在选择配偶时，不同亚种的果蝇雌性主要通过鸣声或气味来识别合适的配偶。根据一项新的研究报告，这是由马克斯·普朗克化学生态学研究所的研究人员及其国际合作伙伴发现的。一种特定的雄性性信息素只由四个亚种中的两个亚种的雄性产生，它对相应雌性的择偶至关重要。在雄性不再产生这种信息素的亚种中，雌性也能够感知这种化学信使，但对它们来说，这种特定的求偶鸣声比它们的气味更重要。当化学交配信号被改变，反过来，信号被异性在其他信号的背景下重新解释，比如求偶声，新物种显然就进化了。(《科学进展》，doi: 10.1126/sciadv。aba5279, 2020年6月)。

 

在美国和墨西哥发现了沙漠居住果蝇的四个亚种。它们仅在25万年前进化，稳定杏耀从进化的角度来看，这是一个相对较短的时期。因此，对这些亚种的调查为科学家追踪进化事件和“活的”初始物种形成提供了机会。这四个亚种发现于地理隔离的地区。北部两个亚种的专业在仙人掌的果实物种在莫哈韦沙漠还是在加州圣塔-卡塔琳娜岛,这两个亚种南部使用仙人掌在墨西哥索诺拉沙漠和加州的一部分作为他们的食物和繁殖基质(参见我们的5月4日发表的新闻稿,2020:觅食果蝇是开放的新的微生物合作伙伴)。

 

特别令人感兴趣的是四个mojavensis亚种的不同交配行为。在它们的自然环境中，雄性通常会选择靠近孵化基质的地点，并吸引雌性来此。通过进行化学分析和神经生物学实验，研究小组能够识别与求偶和交配有关的化学信号，并了解它们的功能。

 

信息素的损失可以是一种隔离机制

 

虽然这两个亚种只在相对较短的进化时间内被分离，但科学家们发现， 杏耀手机客户端 ，只有北方两个亚种的雄性才会产生信息素，而南方的雄性则不会产生信息素。“北方亚种的雌性更喜欢发出这种气味的雄性，因此避免与南方亚种的雄性交配”，该研究的资深作者Markus Knaden描述了结果。令人惊讶的是，南方亚种的雌性也能够检测到这种信息素，但还是选择了它们正确的雄性，即使它们北方亲戚的信息素已经被应用到它们的雄性同族身上。在选择配偶时，它们显然忽略了这种气味，而更重视它们亚种特有的求偶声。另一方面，对于北方亚种的雌性来说，在选择配偶时，雄性的求偶声远不如正确的气味重要。

 

所有四个亚种的莫哈维果蝇都使用另一种性信息素作为交配信号。研究人员证明，这种化合物不是嗅觉信号，而是通过果蝇前腿上的味觉细胞来感知的。有趣的是，在交配过程中，这种信息素从雄性转移到雌性身上，对其他雄性起着抗春药的作用，并阻止交配的雌性在产卵前再次交配。通过在交配时传递这种信息素，杏耀雄性可以确保自己的父系。

 

利用CRISPR-Cas9识别了负责女性对性信息素做出反应的嗅觉受体

 

除了化学分析和行为实验外，科学家们还研究了果蝇在交配时大脑的哪些区域会对信息素做出反应。“CRISPR-Cas9技术使我们能够识别甚至消除mojavensis的嗅觉通道，这些嗅觉通道是果蝇性行为的基础。这项研究的第一作者Mohammed Khallaf说:“这使我们能够解决长期以来的神秘问题，即造成四种mojavensis亚种进化的隔离屏障。”