Published November 15, 2017 | Version v1
Publication Open

Tropical <i>Drosophila ananassae</i> of wet-dry seasons show cross resistance to heat, drought and starvation

Creators

  • 1. Maharshi Dayanand University
  • 2. Barkatullah University

Description

ABSTRACT Plastic responses to multiple environmental stressors in wet or dry seasonal populations of tropical Drosophila species have received less attention. We tested plastic effects of heat hardening, acclimation to drought or starvation, and changes in trehalose, proline and body lipids in Drosophila ananassae flies reared under wet or dry season-specific conditions. Wet season flies revealed significant increase in heat knockdown, starvation resistance and body lipids after heat hardening. However, accumulation of proline was observed only after desiccation acclimation of dry season flies while wet season flies elicited no proline but trehalose only. Therefore, drought-induced proline can be a marker metabolite for dry-season flies. Further, partial utilization of proline and trehalose under heat hardening reflects their possible thermoprotective effects. Heat hardening elicited cross-protection to starvation stress. Stressor-specific accumulation or utilization as well as rates of metabolic change for each energy metabolite were significantly higher in wet-season flies than dry-season flies. Energy metabolite changes due to inter-related stressors (heat versus desiccation or starvation) resulted in possible maintenance of energetic homeostasis in wet- or dry-season flies. Thus, low or high humidity-induced plastic changes in energy metabolites can provide cross-protection to seasonally varying climatic stressors.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

لقد حظيت الاستجابات البلاستيكية للضغوط البيئية المتعددة في التجمعات الموسمية الرطبة أو الجافة من أنواع ذبابة الفاكهة الاستوائية باهتمام أقل. اختبرنا الآثار البلاستيكية لتصلب الحرارة، والتأقلم مع الجفاف أو المجاعة، والتغيرات في التريهالوز والبرولين ودهون الجسم في ذباب ذبابة الفاكهة التي تربى في ظروف خاصة بالموسم الرطب أو الجاف. كشف ذباب الموسم الرطب عن زيادة كبيرة في الضربة القاضية للحرارة ومقاومة الجوع ودهون الجسم بعد تصلب الحرارة. ومع ذلك، لم يلاحظ تراكم البرولين إلا بعد جفاف تأقلم ذباب الموسم الجاف بينما لم يثر ذباب الموسم الرطب أي برولين ولكن تريهالوز فقط. لذلك، يمكن أن يكون البرولين الناجم عن الجفاف مستقلبًا مميزًا للذباب في موسم الجفاف. علاوة على ذلك، فإن الاستخدام الجزئي للبرولين والتريهالوز تحت التصلب الحراري يعكس آثارهما المحتملة للحماية من الحرارة. أدى تصلب الحرارة إلى الحماية المتبادلة لإجهاد الجوع. كان التراكم أو الاستخدام الخاص بالإجهاد وكذلك معدلات التغير الأيضي لكل مستقلب طاقة أعلى بكثير في ذباب الموسم الرطب من ذباب الموسم الجاف. أدت التغيرات في مستقلب الطاقة بسبب الضغوطات المترابطة (الحرارة مقابل الجفاف أو الجوع) إلى احتمال الحفاظ على التوازن النشط في الذباب الرطب أو الجاف. وبالتالي، يمكن أن توفر التغيرات البلاستيكية الناجمة عن الرطوبة المنخفضة أو العالية في مستقلبات الطاقة حماية متبادلة للضغوط المناخية المتغيرة موسمياً.

Translated Description (French)

RÉSUMÉ Les réponses plastiques à de multiples facteurs de stress environnementaux dans les populations saisonnières humides ou sèches d'espèces tropicales de drosophiles ont reçu moins d'attention. Nous avons testé les effets plastiques du durcissement à la chaleur, de l'acclimatation à la sécheresse ou à la famine, et des changements dans le tréhalose, la proline et les lipides corporels chez les mouches Drosophila ananassae élevées dans des conditions spécifiques à la saison humide ou sèche. Les mouches de la saison humide ont révélé une augmentation significative de la résistance à la chaleur, de la résistance à la famine et des lipides corporels après le durcissement à la chaleur. Cependant, l'accumulation de proline n'a été observée qu'après la dessiccation, l'acclimatation des mouches de la saison sèche tandis que les mouches de la saison humide n'ont pas provoqué de proline mais seulement du tréhalose. Par conséquent, la proline induite par la sécheresse peut être un métabolite marqueur pour les mouches de saison sèche. En outre, l'utilisation partielle de la proline et du tréhalose sous durcissement thermique reflète leurs effets thermoprotecteurs possibles. Le durcissement à la chaleur a provoqué une protection croisée contre le stress dû à la famine. L'accumulation ou l'utilisation spécifique du stresseur ainsi que les taux de changement métabolique pour chaque métabolite énergétique étaient significativement plus élevés chez les mouches de saison humide que chez les mouches de saison sèche. Les changements de métabolites énergétiques dus à des facteurs de stress interdépendants (chaleur par rapport à la dessiccation ou à la famine) ont entraîné le maintien possible de l'homéostasie énergétique chez les mouches de saison humide ou sèche. Ainsi, les changements plastiques induits par l'humidité faible ou élevée dans les métabolites énergétiques peuvent fournir une protection croisée aux facteurs de stress climatiques saisonniers.

