Etudier l'agressivité chez les drosophiles (mouches des fruits)

Biology

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Mundiyanapurath, S., Certel, S., Kravitz, E. A. Studying Aggression in Drosophila (fruit flies). J. Vis. Exp. (2), e155, doi:10.3791/155 (2007).

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Abstract

L'agression est un comportement inné qui a évolué dans le cadre de la défense ou l'obtention de ressources. Ce comportement social complexe est influencé par des facteurs génétiques, hormonaux et environnementaux. Dans de nombreux organismes, l'agressivité est essentielle à la survie, mais l'agression contrôle et de répression dans des contextes distincts est également devenu plus important. Ces dernières années, les invertébrés sont devenus de plus en plus utiles comme systèmes modèles pour étudier la base génétique et les systèmes biologiques des comportements sociaux complexes. Ceci est dû en partie au répertoire diversifié de comportements manifestés par ces organismes. Dans la vidéo qui l'accompagne, nous décrivons une méthode pour analyser l'agressivité chez la drosophile dont la conception englobe importantes contraintes éco-éthologiques. Détails inclure des mesures pour: faire une chambre de combat; isoler et de peinture mouches; ajoutant mouches dans la chambre de combattre, et se bat enregistrement vidéo. Cette approche est actuellement utilisée pour identifier les gènes candidats importants dans l'agression et à l'élaboration du circuit neuronal qui sous-tend la sortie d'agression et d'autres comportements sociaux.

Protocol

1. Assemblage des parois de la chambre

  1. Prenez deux lames de verre ordinaire, marquer le milieu des deux bords et en utilisant une règle droite tranchant comme un guide, le score du verre avec le tailleur de diamant.
  2. Faites glisser le tailleur de diamant en arrière à quelques reprises jusqu'à ce que vous entendez un bruit de grattage.
  3. Laver le verre, et le tenant à deux serviettes en papier sur un récipient de verre brisé, appliquez une légère pression à proximité de la ligne a marqué avec le côté marqué
    face à vous de briser la lame en deux moitiés.
  4. Appliquez généreusement l'adhésif de verre le long d'un bord d'un morceau de verre et pousser un second morceau de verre contre l'adhésif à un angle droit de la première pièce. Placer sur une surface plane (aluminium, papier ciré ou de papier ordinaire) et permettent de mettre au moins une heure.
  5. Après une heure, répéter l'application de l'étape adhésif pour former une chambre carrée et laisser durcir pendant la nuit.

    Figure 1

2. Placer les murs dans une boîte de Pétri

  1. Prenez le sommet d'une boîte de Petri et de remplissage à une profondeur d'au moins 5 mm avec une solution chauffée de 2% d'agarose (micro-ondes de l'agarose dans de l'eau déminéralisée jusqu'à ce qu'il se dissout complètement).
  2. Attendez quelques minutes, mais tout en restant dissous, placer les murs de la chambre dans le centre du plat. Prenez le fond de la boîte de Pétri, placez-le côté bas en haut. En utilisant une aiguille chauffée à la flamme droite de dissection, faire une série de petits trous (> 1mm) dans le centre de la parabole pour la ventilation. Faire un trou plus grand (diamètre ~ 4 mm) légèrement sur le côté pour l'introduction de mouches dans la chambre. Placer un morceau de ruban d'étiquettes amovibles sur le grand trou.

    Figure 2



    Figure 3

3. Faire la coupe des aliments

  1. Chauffer un flacon de nourriture volée au point où la nourriture est fondu. Utiliser une pipette Pasteur pour transférer la nourriture à un flacon à scintillation fermetures de le remplir pour former une surface plane au sommet. Soyez prudent pour éviter les bulles d'air et laisser refroidir.
  2. Faire la pâte de levure fraîche par broyage d'une petite quantité de levure sèche et quelques gouttes d'eau dans un mortier et un pilon. Ajouter plus de levure ou de l'eau jusqu'à la consistance est assez épaisse pour permettre à une petite goutte visibles pour être capté par un cure-dent et appliquée au centre de la surface de la nourriture.
  3. Placer le flacon de nourriture dans le centre de la chambre et placez au fond de la boîte de Pétri, inversé de sorte que les côtés sont en place et de ne pas obscurcir la vue, au-dessus de la chambre. Introduire deux vieilles mouches 3-5 jours par aspiration dans la chambre par le plus grand trou dans le haut. Couvrir le trou avec du ruban adhésif et placez un morceau de papier filtre noir avec une coupe de 2 cm trou dedans dans le plat dessus.
  4. Placez une lampe de bureau au-dessus de la chambre, assez loin qu'il ne sera pas la chaleur de la chambre, et placé de sorte qu'il s'allume la surface des aliments. L'assemblée entière devrait idéalement être placé dans un environnement à forte humidité et une température de 22-25 ° C.

