La manipolazione sperimentale di Dimensione Corpo di Stima Relazioni scala morfologica in Drosophila

L'obiettivo generale del seguente esperimento è utilizzare una manipolazione temporale dello sviluppo della disponibilità di cibo per creare un'ampia gamma di dimensioni corporee, che potrà quindi essere utilizzata per stimare la relazione di scala tra tratti morfologici. In primo luogo, le uova vengono raccolte dalla stessa popolazione di moscerini nell'arco di tre giorni, creando tre coorti di età. Quando la coorte più anziana di larve inizia a impallidire, le larve di tutte le coorti vengono rimosse dal cibo.

Il risultato di questa modifica della dieta è un aumento della variabilità dimensionale delle pupe. Successivamente, vengono acquisite immagini delle ali nei successivi stadi di pupa e adulto di tutti gli individui, al fine di stimare la relazione di scala morfologica tra dimensioni del corpo e dimensioni delle ali. Infine, si ottengono risultati che mostrano come le dimensioni delle ali si rapportino all'intera gamma di dimensioni corporee possibili, applicando una regressione lineare di tipo due ai dati.

In questo studio, utilizziamo una manipolazione temporale dello sviluppo relativa all'accesso alla nutrizione per aumentare sperimentalmente la variabilità della taglia corporea tra moscerini adulti. Questo approccio consente di stimare le relazioni di scala morfologica nell'intero intervallo di taglie corporee. Questo metodo può contribuire a rispondere a questioni fondamentali riguardo all'espressione e all'evoluzione delle relazioni di scala morfologica, come l'identificazione della base prossimale della variabilità nei parametri delle relazioni di scala tra gruppi biologici.

Spostare una popolazione di moscerini in una camera di accoppiamento e quindi raccogliere le uova ogni 24 ore per tre giorni. In questo modo si creano tre coorti di età con l'aiuto di un microscopio stereoscopico. Spostare gruppi di 50 uova da ciascuna coorte in provette contenenti 10 millilitri di alimento standard per moscerini.

Incubare i vialli alla temperatura desiderata per lo sviluppo delle larve. Quando il gruppo più anziano raggiunge la fase di erranza, è il momento di applicare la manipolazione della dieta rimuovendo le larve dal cibo. A questo punto, le larve del gruppo più anziano sono ben oltre il peso minimo vitale per l'occlusione e si troveranno vicino alla dimensione corporea massima naturale.

I larve del gruppo intermedio hanno superato il peso minimo vitale, ma produrranno adulti più piccoli rispetto alle larve del gruppo più anziano. Le larve del gruppo più giovane sono molto vicine al peso minimo vitale e pertanto produrranno adulti molto piccoli. Per rimuovere le larve dal cibo.

Aggiungere circa cinque millilitri di soluzione di saccarosio al 40% ai vial, quindi agitare per 15-20 minuti su un agitatore a velocità media. Dopo l'agitazione, rimuovere le larve galleggianti dalla soluzione di saccarosio con un pennello fine e trasferirle, per coorte, in vial contenenti un tappo di cotone umido per mantenere l'umidità. Incubare alla temperatura desiderata fino all'avvenuta pupazione.

Disporre le pupe su un vetrino del microscopio con il lato ventrale rivolto verso l'alto. Una volta posizionate le pupe, acquisire immagini utilizzando una fotocamera digitale collegata al microscopio. Assicurarsi di configurare le impostazioni in modo che ogni pupa appaia come una silhouette scura su uno sfondo bianco.

Dopo l'acquisizione delle immagini, trasferire ogni pupa in un tubo Eppendorf da due millilitri contenente un millilitro di alimento per moscerini. Stimare la dimensione della pupilla come numero di pixel della sagoma della pupilla. Altre metriche di dimensione, come lunghezza o larghezza, possono essere utilizzate anche mediante l'uso di una lente stereoscopica.

Anestetizzare leggermente la mosca utilizzando anidride carbonica e posizionarla con un dispositivo di fissaggio alare, un apparecchio a vuoto che trattiene l'ala tra due pezzi di vetro mantenendola perpendicolare al corpo della mosca. Per l'acquisizione delle immagini, anche se in questo studio si utilizza il dispositivo di fissaggio alare per immagini delle ali di mosche vive, ali e altri caratteri possono essere dissecati e analizzati con strumenti normali. Acquisire l'immagine dell'ala mediante la fotocamera del microscopio collegata al computer e annotare il sesso della mosca. Dopo aver acquisito e salvato l'immagine dell'ala, stimarne la dimensione utilizzando il poligono convesso minimo che racchiude i punti di riferimento marginali fissi come misurazioni lineari oppure come conteggio dei pixel della sagoma alare. Qui, le immagini delle pupe hanno mostrato gli estremi della distribuzione delle dimensioni a causa della manipolazione della dieta.

Dopo che la pupa ha raggiunto il peso minimo vitale per l'occlusione. Sono mostrate anche le sagome corrispondenti per la misurazione della dimensione della pupilla. Le immagini corrispondenti delle ali degli stessi individui alle estremità della distribuzione di dimensioni sono mostrate qui accanto alla sagoma.

Utilizzato per stimare l'estrazione della dimensione dell'ala della relazione di scala. I parametri che descrivono come la dimensione dell'ala scala con la dimensione del corpo permettono il confronto di come la forma complessiva co-varia con la dimensione tra diversi gruppi. Qui, i dati sono mostrati per individui di ciascun sesso che sono stati completamente nutriti o privati di cibo per un giorno o due giorni durante lo stadio larvale.

Sebbene i singoli componenti di questa procedura siano rapidi, nel complesso essa può risultare laboriosa. In generale, sono necessarie circa 350 ore-uomo per processare circa 3.500 moscerini dalla fase di uovo a quella di adulto. Con la pratica, gli individui possono migliorare notevolmente i tempi di manipolazione dei voli, e questa procedura può essere utilizzata per misurare altre caratteristiche morfologiche, consentendo così la stima di ulteriori relazioni di scala morfologica.