Translated Description (Spanish)

RESUMEN Las respuestas plásticas a múltiples factores de estrés ambiental en poblaciones estacionales húmedas o secas de especies tropicales de Drosophila han recibido menos atención. Probamos los efectos plásticos del endurecimiento por calor, la aclimatación a la sequía o el hambre y los cambios en la trehalosa, la prolina y los lípidos corporales en moscas Drosophila ananassae criadas en condiciones específicas de estación húmeda o seca. Las moscas de la estación húmeda revelaron un aumento significativo en la caída de calor, la resistencia al hambre y los lípidos corporales después del endurecimiento por calor. Sin embargo, la acumulación de prolina se observó solo después de la aclimatación a la desecación de las moscas de la estación seca, mientras que las moscas de la estación húmeda no provocaron prolina, sino solo trehalosa. Por lo tanto, la prolina inducida por la sequía puede ser un metabolito marcador para las moscas de la estación seca. Además, la utilización parcial de prolina y trehalosa bajo endurecimiento por calor refleja sus posibles efectos termoprotectores. El endurecimiento por calor provocó protección cruzada contra el estrés por inanición. La acumulación o utilización específica de estresores, así como las tasas de cambio metabólico para cada metabolito energético, fueron significativamente mayores en las moscas de la estación húmeda que en las moscas de la estación seca. Los cambios en los metabolitos energéticos debidos a factores estresantes interrelacionados (calor frente a desecación o inanición) dieron como resultado un posible mantenimiento de la homeostasis energética en moscas de la estación húmeda o seca. Por lo tanto, los cambios plásticos inducidos por una humedad baja o alta en los metabolitos energéticos pueden proporcionar protección cruzada a los factores estresantes climáticos estacionalmente variables.

Files

1698.full.pdf.pdf

Files (93 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
93 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
<i>ذبابة الفاكهة الاستوائية</i> ananassae من مواسم الجفاف الرطب تظهر مقاومة متقاطعة للحرارة والجفاف والمجاعة
Translated title (French)
Les <i>Drosophila ananassae</i> tropicales des saisons humides et sèches présentent une résistance croisée à la chaleur, à la sécheresse et à la famine
Translated title (Spanish)
Las <i>Drosophila ananassae</i> tropicales de estaciones húmedas y secas muestran resistencia cruzada al calor, la sequía y el hambre

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2769058254
DOI
10.1242/bio.029728

Is supplement to
https://openalex.org/W4298396197 (Other)
https://openalex.org/W2894686534 (Other)
https://openalex.org/W2539528845 (Other)
https://openalex.org/W2143091109 (Other)
https://openalex.org/W2115565814 (Other)
https://openalex.org/W2075466234 (Other)
https://openalex.org/W2073983079 (Other)
https://openalex.org/W2045667921 (Other)
https://openalex.org/W2003069003 (Other)
https://openalex.org/W1980210754 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W105893388
  • https://openalex.org/W1900999496
  • https://openalex.org/W1965701394
  • https://openalex.org/W198345119
  • https://openalex.org/W1987277384
  • https://openalex.org/W1990207964
  • https://openalex.org/W1998248101
  • https://openalex.org/W1999424601
  • https://openalex.org/W2008991686
  • https://openalex.org/W2009734558
  • https://openalex.org/W2011482970
  • https://openalex.org/W2019511541
  • https://openalex.org/W2032027743
  • https://openalex.org/W2036206428
  • https://openalex.org/W2064693820
  • https://openalex.org/W2070861861
  • https://openalex.org/W2074985004
  • https://openalex.org/W2080106707
  • https://openalex.org/W2087189599
  • https://openalex.org/W2090434730
  • https://openalex.org/W2097467203
  • https://openalex.org/W2099272654
  • https://openalex.org/W2114272034
  • https://openalex.org/W2119727690
  • https://openalex.org/W2120708704
  • https://openalex.org/W2122178246
  • https://openalex.org/W2135494217
  • https://openalex.org/W2135572188
  • https://openalex.org/W2140431738
  • https://openalex.org/W2142206861
  • https://openalex.org/W2152745235
  • https://openalex.org/W2162660641
  • https://openalex.org/W2172493657
  • https://openalex.org/W2315861242
  • https://openalex.org/W2332459575
  • https://openalex.org/W2539528845
  • https://openalex.org/W2608194961
  • https://openalex.org/W2696995153
  • https://openalex.org/W4237754067
  • https://openalex.org/W4256195438
  • https://openalex.org/W4378046872
  • https://openalex.org/W86135523