenn sie die Oenozyten-losen Fliegen mit einem synthetischen Pheromon versahen, dann sank deren Attraktivität wieder auf das normale Maß ab. Auch die artfremden Fliegenmännchen zeigten dann kein Interesse mehr.

  • Freud und Reich haben immer gehofft, dass man irgendwann die materiellen Niederschläge der psychischen Leiden, mit denen sie es als Psychoanalytiker zu tun hatten, entdecken würde. Ihre “Talking-Curen” würden dabei zu einer Naturwissenschaft werden.

    Bis zuletzt hielt Freud am biologischen Dualismus Eros – Thanatos fest, zwischen denen das Ich sich ausbalancieren muß.

    Jetzt haben sich Wiener Drosophilaforscher dazu positioniert:

    “Was Verhaltensforscher längst als gegeben annehmen, ist jetzt auch auf genetischer Grundlage ziemlich eindeutig bewiesen: Sex und Aggression werden als sehr ursprüngliche Instinkte von den selben Erbanlagen gesteuert – zumindest bei der Fruchtfliege Drosophila melanogaster. Das haben Wissenschafter des Instituts für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien herausgefunden.”

    Bereits im Juni vergangenen Jahres haben der nunmehrige IMP-Chef Barry Dickson und sein Team beschrieben, wie das “fruitless”-Gen (fru) das Sexverhalten der Fruchtfliegen steuert. Weibliche Insekten mit der weiblichen Genvariante verhalten sie wie Weibchen, züchtet man aber weibliche Drosophilas mit dem männlichen fru-Gen benehmen sie sich im Paarungsverhalten wie Männchen.

    Jetzt hat Eleftheria Vrontou aus dem Team um Dickson diese Arbeiten auf das Aggressionsverhalten von Drosophila melanogaster ausgedehnt. Die Wissenschafter berichten davon online in “Nature Neuroscience”.

    Der Ausgangspunkt: Im Kampf um Ressourcen liefern sich die Fruchtfliegen manchmal harte Fights. Doch Männchen kämpfen nicht gegen Weibchen, Weibchen nicht gegen Männchen. Außerdem sind die Kampfstrategien unterschiedlich. Männchen “boxen” gegen ihre Gegner, Weibchen benutzen eher Kopfstöße und das Abdrängen der Rivalin. Männchen etablieren über ihren ersten Erfolg gegen einen Gegner eine Dominanz-Herrschaft, die auch weitere Kämpfe für es positiv ausgehen lässt, bei den Weibchen kann sich das Blatt hingegen auch wieder wenden.

    Die Wissenschafter züchteten nun Drosophila-Männchen und -Weibchen auch mit den fru-Genen des anderen Geschlechts und verglichen in Beobachtungskammern per Video das Aggressionsverhalten.

    Dabei stellte sich im Grund das selbe wie bei den Tests über das Sexualverhalten heraus: Weibchen mit dem männlichen fru-Gen fühlten sich sexuell von Weibchen angezogen, sie kämpften auch wie die Männchen. Die Wissenschafter: “Ob sie nun um sexuelle Kontakte werben oder kämpfen, sie benehmen sich wie Männchen.”

    Aggressionsverhalten sei also – wie Eleftheria Vrontou und die Co-Autoren feststellen – fix im Fliegengehirn verschaltet. Die fru-Gene würden hier die Hauptrolle spielen. Und schließlich hingen eben Sex und Aggression bei den Drosophilas eng zusammen – wie dies auch scheinbar bei Säugetieren der Fall wäre.

    (Quelle: apa/news.at)

  • Die Botaniker haben wieder mal das Spannendste zum Thema “Drosophila” zu sagen. Das Forum “pflanzenforschung.de” meldete am 11.10.2010:

    Liebe geht durch den Magen

    In der Taufliege (Drosophila melanogaster) lebende Bakterien können die Partnerwahl der Fliege beeinflussen und damit indirekt die Evolution der Art vorantreiben. Dies ist das Ergebnis einer Studie zur symbiotischen Beziehung zwischen „schwarzbäuchigen“ Taufliegen und Darmbakterien.

