Domenica, 29 Gennaio 2017 15:00

Il moscerino della frutta

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A tutti sarà capitato di vedere, almeno qualche volta, piccoli insetti volare vicino ad un cesto della frutta o sopra una busta contenente rifiuti organici. In tali occasioni, probabilmente, si sono osservati esemplari di Drosophila melanogaster (il moscerino della frutta), un piccolo insetto appartenente all’ordine dei ditteri (Diptera), che si nutre degli zuccheri della frutta e di altri materiali organici; la Drosophila è originaria dell’Africa e dell’Asia, anche se oggi è una specie cosmopolita.

Il moscerino della frutta è anche conosciuto col nome di “moscerino dell’aceto”, questo perché si nutre, tra le altre cose, di lieviti, come quelli necessari alla formazione dell’aceto (infatti, in caso di infestazione, può causare ingenti danni alle fabbriche produttrici di aceto).

Il suo ciclo vitale è estremamente ridotto, da due a quattro settimane massimo (in dipendenza con la temperatura media ambientale). Le femmine possono deporre fino a 600 uova (in più giorni) all’interno di frutta marcescente o di altri materiali organici. Le uova si schiudono in appena 24 ore e le larve che ne fuoriescono cominciano subito a nutrirsi, avvalendosi di microrganismi che decompongono gli zuccheri della frutta. Le larve sono vermiformi, segmentate e di colore bianco, ad eccezione dell’apparato boccale che è nero. Esse si accrescono per 3-4 giorni, dopodiché si trasformano in crisalide e in 4-5 giorni subiscono la metamorfosi completa in insetto adulto. Le femmine sono in grado di accoppiarsi dopo appena 12 ore dalla metamorfosi.

La specie ha un evidente dimorfismo sessuale, facilmente riscontrabile anche da occhi inesperti. L’addome dei maschi è più corto e tondeggiante, oltre ad essere più scuro e ad avere l’ano e i genitali circondati da un piccolo ciuffo di peli.

Come negli altri ditteri, i moscerini della frutta hanno due paia di ali, col paio posteriore ridotto a “bilancieri”, due moncherini che garantisco una notevole stabilità di volo e un’estrema velocità nel cambio di direzione.
Le ali della Drosophila melanogaster possono battere fino a 200-250 volte al secondo e i cambi di direzione (chiamati “saccade”), con svolte anche di 90 gradi, possono avvenire in meno di 50 millisecondi!

Per l’uomo, la vera importanza di questo insetto risiede nella ricerca genetica, poiché è un “organismo modello” molto utilizzato (un organismo modello è una specie che si presta ad essere studiata per comprendere specifici fenomeni biologici, in quanto le acquisizioni fatte su di esso possono fornire indicazioni utili su altri organismi, come l’uomo).

Il merito di aver intuito che esemplari di Drosophila melanogaster potessero essere allevati per studi biologici/genetici va all’entomologo americano Charles W. Woodworth (1865-1940), sebbene i primi reali studi sull’ereditarietà genetica, utilizzando l’animale come modello, cominciarono nel 1910 per merito del genetista Thomas Hunt Morgan (1866-1945). Usando i moscerini della frutta come organismi modello, Morgan e il suo staff poterono estendere il lavoro iniziato quasi 100 anni prima da Gregor Mendel.

I principali motivi per cui questo insetto si presta particolarmente agli studi genetici sono:

  • facilità di allevamento in laboratorio;
  • ciclo di vita molto breve (in genere due settimane o poco più) e alta prolificità;
  • le larve mostrano cromosomi politenici (cromosomi giganti) nelle ghiandole salivari;
  • corredo genetico composto da solo 4 paia di cromosomi, 1 sessuale e 3 autosomi;
  • i maschi non mostrano ricombinazione genetica (facilitando, quindi, gli studi genetici);
  • mutazioni genetiche molto frequenti.

Il completo sequenziamento del genoma della Drosophila melanogaster è stato portato a termine nel 1998 (132 milioni di basi azotate e circa 13.767 geni).

Il moscerino della frutta viene usato come modello genetico per diverse malattie umane, ad esempio il morbo di Parkinson, la corea di Huntington e la malattia di Alzheimer; inoltre è usato per studiare i meccanismi biologici alla base del sistema immunitario, del diabete, del cancro e dell'invecchiamento.
Sebbene morfologicamente non si direbbe, da un punto di vista genetico l'uomo e il moscerino della frutta sono “abbastanza simili”. Circa il 60% delle malattie genetiche che affliggono l’uomo si possono verificare nel patrimonio genetico del moscerino e circa il 50% delle proteine dell’insetto hanno un analogo nei mammiferi

.moscerino della frutta

Gli esemplari adulti di Drosophila melanogaster misurano appena 2,5-3 mm. I suoi occhi composti, di colore rosso, sono molto sofisticati (circa 800 ommatidi ciascuno), inoltre i nervi ottici sono collegati direttamente ai muscoli delle ali (gli impulsi nervosi non devono necessariamente passare per il cervello), rendendo il tempo di reazione fulmineo (caratteristica comune anche a diverse altre “mosche”). Facendo un parallelismo con la visione umana, si ha una risoluzione spaziale notevolmente inferiore, ma una velocità di risposta visiva circa 10 volte superiore!