Uit nieuw onderzoek blijkt dat luchtvervuiling bijzonder schadelijk kan zijn voor fruitvliegen. De vliegjes kunnen uiteindelijk zo erg in de war raken dat ze hun soortgenoten niet meer kunnen onderscheiden van andere soorten fruitvliegen en per abuis met de verkeerde vlieg paren.
Wetenschappers hebben zojuist een nieuw gevolg van luchtvervuiling bloot weten te leggen. Zo blijkt luchtvervuiling de feromonen van fruitvliegjes aan te tasten. Feromonen zijn vluchtige moleculen waarmee individuele fruitvliegjes boodschappen overbrengen aan soortgenoten. Zo gebruiken ze bijvoorbeeld feromonen om een partner aan te trekken. Daarbij kunnen de fruitvliegjes uit elkaars feromonen ‘aflezen’ of de fruitvlieg die ze tegenover zich hebben tot dezelfde soort behoort en dus geschikt is als partner.
Hybridisatie
Maar luchtvervuiling – of nauwkeuriger gezegd: een hoge ozonconcentratie – blijkt deze feromonen dus aan te tasten. Hierdoor kunnen fruitvliegjes niet meer bepalen of een ander fruitvliegje wel of niet van dezelfde soort is, waardoor de kans bestaat dat ze per ongeluk paren met een fruitvlieg die tot een andere soort behoort. In dat geval is sprake van hybridisatie: er ontstaat een kruising tussen twee soorten. Wetenschapper Nanji Jiang heeft meegewerkt aan het onderzoek. Jiang laat weten: “We weten uit eerder onderzoek al dat ozon een grote invloed kan hebben op de partnerkeuze van insecten. Tijdens dit onderzoek wilden we uitzoeken wat voor effect ozon heeft op de voortplantingsbarrières tussen verschillende soorten. Dit onderzoek heeft ons laten zien dat zelfs een kleine verhoging van de ozon in de atmosfeer er al voor kan zorgen dat fruitvliegjes gaan hybridiseren. Dit is zorgelijk, omdat dit kan leiden tot krimpende insectenpopulaties, doordat de resulterende hybriden onvruchtbaar zijn.” Het onderzoek is gepubliceerd in het blad Nature Communications.
Experiment
Voor het onderzoek hebben de wetenschappers gebruik gemaakt van vier verschillende fruitvliegsoorten: Drosophila melanogaster, Drosophila simulans, Drosophila mauritiana en Drosophila sechellia. Deze vier soorten gebruiken allemaal feromonen die erg op elkaar lijken, maar mixen deze op hun eigen manier waardoor ze (normaal gesproken) te onderscheiden zijn – en fruitvliegjes uit die feromonen dus af kunnen leiden of ze met een soortgenoot te maken hebben of niet. Veel van deze feromonen bevatten dubbele verbindingen tussen koolstofatomen. Maar die kunnen verbroken worden door ozon, waardoor sommige feromonen verwarrend gaan werken, zo tonen de onderzoekers in hun experiment aan.
Voor het experiment werden exemplaren van de vier verschillende soorten eerst twee uur lang blootgesteld aan lucht met een verhoogde ozonconcentratie. Deze concentratie was hetzelfde als tijdens een warme zomerdag gemeten kan worden. Vervolgens maakten de wetenschappers groepjes van drie fruitvliegjes. Hierbij werd telkens een vrouwtje en een mannetje van dezelfde soort gekoppeld aan een mannetje van een andere soort. Na het verstrijken van een aantal uur werden de vrouwtjes verzameld, waarna ze eitjes mochten leggen. Na het uitkomen van deze eitjes werden de mannelijke geslachtsdelen van het nageslacht bekeken om te bepalen met welke soort het vrouwtje uiteindelijk had gepaard. Voor het onderzoek werd eenzelfde experiment herhaald, maar dan met fruitvliegjes die niet eerst bloot waren gesteld aan een verhoogde ozonconcentratie. Uit de resultaten van het onderzoek blijkt duidelijk dat hybridisatie vaker voorkomt op het moment dat fruitvliegjes bloot hebben gestaan aan hogere ozonwaardes.
Ongehoord lied
Het is best verrassend, vinden de onderzoekers. Ze wijzen er hierbij op dat veel fruitvliegsoorten voor hun voortplanting namelijk niet alleen op feromonen leunen, maar ook op andere signalen afgaan. Zo zijn er veel soorten die een eigen ‘lied’ zingen door met hun vleugels te trillen. Echter ontdekten de wetenschappers dat deze extra hulpmiddelen niet mochten baten. Mede-wetenschapper en teamlid Bill Hansson heeft meegewerkt aan het onderzoek. Hansson legt uit: “Tot onze verrassing ontdekten we dat sommige vrouwtjes helemaal niet meer in staat waren om het juiste mannetje te herkennen – ondanks het feit dat er (naast de feromonen, red.) ook nog akoestische en visuele signalen aanwezig waren.”
Hybridisatie
De resultaten van het onderzoek zijn significant, omdat veel hybride fruitvliegsoorten niet erg vruchtbaar zijn. Hierbij is het belangrijk om op te merken dat er sprake is van een verschil tussen hybride mannetjes en hybride vrouwtjes. Hybride vrouwtjes zijn vaak wel vruchtbaar, terwijl hybride mannetjes vaak onvruchtbaar – of in het gunstigste geval aanzienlijk minder vruchtbaar – zijn dan ‘gewone’ mannelijke fruitvliegen. Hybride mannetjes kunnen dan ook geen – of slechts een zeer beperkte – rol spelen in het voortbestaan van hun soort en – als ze met veel zijn – uiteindelijk zelfs bijdragen aan de extinctie ervan, zo waarschuwen de onderzoekers.
“De familie Drosophila bestaat uit meer dan 1500 verschillende soorten,” vertelt onderzoeker Markus Knaden. “Hiervan weten we dat er meer dan honderd soorten bestaan die zoveel op elkaar lijken dat hybridisatie voor zou kunnen komen.” Mogelijkheden genoeg dus voor fruitvliegen om – per abuis – met de verkeerde soort te paren, onvruchtbare nakomelingen voort te brengen en zo hun populatie te schaden. En reden genoeg dus ook om in actie te komen en luchtvervuiling tegen te gaan, zo benadrukt Knaden. “We weten dat insectenpopulaties in de toekomst erg zullen krimpen. We moeten er dan ook alles aan doen om deze daling zoveel mogelijk te remmen.”
