Drosophila melanogaster La Drosophila Melanogaster è il comune moscerino dell’aceto.

Della dimensione di più o meno tre millimetri, appartiene alla classe degli invertebrati.

È un insetto ed ha il corpo diviso in CAPO, TORACE e ADDOME.

Il CAPO è provvisto di antenne , cui sono affidate le funzioni olfattiva e tattile, occhi, e di un apparato boccale succhiatore ( le Drosophila si nutrono infatti di succhi vegetali e sono solite vivere in prossimità di frutta in fermentazione).

Lungo il TORACE ( ma si possono trovare anche nell’addome) sono situate delle piccole aperture chiamate stigmi, i quali terminano con tubicini detti trachee, cui è adibita la funzione respiratoria.

Le trachee portano l’ossigeno all’interno del corpo, dove l’emolinfa circola a diretto contatto con gli organi.

Presenta inoltre tre zampe per lato, molto articolate, e delle ali, non tutte egualmente sviluppate.

Sotto questo punto di vista, si può classificare come dittero, ossia provvista di un paio di ali vere e proprie, atte al volo, e di altre minori ridotte a bilancieri.

Sempre ai fini della respirazione, l’ADDOME presenta delle pareti laterali molli, in grado di dilatarsi.

Sulla parte infero posteriore si trova la cavità intestinale la cui funzione non si restringe solo alla raccolta ed espulsione degli scarti., bensì anche alla riproduzione ( ricezione degli spermatozoi durante l’accoppiamento e espulsione delle uova).

1)      RIPRODUZIONE E CICLO VITALE:

La riproduzione è sessuata; sia individui maschi che individui femmine producono gameti in organi appositi e la fecondazione avviene per contatto delle zone posteriori in seguito alla fecondazione la Drosophila femmina, essendo ovipara depone un gran numero di uova dalle quali nasceranno poi delle larve vermiformi, queste larve prive di occhi, ali e zampe, e dotate di una cavità addetta alla nutrizione.

Le larve hanno un tempo di crescita rapido : si nutrono continuamente per qualche giorno dopodiché smettono di cibarsi e si avvolgono in un bozzolo a formare delle pupe.

Benché immobili, sono soggette ad un’intensa attività di trasformazione chiamata METAMORFOSI. Trascorso un periodo di 5 giorni, l'adulto "sfarfalla", ovvero esce dalla pupa completando così il suo sviluppo. Dalla pupa possono nascere sia individui maschi che femmine, sarà possibile distinguere il sesso grazie al colore dell'addome ( nero nel maschio e a righe chiare e scure nella femmina) solamente dopo un certo periodo di tempo dalla nascita; nei primi momenti si potrà invece osservare la presenza evidente di peli nella parte terminale dell'addome del maschio. Maschi e femmine presentano inoltre dimensioni differenti, in quanto i primi risultano essere più piccoli delle seconde di Weblocal hospedagem de sites e registro de domínios..

2)     ALLEVAMENTO:

Le Drosophila possono essere allevate ad una temperatura di 25° C e si alimentano con mangimi ricchi di amido. Il lievito di birra inoltre stimola la produzione delle uova. In laboratorio siamo riusciti a creare un terreno di coltura adatto all'allevamento degli insetti. Questo terreno coprende i seguenti ingredienti:

- lievito di birra

- purea di patate o polenta

- acqua

- nipagina

- spirulina

- agar ( per dare un consistenza gelatinosa)

- fruttosio

La validità dell'utilizzo della Drosophila negli esperimenti di carattere genetico dipende dalla facilità ed il basso costo dell'allevamento, da un ciclo vitale breve, da una numerosa progenie, che permette di studiare varie generazioni, ed una larga disponibilità di mutanti.

3)     MUTAZIONI

La maggior parte della Drosophila presenta occhi rossi ed ali lunghe, che ricropono tutto l'addome: sono quelle appartenenti alla " razza selvatica"; come affermato in precedenza, però è possibile osservare numerose mutazioni che interessano la morfologia di questo tipo di insetto. Abbiamo così Drosophila con ali accartociate e brevi, occhi bianchi ( ceppo utilizzato dal biologo Morgan per i suoi studi), occhi arancioni, alcuni appartenenti ad una razza albina, ed infine le Drosophila curly, che presentano delle ali ricurve.

