कीमो-सेंसिंग फ्लाई: कोयला खदान में नई कैनरी?

मक्खी की बूंदों का अनूठा आकर्षण। मिलिना मेनेजेस कार्वाल्हो / रिकेन द्वारा चित्रण

"हम इंसान फेरोमोन्स के लिए अंधे हैं," डेमियन मर्सियर कहते हैं, "लेकिन जानवर नहीं हैं।" एक नई तकनीक मर्सिएर जानवरों पर छोटे जानवरों की तरह उड़ने वाले अनिवार्य रूप से जीवित सेंसरों में बदल सकता है जो मानव पर्यवेक्षकों को रसायन का विचार देते हैं। हमारे आसपास विनिमय। मक्खी की व्यापक संवेदी क्षमता एक अलग तरह के आउटपुट के लिए लीवरेज की जा सकती है, "जानवर जो संवेदन कर रहा है और पशु मस्तिष्क के इंटरफेस के माध्यम से दृश्यमान प्रकाश में बदल रहा है।" और पहला प्रयोग स्वाभाविक रूप से देखता है कि मक्खियों से कैसे निपटते हैं। कि गंध के सबसे कार्बनिक: फेरोमोन of के एक पक्ष के साथ सेवा की।

मेरिसर जापान में होटो काज़ामा की प्रयोगशाला में एक शोध वैज्ञानिक हैं, और उन्होंने हाल ही में न्यूरोसाइंस - बायोल्यूमिनेशन इमेजिंग में सबसे गर्म तरीकों में से एक को लागू करने का एक तरीका विकसित किया है - टिनीस्ट लैब जानवरों के लिए। विधि न्यूरॉन्स का एक हिस्सा आनुवांशिक इंजीनियरिंग है, एक भाग जेलीफ़िश रसायन, और एक हिस्सा वास्तव में तेज कैमरा है। इसका परिणाम यह है कि दिमाग चमकता है, जो वैज्ञानिकों को खोपड़ी के माध्यम से न्यूरॉन्स की गतिविधि को रिकॉर्ड करने की अनुमति देता है, जबकि टेथर्स या तारों के बिना स्वतंत्र रूप से चारों ओर मक्खियों को उड़ाता है। "यह छोटे जीवों में काम करने के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि मक्खियां इलेक्ट्रोड [सुइयों] या एंडोस्कोप [छोटे सूक्ष्मदर्शी] के आसपास नहीं ले जा सकती हैं," मर्सिएर कहते हैं, "लेकिन सभी ने सोचा कि [बायोलुमिनसेंट] प्रकाश मक्खी से गुजरने के लिए बहुत मंद है। छल्ली [त्वचा] ”।

दरअसल, मक्खी के दिमाग की चमक 'औसतन, प्रति सेकंड केवल कुछ सौ फोटॉन ही चमकदार होती है। इसीलिए कज़ामा लैब की प्रायोगिक मक्खी का अखाड़ा ऊपर और नीचे बेहद संवेदनशील लाइट डिटेक्टरों से तैयार किया गया है, ताकि उनके उन्मुखीकरण की परवाह किए बिना, मक्खियों से उत्सर्जित प्रकाश का 95% कैप्चर किया जा सके। मक्खियों की स्थिति को थर्मल कैमरों से भी ट्रैक किया जाता है। लेकिन मक्खियों की चाल और दिमाग को देखने के अलावा, मर्सियर ने एक और चीज़ को रिकॉर्ड किया: जब वे उतरते हैं तो ’लैंडस्केप’ या ड्रापिंग्स मक्खियों द्वारा पीछे छोड़ दिए जाते हैं। अप्रत्याशित रूप से, पहले उल्लेखित पू को फेरोमोन के साथ पैक किया गया है। मानो या न मानो, ये हाथ से गिने जाते हैं - कुछ घंटों में अखाड़े में 10 से अधिक बूंदें नहीं होती हैं, इसलिए यह एक श्रमसाध्य कार्य नहीं है - लेकिन मात्रा से अधिक महत्वपूर्ण गंध में छिपा संदेश है। कज़ामा लैब मक्खी के दिमाग और गंध पर शोध करने में माहिर है, जिसमें o महक-ओ-क्रोम ’जैसे उपकरण हैं जो यह जांचते हैं कि किस तरह से मक्खियों (और उनके दिमाग) को आकर्षित किया जाता है।