    Figure 4

4. Commencez filmer à travers la paroi avant de la chambre où les mouches sont sur le foodsurface.

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Comments

6 Comments

  1. It would be nice to know more about the so called hard-wired "instinct" in organisms. DŒs it go all the way back to the DNA definition of the organism?
    I was amazed at the behaviour change of my dog from a tiny puppy to a grown up dog. Until age 6 months, the dog was quiet and suddenly, around the age of 6 months, the instinct to bark kicked in and the dog started barking at the sight of strangers, What triggered it??
    Also, my dog shows another behavior that makes me wonder. Keep in mind that when this behaviour started, my dog really hadn't played with dirt or had a chance to dig around. Before sitting down, the dog would pretend "dig" whether on a nice comfy bed or on carpet or couch. This behavior is similar to stray outdoor dogs in warm climates where they find a nice damp spot in shade and dig a little before sitting on it to get the cool surface, My dog just started doing that instinctively one day and hasn't stopped. Amazingly, this dog had no experience of the environment where this behavior was beneficial.

    Another one that makes me wonder is the instinct to dig and hide food. My dog one day started this behavior out of the blue as well and it is very annoying because now we find food hidden at different locations and amazingly the dog remembers where this food it hidden. When the dog wasn't hungry and had food left over (let us say a piece of bread), the dog would take it to a corner or near the foot of a table or near any other object on the carpet, sit the food on the carpet surface, pretent to dig a little with front paw (no damage to the carpet, as no real force is applied) and then move the snout in a forward motion on the surface of the carpet as if making a pile from the dirt or leaves to cover the food. Funny thing is that all of this is make believe as there is no dirt or any other material. The dog dŒs it frequently!! This makes me certain that some behavior is not learned from the environment but is part of the instinct and hard wired. It would be cool to know if this hard-wiring code is hidden in DNA as well?

    Reply
    Posted by: Anonymous
    December 20, 2007 - 7:37 PM
  2. Dog behavior should be an extremely fertile field for dissection behavior and the connection to genes. The pressures of artificial selection on dogs by humans has been extremely intense so that not we have situations where rat terriers bred to be rat killers are expected to be cute pets.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    February 6, 2008 - 5:15 PM
  3. I'm not really convinced there are many "hard-wired instincts" in animals. Even flies show spontaneous behavior (Maye et. al. ²007), so most likely, all animals produce spontaneous behaviors and as such will always produce "new" behaviors which haven't been there before. Notwithstanding, certain behaviors can appear very stereotyped, even in animals we don't usually consider "hard-wired" at all, such as primates: complex movements such as aggressive facial patterns, defensive forelimb movements, and hand-to-mouth and reaching-and-grasping movements can be elicited as a whole by microstimulation in the brain (Stepniewska et al. ²005).Thus, the behavior of all animals arises from a more or less complex interaction between relatively stereotyped movement patterns, spontaneous variation and feedback from the environment. This has been realized by most behavioral scientists about ²5 years ago, so now the use of the word "instinct" is deprecated for this very reason.Because the interactions between the animal's genome and its environment shape every behavior, the fruit fly Drosophila, with its rich genetic repertoire, easily monitored behaviors and suberbly controllable sensory input is a perfect model system to study how the brain generates complex behaviors. The question of how the brain decides whether or not to be aggressive towards conspecifics can be asked for every single animal species - but Drosophila provides a great study case for getting at the fundamental principles of how brains accomplish this task.

    Reply
    Posted by: Bjoern B.
    February 18, 2008 - 10:26 AM
  4. What is the result of a fight between two winners? What is the result of a fight between a female and a "homosexual" fly? These are questions my posed by my high school biology class.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    February 6, 2008 - 3:04 PM
  5. I found the results in the PNAS 103(46) paper.
    Thanks,

    Sam Clifford Round Rock TEXAS

    Reply
    Posted by: Anonymous
    February 7, 2008 - 12:34 PM

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