4)     ESPERIENZA IN LABORATORIO

Ottobre/Novembre

Il nostro esperimento riguardante la Drosophila Melanogaster ha avuto inizio fra ottobre e novembre 2010.
Innanzitutto abbiamo osservato la loro presenza attorno ad un backer contenente mosto in fermentazione. Abbiamo quindi cercato di catturare i moscerini e di intrappolarli all’interno di provette di grosse dimensioni, contenenti acini d’uva schiacciati, con la funzione di nutrimento. Le provette sono state chiuse grazie ad una retina, in modo da far passare l’aria, ed impedire ai moscerini di uscire.

Una volta catturate, le abbiamo successivamente addormentate con dell’etere allo scopo di osservare la loro morfologia allo stereoscopio. Dopo averle nuovamente racchiuse all’interno delle provette, abbiamo provveduto a preparare loro un terreno di coltura.

Il nostro obbiettivo, infatti, era quello di osservare il ciclo vitale delle Drosophila.
 

Il terreno di coltura è composto da:
- Lievito di birra
- Purè di patate
- Spirulina
- Fruttosio
- Nipagina
- Acqua

- Weblocal Hospedagem

Ponendo le provette contenenti il terreno di coltura al di sotto di una scatola più grossa in cui le Drosophila erano libere di circolare, abbiamo aspettato che vi si avvicinassero per nutrirsi, e che più tardi vi deponessero alcune uova. Queste ultime sono di dimensioni molto piccole, perciò difficilmente riconoscibili ad occhio. Per questo sono state  individuate grazie all’uso dello stereoscopio, mentre le fasi successive dello sviluppo dei moscerini, lo stadio di larva, di pupa e di adulto, sono stati di più facile osservazione.

Abbiamo inoltre imparato a riconoscere gli individui maschi dalle femmine, grazie ad alcuni accorgimenti:

-          Le femmine hanno l’addome a strisce, i maschi tutto nero

-          Le femmine presentano un addome più appuntito, rispetto ai maschi.

Quest’ultima caratteristica ci ha permesso di classificare anche individui appena “sfarfallati” (appena passati, cioè, dallo stato di pupa a quello adulto), in quanto, nei primi momenti della vita da adulto, le strisce sull’addome che contraddistinguono femmine e maschi non sono ancora del tutto distinguibili, ma la forma di quest’ultimo si.

Novembre/Dicembre

Thomas Hunt Morgan condusse un esperimento sulle Drosophila allo scopo di dimostrare la teoria cromosomica dell’ereditarietà. A questo scopo incrociò individui appartenenti alla specie Selvatica (la più diffusa, che presenta occhi rossi) con altri che presentavano la mutazione Occhi Bianchi (per la quale il colore degli occhi era,appunto, il bianco), per poi studiarne le generazioni successive.

Avendo a disposizione numerosissimi esemplari appartenenti alla specie Selvatica, abbiamo pensato di ripetere l’esperimento di Morgan, ovviamente con qualche piccola modifica.

Ci siamo procurati, infatti, diversi esemplari portatori di una mutazione, ma non la mutazione occhi bianchi. La Drosophila Melanogaster è, infatti, un organismo modello che possiede diversi mutanti, fra cui quello da noi utilizzato: il ceppo Curly. Le Drosophila con questa mutazione presentano delle ali ricurve, e si distinguono facilmente dalle Selvatiche in quanto le ali di queste ultime sono dritte.

Il nostro scopo, in questo esperimento sarebbe stato quello di incrociare individui appartenenti ai due diversi ceppi di Drosophila, un maschio Curly ed una femmina Selvatica, ed una volta ottenuta una prima generazione di individui, studiarla e trarne le dovute conclusioni.

Durante il mese di dicembre ci siamo dedicati all’osservazione tramite l’uso di stereoscopi, delle Curly.

Gennaio

Il nostro progetto di incroci genetici è ufficialmente iniziato a gennaio.

Il primo passo è stato quello di catturare, riconoscere e separare individui appartenenti alla specie selvatica. Li abbiamo posti, perciò, all’interno di alcune eppendorf assieme ad una piccola quantità di terreno di coltura .

Il nostro principale problema, infatti era il seguente: le femmine delle Drosophila, una volta trascorse  ventiquattro ore dalla nascita dell’insetto adulto, sono pronte per la riproduzione; tuttavia, esse sono in grado di conservare gli spermatozoi del partner ed utilizzarli successivamente. Come potevamo sapere se una femmina possedeva già gli spermatozoi del proprio ceppo, una volta terminati gli incroci?

Qualcuno propose una tecnica di riverginizzazione  letta su Internet, che consiste nell’esporre per un periodo di tempo molto breve, le drosophila femmine a temperature molto basse in modo da uccidere gli spermatozoi che potrebbe avere con sé.