और इस प्रयोग में, मुख्य आकर्षण पू है। "हम वास्तव में 100% निश्चित नहीं हैं यदि ये जगहें फ़ेकल हैं," मर्सिएर कहते हैं, "लेकिन वे नीले हैं।" मक्खी का खाना नीले रंग से रंगा हुआ है, इसलिए यह मान लेना सुरक्षित है कि स्थल वास्तव में गिर रहे हैं, हालांकि वे जारी किए जाते हैं मक्खी के पेट की नोक से उनमें अन्य प्रकार के स्राव हो सकते हैं। पू या नहीं, ये स्थल नर फेरोमोन सीवीए या 11-सीस-वैक्सीनिल एसीटेट से पके होते हैं। मक्खियों के लिए इस रसायन के कई अलग-अलग अर्थ हैं - आकर्षण पैदा करना, पुरुषों को आक्रामक और महिलाओं को अधिक यौन ग्रहणशील बनाना - जो संदर्भ और जोखिम के आधार पर बदल सकते हैं। लेकिन अब तक के प्रत्येक अध्ययन में सीवीए के विभिन्न सांद्रता और वितरण का उपयोग किया गया है, जिससे यह सुनिश्चित करना असंभव हो जाता है या यह सुनिश्चित हो जाता है कि प्राकृतिक अवस्था में यह कैसे उड़ता है और इसका जवाब देता है। मक्खियों के लिए सीवीए के अर्थ को हल करने के अलावा, मर्सियर इस फेरोमोन का अध्ययन करने के लिए एक और आकर्षण का हवाला देता है: यह मुख्य रूप से मक्खी के मस्तिष्क में एक प्रकार का न्यूरॉन सक्रिय करता है। इन घ्राण रिसेप्टर न्यूरॉन्स के केवल कुछ दर्जन हैं, और उनकी गतिविधि किसी और चीज़ के लिए भ्रमित नहीं हो सकती है - फेरोमोन-समृद्ध पू के लिए आकर्षण को छोड़कर।

प्रयोग में, नर और मादा दोनों मक्खियाँ छोड़ते हैं, लेकिन नर और मादा दोनों ही नर-मादा के लिए आकर्षक होते हैं। जब नर मक्खी मादा का पीछा कर रही होती है, तब भी वह नर के शिकार पर लौटती रहती है। वे निश्चित रूप से संभोग प्रक्रिया के लिए महत्वपूर्ण स्थल हैं, लेकिन क्या मक्खियों का उपयोग उनके क्षेत्र को चिह्नित करने के लिए भी किया जाता है? मर्सेर कहते हैं कि यह पता लगाना अगला कदम है। "मक्खियों में एक प्रभुत्व है, जिसमें नर मादाओं से लड़ते हैं, इसलिए शायद जंगली मक्खियों के पास क्षेत्र होते हैं, हालांकि लैब में वे सिर्फ पैक में रहते हैं।" , लेकिन यह पता लगाना कि क्या मक्खियों को छोड़ने से एक विशेष मक्खी की पहचान बता सकता है "वास्तव में अच्छा होगा," मांस डोनर। "मक्खियों को स्वयं और दूसरों का प्रतिनिधित्व प्राप्त करने और बनाए रखने के लिए, और मस्तिष्क ऐसा कैसे कर सकता है?"

हम इस तरह मक्खियों में आत्म-जागरूकता पर रोमांचक अध्ययन करने के लिए अपने रास्ते पर हो सकते हैं, सभी पू की शक्ति के लिए धन्यवाद। उस समय तक, फ़ेसल स्थल अभी भी मक्खियों के लिए सामाजिक संचार में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। "यह कहने के लिए एक छोटा सा बीकन है bea मैं यहां बहुत समय पहले नहीं था, इसलिए आओ और मुझे खोजो"। "

मर्सिएर डी, त्सुकिमोटो वाई, ओह्टा के, काज़मा एच (2018)। ड्रोसोफिला बातचीत करने में ओफ्लेटैक्टिक लैंडमार्क-आधारित संचार। वर्तमान जीवविज्ञान, डीओआई: 10.1016 / j.cub.2018.06.005