Viten

Oppskrift på flue

I begynnelsen står vi mennesker foran mange av de samme utfordringene som en fluelarve. For hvordan sørger vi egentlig for at beina vokser ut akkurat der de skal, og ikke midt i fjeset?

Bananfluen, Drosophila melonogaster, og mennesker har gener kalt Hox-gener som er svært viktige for utviklingen av kroppsdeler og -segmenter. Foto: Shutterstock / NTB scanpix

  • Katharina Vestre
    Stipendiat på Institutt for biovitenskap ved Universitetet i Oslo
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

Det tok ikke lang tid før kjøkkenet mitt var invadert igjen. Et hundretalls ubudne gjester med røde øyne, antenner og seks hårete bein: De berømte bananfluene.

Ved første øyekast er det lite ved disse plageåndene som minner om et menneske, men vi har egentlig overraskende mye til felles.

Katharina Vestre er stipendiat på Institutt for biovitenskap ved Universitetet i Oslo. Foto: Linnea Vestre

Fra dugg til insekt

Hvis du hadde spurt Aristoteles hvor alle fluene på kjøkkenet kommer fra, ville han kanskje svart at det var selve bananen som dannet fluene.

Han mente insekter kunne oppstå fra både dugg og tømmer, mens østers ble formet av gjørme på havbunnen. Nesten to tusen år senere var ideene fortsatt populære.

På 1600-tallet noterte kjemikeren Jean Baptiste van Helmont sine egne oppskrifter på ulike livsformer. En av dem gikk ut på å legge en skitten, svett skjorte i åpningen av en beholder fylt med hvetekorn. Vent 21 dager, og hveten er forvandlet til en lys levende mus.

Les også

Dette er forskernes supermodeller

Flueflørting

Nå vet vi at både mennesker, mus og bananfluer er et resultat av seksuell reproduksjon. Bananfluene begynner flørtingen med at hannen lager en forførende sang med vingene sine. Så begynner selve paringen, og målet er som vanlig å befrukte eggcellene med sædceller.

Men ikke se for deg de små rumpetrollene som svømmer mot menneskets eggcelle. Hos noen bananfluetyper er sædcellene omtrent tusen ganger lengre, og ligger kveilet sammen som garnnøster. Selv om fluen bare måler noen millimeter, kan sædcellene bli hele seks centimeter lange.

Etterpå legger hunnfluen eggene i fruktskålen eller søppeldunken, og med det er foreldrerollen fullført. Alt egget krever er litt fuktighet, og etter mindre enn et døgn kryper en hvit, glinsende larve ut for å spise. Fem dager senere er vekten mer enn tusendoblet. Da pakker larven seg tilfreds inn i en puppe, og snart vokser det ut øyne, antenner og vinger. Etter bare ni dager flyr det en fiks, ferdig bananflue ut i kjøkkenet. På samme tid i livmoren rekker vi mennesker bare å bli en liten celleklump.

Les også

Damenes planet – takket være insektene

Livets største utfordring

Når bananfluen tar sine første steg, har den allerede taklet en nesten ubegripelig utfordring: Å bygge en kropp, med alle deler på rett plass. Det er ikke alle som får det helt til. En sjelden gang dukker det opp fluer med hårete bein stikkende ut fra hodet der det egentlig skal sitte antenner. Andre får to sett med vinger. Hva er i all verden er det som har gått galt hos disse stakkarene?

Svaret fant forskerne da de undersøkte DNAet til fluene nærmere. Det viste seg at de ulike forvandlingene kunne spores tilbake til skader på en gruppe gener som fikk navnet Hox-gener.

Oppgaven til disse genene er å fortelle bananfluens celler om de ligger foran, bak eller midt i kroppen. Ulike deler av kroppen aktiverer ulike Hox-gener, slik at cellene forstår om de skal bygge antenner, vinger eller bein. Hvis et av Hox-genene blir ødelagt, oppstår det full forvirring, og resultatet kan fort bli et uheldig sett med bein midt i fjeset.

Les også

Fordelen ved å ha to X-kromosomer

På et tidspunkt står vi mennesker foran akkurat den samme utfordringen som fluelarven. Og løsningen vår? Jo, det er også Hox-gener. Ulike kombinasjoner av våre Hox-gener sørger for at det vokser ut skuldre, ribbein og bekken på rett plass.

Riktignok er ting litt mer komplisert hos oss da vi har fire sett med Hox-gener i stedet for ett. Men måten de virker på, er akkurat den samme.

Slik ser det ut når en mutasjon i Hox-genene forårsaker at bananfluen gror bein i ansiktet. Foto: Wikimedia Commons

Gamle verktøy, nye oppfinnelser

Tidligere trodde vi at genene som ble brukt til å bygge en bananflue, måtte være helt annerledes enn våre egne. Nå vet vi at vi deler over halvparten av genene våre med de små skapningene. Det handler ikke bare om hvilke gener vi har, men hvordan vi bruker dem.

Selv genet som styrer utviklingen av bananfluens underlige fasettøyne, finnes hos mennesker og andre pattedyr. I et eksperiment tok forskerne musas variant av dette genet over i en bananflue, og aktiverte det i ulike deler av kroppen.

Resultatet ble fluer med røde øyne stikkende ut fra beina og antennene. Alt genet gjør er å bestemme hvor øyet skal være, før andre gener overtar selve konstruksjonen. Derfor vil bananfluen bygge sine vanlige insektøyne, selv om kommandoen er lånt fra en mus.

Les også

Slik oppstår sommerfuglene fra en grøt av fett og safter

En veldig fjern slektning

Stamfaren vi deler med bananfluene var kanskje bare en ubetydelig liten orm, men selv en orm trenger gener som sørger for at alt havner på rett plass. Så over en halv milliard år med evolusjon senere sitter vi her på kjøkkenet mitt, fluene og jeg.

To ulike arter og to vellykkede løsninger på problemet med å overleve og få barn. Noen legger hundrevis av egg, andre investerer i en kjempehjerne. Uheldigvis for fluene har jeg oppdaget at man lett blir kvitt dem med litt Zalo og eddik. Ikke så dum altså, denne kjempehjernen.

Deler av teksten er basert på utdrag fra boken «Det første mysteriet: Historien om deg – før du ble født» av Katharina Vestre

Les mer om

  1. Viten
  2. Biologi
  3. Dyr og natur
  4. Forskning og vitenskap

Relevante artikler

  1. VITEN

    Slik oppstår sommerfuglene fra en grøt av fett og safter

  2. A-MAGASINET

    Etter ulykken ble Peder (19) avhengig av krykker. Så fant norske kirurger en ny metode som kunne hjelpe ham.

  3. OSLOBY

    Bier i byen får egne designerhjem

  4. A-MAGASINET

    Koronaviruset er historien om en varslet katastrofe: – Vi har ingen rett til å bli overrasket

  5. NORGE

    Innen få år kan det bli mulig for to personer av samme kjønn å få barn, helt uten sæd- eller eggdonasjon

  6. A-MAGASINET

    – Jeg har faktisk hilst på alle trærne i skogen ved huset