Manipulation expérimentale de la taille corporelle d'estimer les relations d'échelle morphologiques Drosophile

L'objectif général de l'expérience suivante est d'utiliser une manipulation temporelle liée au développement de la disponibilité de la nourriture afin de produire une large gamme de tailles corporelles, qui pourra ensuite être utilisée pour estimer la relation d'échelle entre les caractères morphologiques. Premièrement, des œufs sont collectés à partir de la même population de mouches sur une période de trois jours, formant ainsi trois cohortes d'âge. Lorsque la cohorte la plus âgée de larves commence à pâlir, les larves de toutes les cohortes sont retirées de la nourriture.

Le résultat de cette modification alimentaire est une gamme élargie de variation de taille des pupes. Ensuite, des images des ailes des pupes, des nymphes et des adultes sont prises pour tous les individus afin d'estimer la relation d'échelle morphologique entre la taille du corps et celle des ailes. En fin de compte, des résultats sont obtenus qui montrent comment la taille des ailes s'échelonne selon toute la gamme possible de tailles corporelles, en ajustant une régression linéaire de type II aux données.

Dans cette étude, nous utilisons une manipulation temporelle du développement concernant l'accès à la nutrition afin d'augmenter expérimentalement la variation de la taille corporelle parmi les mouches adultes. Cela permet d'estimer les relations d'échelle morphologique sur l'ensemble de la gamme des tailles corporelles. Cette méthode peut aider à répondre à des questions essentielles sur l'expression et l'évolution des échelles morphologiques, telles que l'identification de la base immédiate des variations des paramètres des relations d'échelle parmi les groupes biologiques.

Transférez une population de mouches dans une chambre d'accouplement, puis collectez les œufs toutes les 24 heures pendant trois jours. Créez ainsi trois cohortes d'âge à l'aide d'un microscope stéréoscopique. Transférez des lots de 50 œufs de chaque cohorte dans des flacons contenant 10 millilitres de milieu standard pour mouches.

Incubez les flacons à la température souhaitée pour le développement des larves. Lorsque le cohort le plus âgé atteint le stade errant, il est temps d'appliquer la manipulation du régime en retirant les larves de la nourriture. À ce stade, les larves du cohort le plus âgé sont largement au-delà du poids viable minimal pour l'occlusion et seront proches de la taille corporelle maximale naturelle.

Les larves du lot intermédiaire ont dépassé le poids viable minimal, mais donneront des adultes plus petits que les larves du lot le plus âgé. Les larves du lot le plus jeune sont très proches du poids viable minimal et produiront donc des adultes très petits. Pour retirer les larves de la nourriture.

Ajoutez environ cinq millilitres de solution de saccharose à 40 % dans les vials, puis agitez pendant 15 à 20 minutes sur une table agitatrice à un réglage moyen. Après agitation, retirez les larves flottantes de la solution de saccharose à l’aide d’un pinceau fin et placez-les par cohorte dans des vials contenant un bouchon de coton humide pour assurer l’humidité. Incubez à la température souhaitée jusqu’à l’apparition de la nymphose.

Disposez les pupes sur une lame de microscope avec la face ventrale vers le haut. Une fois les pupes en place, capturez des images à l’aide d’un appareil photo numérique fixé au microscope. Veillez à configurer les paramètres de manière à ce que chaque nymphe apparaisse comme une silhouette sombre sur un fond blanc.

Après l'acquisition d'images, transférez chaque nymphe dans un tube éprouvette individuel de deux millilitres contenant un millilitre de milieu pour drosophiles. Estimez la taille de la pupille en fonction du nombre de pixels de la silhouette de la pupille. D'autres paramètres de taille, tels que la longueur ou la largeur, peuvent également être utilisés au microscope stéréoscopique.

Anesthésiez légèrement la mouche à l’aide de dioxyde de carbone et positionnez-la à l’aide d’un dispositif de fixation d’aile, un outil d’aspiration qui maintient l’aile entre deux morceaux de verre perpendiculairement au corps de la mouche. Pour l’imagerie, bien qu’un dispositif de fixation d’aile soit utilisé pour imager les ailes de mouches vivantes dans cette étude, les ailes et autres caractères peuvent être disséqués et imagés à l’aide d’outils classiques. Imager l’aile à l’aide de la caméra du microscope reliée à l’ordinateur et noter le sexe de la mouche. Une fois l’aile imagée et sauvegardée, estimez la taille de l’aile soit en utilisant le polygone convexe minimal qui entoure les repères marginaux fixes comme mesures linéaires, soit en comptant les pixels de la silhouette de l’aile. Ici, les pupes imagées présentaient les extrêmes de la distribution de taille en raison de la manipulation du régime alimentaire.

Après que la nymphe a atteint le poids minimal viable pour l'occlusion. Sont également montrés les silhouettes correspondantes pour la mesure de la taille de la pupille. Les images correspondantes des ailes de ces mêmes individus situés aux extrémités de la distribution de taille sont présentées ici à côté de la silhouette.

Utilisé pour estimer l'extraction de la taille des ailes à partir de la relation d'échelle. Les paramètres décrivant la façon dont la taille des ailes évolue en fonction de la taille du corps permettent de comparer comment la forme générale co-varie avec la taille entre différents groupes. Ici, les données sont présentées pour des individus de chaque sexe ayant été pleinement nourris ou privés de nourriture un jour ou deux jours durant le stade larvaire.

Bien que les composantes individuelles de cette procédure soient rapides, elle peut globalement être laborieuse. Généralement, il faut environ 350 heures-personne pour traiter quelque 3 500 mouches, de l’œuf à l’adulte. Avec de la pratique, les individus peuvent considérablement améliorer leurs temps de manipulation des mouches, et cette procédure peut être utilisée pour mesurer d'autres caractéristiques morphologiques, ce qui permet d'estimer des relations d'échelle morphologiques supplémentaires.