    Die Wissenschaftler verglichen das Paarungsverhalten von Taufliegen, die sich von Stärke ernährten mit dem Verhalten von Maltose-fressenden Fliegen. Wie in früheren Studien bereits entdeckt, bevorzugten die Fliegen die Partner mit derselben Diät. Eine Nahrungsumstellung beeinflusste schnell auch das Verhalten der Fliegen. Bereits eine Generation nach der Umstellung von Stärke auf Maltose oder umgekehrt veränderten die Fliegen ihr Paarungsverhalten so, dass sie wiederum eher die Partner mit der gleichen Ernährung wählten. Dieser Effekt blieb für weitere 37 Generationen erhalten. Doch warum?

    Die Wissenschaftler vermuteten, dass sich die Art der Nahrung nicht direkt auf die Fliegen, sondern auf die symbiotisch lebenden Bakterien im Darm der Fliege auswirken könnte. Um diese These zu überprüfen, behandelten sie einige Fliegen mit Antibiotika, um deren Darmbakterien abzutöten. Und tatsächlich zeigten die behandelten Fliegen keine Vorliebe mehr für bestimmte Partner, sie wählten eher zufällig.

    Als verantwortliches Darmbakterium identifizierten die Forscher Lactobacillus plantarum. Diese Bakterienart steht im Verdacht, die Konzentration bestimmter sexueller Lockstoffe, der Pheromone, zu beeinflussen. Die genetische Analyse zeigte einen klaren Unterschied zwischen den Fliegen mit der Stärkenahrung und den Maltose-ernährten Fliegen. In den Stärke-fressenden Fliegen gehörten 26% aller symbiotischen Bakterien zur Art Lactobacillus plantarum, während dieses Bakterium in Maltose-fressenden Fliegen nur etwa 3% der Bakterienpopulation ausmachte. Ihre Vermutung überprüften die Wissenschaftler, indem sie die zuvor mit Antibiotika behandelten Fliegen mit Lactobacillus plantarum infizierten. Das Ergebnis: die Fliegen bevorzugten abermals Partner mit der Ernährung, die Lactobacillen fördert. Das Bakterium schien also für die Partnerwahl mitverantwortlich zu sein.

    In weiteren Analysen fanden die Wissenschaftler bei den Stärke-fressenden Taufliegen deutlich veränderte Gehalte bestimmter Pheromone, die mit der Partnerwahl in Zusammenhang gebracht werden. Die Ergebnisse geben damit einen Hinweis darauf, dass das Bakterium Lactobacillus plantarum einen Einfluss auf die Pheromone und damit auf das Paarungsverhalten der Fliege ausüben könnte. Weitere Studien müssen diese These nun überprüfen.

    Doch wie beeinflusst das Paarungsverhalten die individuelle Fitness einer Art? Aus der Forschung ist bereits bekannt, dass pflanzenfressende Fliegen sich relativ schnell evolutionär verändern. Die Partnerwahl stellt dabei einen frühen Selektionsmechanismus für die Evolution dar. Die Wissenschaftler sehen ihre Ergebnisse im Einklang mit der sogenannten Hologenom-Theorie. Diese Evolutionstheorie geht davon aus, dass die natürliche Selektion beeinflusst wird durch Veränderungen im Hologenom, also in der Summe alle Gene eines Organismus und der in ihm lebenden Mikroorganismen – und nicht nur durch Veränderungen des Organismus selbst. Damit genetische Variation entsteht, muss sich somit entweder der Organismus oder die Mikroorganismen in ihm verändern. Mikroorganismen können sich schneller an Umweltveränderungen anpassen als der Wirtsorganismus. Daher kann die Evolution des Hologenomes durch genetische Veränderungen in den Mikroorganismen ein wichtiger Treiber der Artentwicklung und der Entstehung neuer Arten sein. Mit dieser Erkenntnis wirft die Studie eine ganz neue Sicht auf die Evolution. Gleichzeitig verdeutlicht die Studie, dass der Ernährung nicht nur eine individuelle, sondern auch eine evolutionäre Bedeutung zukommt.

    Quelle:

    Gil Sharon et al. (2010): Commensal bacteria play a role in mating preference of Drosophila melanogaster. PNAS, online veröffentlicht am 01.11.2010. doi:10.1073/pnas.1009906107PNAS.

