Different behaviours elicited by CO2 in fruit fly larvae
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2010 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | eng |
| Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10451/2348 |
Resumo: | Tese de mestrado. Biologia (Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010 |
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Different behaviours elicited by CO2 in fruit fly larvaeFisiologia animalDrosophila melanogasterCO2Teses de mestrado - 2010Tese de mestrado. Biologia (Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010CO2 molecules are present almost everywhere and have many biological roles, special as environmental cues or metabolic products of animals. Due to its importance, many insect species are able to sense its presence and concentration. In animals this molecule elicits appetitive behaviours, like moths and mosquitoes. On others, like fruit flies of the Drosophila melanogaster species, this molecule strong repulsive behaviours. There are specific CO2 receptors with the role of detecting this gas. However, their localization is different, according to the behaviours it elicits. Receptors in moth and mosquitoes, are present in the maxillary palps, while in fruit flies, receptors are in the antennae. However, it has been reported that CO2 can trigger attractive behaviours in D. melanogaster, but CO2 is being released by a liquid solution. This appetitive behaviour is associated with the presence of several microorganisms that release CO2 as a product of their metabolism. Therefore, these solutions are sensed by flies as appetitive. Although, CO2 is not being sensed by the antennae, like its gas phase. Since, CO2 is released by a liquid, it is being sensed by specific gustatory neurons in the proboscis. Therefore, CO2 can elicit different behaviours in the same insect. A possible reason for this different are the different projections of the sensory system, olfaction and taste. But those projections are hard to study in adults of D. melanogaster, therefore, larvae were used, because they are much simpler. However, larvae show aversive behaviours to CO2 in its gas phase, but the behaviour to carbonated solutions is not known. In this work was seen that larvae can feed on liquids and effectively choose between them, and in the presence of a carbonated solution, they show appetitive behaviours like adults. Therefore, we can characterize the projections of the gustatory and olfactory system to associate different brain regions with different behaviours.A molécula de CO2 tem uma grande importância biológica, porque é bastante usada pelos mais variados insectos como um sinal olfactivo, mas também é um dos principais produtos do metabolismo. Isto, permite que vários animais o usem como sinal olfactivo para as mais variadas funções. Vários insectos como os mosquitos e as traças usam o CO2 como sinal olfactivo para procurar fontes de alimento. As traças usam este composto para descobrirem plantas onde se alimentam, visto que ele é libertado como produto do metabolismo, dando indicações da sua posição à traça. Os mosquitos por seu lado, usam o CO2 para detectarem animais, porque se alimentam de sangue. Os animais onde os mosquitos se alimentam libertam plumas de CO2 pela respiração, o que lhes permite localizar o hospedeiro. Portanto, quando na presença de CO2, tanto a traça como o mosquito apresentam comportamentos atractivos, visto serem atraídos pela fonte de CO2. Por outro lado, a mosca da fruta, Drosophila melanogaster, apresenta comportamentos diferentes quando detecta CO2. Os comportamentos apresentados por moscas da fruta são aversivos, o que faz com que fujam da fonte de CO2. O que poderá estar implicado neste comportamento é a presença deste gás no odor de stress que as moscas libertam quando em condições adversas. No entanto, em todos os casos há receptores específicos para o CO2, embora estejam localizados em zonas diferentes. No caso das traças e dos mosquitos, os receptores estão em estruturas olfactivas associadas à alimentação, os Palpos Maxilares. Na mosca da fruta, os receptores encontram‐se nas antenas, que são órgãos sensoriais associados ao olfacto. Contudo, foi descoberto por Fischler et tal. (2007), que as moscas apresentam outros comportamentos na presença de CO2. Agora, em vez de comportamentos aversivos, a mosca apresenta comportamentos atractivos. Mas neste caso não é apenas para o CO2 e sim para uma solução q liberta este gás. Foi descoberto, no entanto, que o sistema sensorial que detecta o CO2 nestas condições, é o sistema gustativo, por células específicas que apenas detectam CO2 libertado por carbonação. Isto está associado a soluções onde há microrganismos, o que tornam a solução mais atractiva e com valor nutricional. Carbonação é uma reacção onde HCO3 - é convertido em CO2 e H2O. Assim, esta solução liberta CO2, imitando soluções onde há microrganismos. Portanto, as moscas deverão associar a libertação de CO2 à presença de uma solução nutritiva. É importante ter em consideração que a mesma molécula de CO2 podem desencadear dois comportamentos diferentes no mesmo insecto. O que indica que as projecções nervosas deverão ser a causa para esta diferença no comportamento. Assim, caracterizando as projecções nervosas de ambos os sistemas sensoriais, seria possível associar regiões cerebrais a comportamentos como atracção e aversão. Contudo, as estruturas sensoriais não estão completamente descritas, tanto a nível gustativo como a nível olfactivo. Devido ao elevado número de células nervosas existentes no cérebro da mosca da fruta. No entanto, um possível alternativa à mosca da fruta, é a sua larva, que possui as mesmas estruturas olfactivas e gustativas mas em número reduzido. O que facilitaria a caracterização das tais estruturas sensoriais. É sabido que as larvas da mosca da fruta apresentam comportamentos aversivos para o CO2 no estado gasoso, tal como os adultos. Mas não se sabe que comportamentos apresentam na presença de soluções carbonatadas e que libertam CO2. Portanto, será necessário caracterizar estes comportamentos. Mas para isso é necessário cria um setup experimental onde isso seja possível. Visto que as experiencias de alimentação feitas em larvas têm sido feitas com comida sólida. Assim, é necessário ver se as larvas conseguem alimentar‐se de soluções liquidas. O que se comprova com este estudo. Posteriormente, é visto neste trabalho que as larvas, alem de conseguirem alimentar-se em líquidos, também conseguem escolher eficazmente entre duas soluções diferentes. O que leva à experiencia de maior importância. Depois de sabermos que as larvas se podem alimentar em líquidos e até conseguem escolher eficazmente entre eles, testamos os comportamentos para soluções carbonatadas. O resultado destas experiências indica que as larvas são atraídas por soluções carbonatadas, tal como os adultos. O que sugere que os mesmos receptores gustativos estão presentes em larvas e que estas associam a solução 8 carbonatada à existência de microrganismos. No entanto, outra linha de moscas foi utilizada para despistar qualquer contribuição olfactiva do CO2 para a experiencia. Esta nova linha é incapaz de detectar este gás por meios olfactivos. Com estas experiências vimos que não há contribuição olfactiva do CO2 para o comportamento, o que indica que o gás libertado pelas soluções carbonatadas não é suficiente para alterar o comportamento das larvas. Portanto, é possível utilizar as larvas para estudar e caracterizar as projecções nervosas para CO2, que desencadeia comportamentos diferentes quando detectado por sistemas sensoriais diferentes. Sendo assim possível estudar que regiões cerebrais são responsáveis pelo desencadear destes comportamentos.Vasconcelos, Maria LuísaSucena, ÉlioRepositório da Universidade de LisboaMartins, Nuno Pimpão Santos, 1987-2011-01-13T17:43:52Z20102010-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/2348enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T15:42:41Zoai:repositorio.ul.pt:10451/2348Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:28:44.807812Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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