Sperimentando questa tecnica tuttavia, abbiamo constatato che gli insetti muoiono se sottoposti a temperature troppo basse.

Scegliemmo, perciò, un altro sistema: se le Drosophila, sia Curly che Selvatiche, avessero deposto alcune uova in un baker, in un barattolo, ecc, noi avremmo potuto osservare giorno dopo giorno ed aspettare la schiusa delle uova e la nascita delle larve, per poi procedere a separarle come avevamo già fatto con le Selvatiche, ovvero all’interno di alcune eppendorf, per poi attendere che l’adulto sfarfalli ed ottenere individui pronti per gli incroci.

Abbiamo perciò trasferito alcune Drosophila Curly in un barattolo, contenente anch’esso del terreno di coltura da noi preparato, allo scopo di farvi deporre le uova, prima di spostare gli adulti in un altro contenitore in modo da evitare che si confondessero con la progenie. Questo procedimento fu eseguito al di fuori del laboratorio: se anche solo una drosophila Curly fosse scappata, e si fosse confusa fra le Selvatiche, fosse essa femmina o maschio, il nostro esperimento poteva fallire, in quanto per i nostri incroci potevamo non avere delle linee pure.

Una volta trasferito il piccolo gruppo di Drosophila Curly, abbiamo atteso il tempo necessario per far loro deporre le uova all’interno del nuovo barattolo, ovvero una o due settimane.

Intanto, però, le Drosophila Selvatiche che avevamo messo all’interno delle eppendorf  cominciarono a morire, a causa della scarsità di aria o dell’eccesso di surnatante nel terreno di coltura che faceva appiccicare le mosche alle pareti delle eppendorf. Nonostante i nostri tentativi di tenerle in vita, le Drosophila Selvatiche morirono, perciò anche in quel campo cercammo una soluzione migliore.

Febbraio

Per il mese di febbraio i nostri sforzi si concentrarono soprattutto per quanto riguarda le Drosophila Curly, cercando in tutti i modi di trovar loro un luogo adatto per temperatura, luminosità e calore in modo da facilitare la loro sopravvivenza.

Tuttavia a causa dell’eccesso del surnatante del terreno di coltura, i moscerini della frutta morirono, perciò decidemmo di ripetere la medesima operazione utilizzando come fonte di nutrimento alcuni acini d’uva schiacciati.

 Abbiamo aspettato due settimane, dopodiché, una volta osservata la presenza di larve all’interno del contenitore, abbiamo proceduto alla separazione degli adulti dalla progenie.

Dopo una settimana circa, avevamo individui Curly adatti agli incroci, ad appena sfarfallati.

Una volta ottenuti gli individui Curly, dovevamo preoccuparci di  procurarci gli individui appartenenti alla specie Selvatica, perciò eseguimmo la medesima operazione.

Marzo

Decidemmo, intanto,  di dividere gli insetti in un barattolo di grosse dimensioni dove gli incroci avrebbero avuto luogo: separammo così individui maschi appartenenti al ceppo Curly e femmine Selvatiche. scegliemmo di ripetere nuovamente la stessa operazione,  ovvero aspettare  la nascita di alcune larve, per poi togliere gli adulti, e poter finalmente osservare il risultato dell’esperimento.

Durante il mese di marzo aspettammo di ottenere individui Selvatici adatti agli incroci, in modo da poter dare inizio alla fase finale del progetto per il mese di aprile.

Aprile

Per la prima settimana di aprile, ottenemmo tutti i membri delle due specie che servivano per attuare il nostro esperimento. Una volta posti nei barattoli, divisi grazie all’osservazione allo stereoscopio, dovevamo solamente aspettare che deponessero le uova, e se il nostro esperimento avrebbe avuto successo.

Maggio

Per l’inizio del mese di maggio abbiamo osservato la nascita della progenie. Tuttavia, a causa del fatto che erano appena sfarfallati, dovremo aspettare ancora per poter confermare la buona riuscita del nostro esperimento.

5) IMMAGINI

Durante le varie fasi del progetto, è stato possibile per noi, grazie all'utilizzo di una telecamera montata sullo stereoscopio, poter fotografare ciò che abbiamo osservato al microscopio. E' possibile osservare alcune delle foto da noi scattate, ed in particolare il video girato, sempre grazie all'uso della telecamera, del risveglio di una Drosophila dopo il trattamento con l'etere, nella cartella:.