  • Drosophila legt nach dem Geschlechtakt “molekularen Schalter” um:

    Eine Arbeitsgruppe um den Leiter des Forschungsinstituts für Molekulare Pathologie, Wien, Barry Dickson beschäftigt sich intensiv mit den genetischen Grundlagen von angeborenen Verhaltensweisen. Besonders eingehend studiert das internationale Team das Fortpflanzungsverhalten der Taufliege Drosophila melanogaster. Bereits vor zwei Jahren konnte mit dem Gen fruitless ein Schlüsselgen für geschlechtsspezifisches Paarungsverhalten identifiziert werden.

    Einem ebenso eindrucksvollen molekularen „Schalter“ waren Forscher bereits seit zwanzig Jahren auf der Spur. Dieser äußert sich darin, dass Weibchen nach der Begattung schlagartig ein geändertes Verhalten an den Tag legen. Sie verlieren das Interesse an weiteren Sexualkontakten und beginnen stattdessen, zahlreiche Eier zu legen. Handelt es sich um Stechmücken, so tanken sie nach der Befruchtung Blut und verschaffen damit ihren Nachkommen den nötigen Eiweißvorrat. Ist die Mücke von der Art Anopheles gambiae und der Blutspender ein Mensch, so wird dabei nicht selten der Malariaerreger übertragen.

    Auslöser für die Verhaltensänderung der befruchteten Weibchen ist ein Eiweißstoff, der in der Samenflüssigkeit der Insektenmännchen enthalten ist. Dieses sogenannte Sex-Peptid (SP) ist der Wissenschaft bereits lange bekannt. Erst jetzt aber konnte die Doktorandin Nilay Yapici aus Barry Dicksons Team den Rezeptor identifizieren, der für die Wirkung von SP verantwortlich ist, und damit den molekularen Mechanismus aufklären. Sie wies weiters nach, dass das Gen für den Rezeptor SPR in den Fortpflanzungsorganen und im Gehirn der Fliegen aktiv ist.

    (Quelle: eurekalert.org)

  • Jugend forscht:

    Über die Drosophila-Forschung an der Schule informierten sich einige “User” des “gutefrage.net”:

    B.: Was habt ihr denn für Stämme? Zu den Standardexperimenten bei Drosophila gehören ja Kreuzungsexperimente zur Kartierung von Genen, Analyse von Erbgängen und Kartierung von P-Elementen etc., oder Experimente zum Gal4/UAS-System.

    Welche Experimente habt ihr denn schon gemacht?

    M.: Also…wir haben die Stämme Wildtyp,weiße Augen, ohne Flügel und Stummelflügel…..sorry ich weiß die Fachausdrücke dafür nicht auswendig^^ Gekreut haben wir auch schon, aber es geht um Experimente, die man während des Unterrichts machen kann, zum Beispiel wie die Fliegen auf Alkohol reagieren usw

    B.: Ihr begast doch die Fliegen mit CO2, oder? Man kann ja vielleicht ide Begasungszeit variieren, und die Zeit bestimmt, wann sie wieder fit werden. Oder mehrmals hintereinander begasen und schauen, wie sich die Mehrfachbegasung auf die Erholungsphasen auswirken. Man könnte auch die Aktivität der Fliegen bei unterschiedlichen Temperaturen beobachten. So, das wär das, was mir jetzt spontan einfällt und auch relativ gut umsetzbar ist.

    B.: Drosophila hat ja auch ein ganz bestimmtes Paarungsverhalten. Man kann die Fliegen anregen, und dann z.B. sie in einer abgedeckten Petrischale auf einen Overhead-Projektor stellen, und das Paarungsritual beobachten. Da müsstest du aber im Internet selber nochmal nachschauen, wie das experimentell umgesetzt werden kann.

  • Den Neurogenetikern stellt sich das Geschlechtsleben unserer kleinen Fruchtfliegen wie folgt dar:

    “Das Paarungsverhalten von Drosophila läßt sich in etwa fünf definierte Subroutinen einteilen, die jeweils einen Austausch von Information zwischen Weibchen und Männchen beinhalten; läuft eine dieser Verhaltensweisen nicht befriedigend ab, findet die restliche Verhaltenssequenz mit abschließenden Kopulation nicht mehr statt. ”

    So weit so allzu-menschlich.

    “Die Mutantenanalyse erlaubte erste Einblicke in das grundlegende Wirkgefüge dieses Verhaltenskomplexes. Eine Reihe von Mutationen, die zu sehr spezifischen Defekten führen ( z.B. fruitless, cacophony, dissatisfaction) wurden auf klassische Art, d.h. durch Beobachtung, isoliert.

    Allele des fruitless-Gens, z.B., verursachen bisexuelles Verhalten in männlichen Fliegen. Das Balzverhalten wird normalerweise dadurch eingeleitet, daß sich ein Männchen zu einem Weibchen orientiert und ihm nachläuft. Da Weibchen Männchen nicht hinterherlaufen, kommt es zur Pärchenbildung.”

    Eine kühne Schlußfolgerung.

    “Anders bei fruitless-Mutanten. In Kulturgefäßen mit ausschließlich männlichen Tieren bilden sich kreisförmige Ketten aus mehreren Tieren, in denen jedes Männchen von einem anderen verfolgt wird, während es selbst einem anderen Tier den Hof macht. Diese Männchen kopulieren nicht und sind demzufolge genetisch steril.”

    Jetzt kommts aber ganz dicke:

    “Die Geschlechtsbestimmung in Drosophila wird initiiert vom Sex-lethal-Gen, das für einen RNA-Splicing-Faktor codiert, welcher das Verhältnis der Autosomen zu den Heterosomen registriert. In Weibchen erfolgt darauf die Expression von zwei transformer-Genen (tra, tra-2), welche wiederum das doublesex-Gen aktivieren. Letzteres ist für die Ausbildung sekundärer Geschlechtsmerkmale verantwortlich, je nachdem, welche Spleißform gebildet wird. Ektopische Expression des transformer-Gens führt zur Feminisierung entsprechender Gewebebezirke, da dieses Gen nur im weiblichen Pathway eingeschaltet wird (s. 33.8). Demgegenüber kontrolliert doublesex nicht alle Aspekte der Gechlechtsdifferenzierung. Zum Beispiel führt ektopische Expression der männlichen Spleißvariante von doublesex in Weibchen zu Individuen, die zwar äußerlich männlich sind, aber kein Paarungsverhalten zeigen. Dieser Befund führte zu einer Suche nach weiteren Genen, die downstream von transformer existieren und neuronale Aspekte der Geschlechtsdifferenzierung kontrollieren. Einer der Kandidaten für diese Rolle ist das fruitless-Gen.”

    usw.

  • “wissenschaft.de” meldet:

    Mensch und Fliege nutzen beim Sehen ein ähnliches System der Bildverarbeitung: Nervenzellen in den Augen der Insekten spalten ebenso wie bei Wirbeltieren das Gesehene auf und erzeugen daraus parallele Bildsequenzen, die an das Gehirn gesendet werden.

    Dieses damit offenbar sehr alte Funktionsprinzip haben jetzt Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Neurobiologie in Martinsried bei Taufliegen (Drosophila melanogaster) nachgewiesen. Diese Art der Verschaltung beim Sehen ist vermutlich besonders energiesparend und wurde daher während der Evolution über die verschiedensten Tierarten hinweg beibehalten, vermuten die Forscher.

  • In einem Printmedium schrieb Wladimir Kaminer ebenfalls kürzlich über die Drosophila, dazu bekam er einen Leserbrief, den er mir schickte, weil er ein Drosophila-Problem berührt, das noch seiner Beantwortung harrt:

    “Am meisten habe ich über Kaminer gelacht und sein Treffen mit unseren
    wahren Vorfahren. Nur eins könnte man dem Abstinenzler
    vielleicht nachtragen: Die Begriffe “Alkohol” und “Hochprozentiges”
    passen nicht ganz. Die Fruchtfliegen schwirren nämlich nicht um Spiritus sondern um Wein, Most und Sidre herum und das sind niederprozentige Nahrungsmittel, Genuß- und Heilmittel sogar. Ohne die Fruchtfliegen gäbe es diese wunderbaren Getränke nicht, denn die Fruchtfliegen bringen den
    Fruchtsaft erst zur Gärung, ohne sie würde er versauern, Essig werden.
    Wenn in diesen Säften dann dank der Fruchtfliegen ein kleiner Anteil –
    ein Zwanzigstel bis ein Zehntel – Alkohol entstanden ist, wird der Saft
    haltbar. Und trinkbar. Vielleicht sind sie nicht nur unsere Vorfahren
    sondern eines Tages auch unsere Nachfahren. Vergären sollte die Schose,
    damit sie was taugt.”
    Sternfels Berlin

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