Published November 28, 2012 | Version v1
Publication Open

Stability of Adult Emergence and Activity/Rest Rhythms in Fruit Flies Drosophila melanogaster under Semi-Natural Condition

Creators

  • 1. Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research

Description

Here we report the results of a study aimed at examining stability of adult emergence and activity/rest rhythms under semi-natural conditions (henceforth SN), in four large outbred fruit fly Drosophila melanogaster populations, selected for emergence in a narrow window of time under laboratory (henceforth LAB) light/dark (LD) cycles. When assessed under LAB, selected flies display enhanced stability in terms of higher amplitude, synchrony and accuracy in emergence and activity rhythms compared to controls. The present study was conducted to assess whether such differences in stability between selected and control populations, persist under SN where several gradually changing time-cues are present in their strongest form. The study revealed that under SN, emergence waveform of selected flies was modified, with even more enhanced peak and narrower gate-width compared to those observed in the LAB and compared to control populations in SN. Furthermore, flies from selected populations continued to exhibit enhanced synchrony and accuracy in their emergence and activity rhythms under SN compared to controls. Further analysis of zeitgeber effects revealed that enhanced stability in the rhythmicity of selected flies under SN was primarily due to increased sensitivity to light because emergence and activity rhythms of selected flies were as stable as controls under temperature cycles. These results thus suggest that stability of circadian rhythms in fruit flies D. melanogaster, which evolved as a consequence of selection for emergence in a narrow window of time under weak zeitgeber condition of LAB, persists robustly in the face of day-to-day variations in cycling environmental factors of nature.

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

Translated Description (Arabic)

هنا نبلغ عن نتائج دراسة تهدف إلى فحص استقرار إيقاعات ظهور ونشاط/راحة البالغين في ظل ظروف شبه طبيعية (من الآن فصاعدًا SN)، في أربع مجموعات كبيرة من ذبابة الفاكهة المبتذلة Drosophila melanogaster، تم اختيارها للظهور في نافذة زمنية ضيقة تحت دورات الضوء/الظلام (LD) المختبرية (من الآن فصاعدًا). عند تقييمه في المختبر، يعرض الذباب المختار ثباتًا محسنًا من حيث السعة العالية والتزامن والدقة في إيقاعات الظهور والنشاط مقارنة بعناصر التحكم. أُجريت هذه الدراسة لتقييم ما إذا كانت هذه الاختلافات في الاستقرار بين السكان المختارين والمسيطرين، لا تزال قائمة في ظل SN حيث توجد العديد من الإشارات الزمنية المتغيرة تدريجيًا في أقوى أشكالها. كشفت الدراسة أنه في ظل SN، تم تعديل الشكل الموجي للظهور للذباب المختار، مع زيادة الذروة المحسنة وعرض البوابة الأضيق مقارنة بتلك التي لوحظت في المختبر ومقارنة بمجموعات التحكم في SN. علاوة على ذلك، استمر الذباب من مجموعات سكانية مختارة في إظهار تزامن ودقة محسنين في ظهورها وإيقاعات نشاطها تحت SN مقارنة بالضوابط. كشف المزيد من التحليل لتأثيرات زيتجيبر أن الاستقرار المعزز في إيقاع الذباب المختار تحت SN كان يرجع في المقام الأول إلى زيادة الحساسية للضوء لأن إيقاعات الظهور والنشاط للذباب المختار كانت مستقرة مثل الضوابط تحت دورات درجة الحرارة. وبالتالي تشير هذه النتائج إلى أن استقرار إيقاعات الساعة البيولوجية في ذباب الفاكهة D. melanogaster، الذي تطور نتيجة للانتقاء للظهور في نافذة زمنية ضيقة في ظل حالة ZEITGEBER الضعيفة للمختبر، يستمر بقوة في مواجهة الاختلافات اليومية في العوامل البيئية للطبيعة.

Translated Description (French)

Nous rapportons ici les résultats d'une étude visant à examiner la stabilité des rythmes d'émergence et d'activité/repos des adultes dans des conditions semi-naturelles (désormais SN), dans quatre grandes populations de drosophiles melanogaster, sélectionnées pour l'émergence dans une fenêtre de temps étroite sous des cycles lumière/obscurité (LD) de LABORATOIRE (désormais LAB). Lorsqu'elles sont évaluées en LABORATOIRE, les mouches sélectionnées présentent une stabilité améliorée en termes d'amplitude, de synchronisation et de précision plus élevées dans les rythmes d'émergence et d'activité par rapport aux témoins. La présente étude a été menée pour évaluer si de telles différences de stabilité entre les populations sélectionnées et les populations témoins persistent sous SN où plusieurs indices temporels évoluant progressivement sont présents sous leur forme la plus forte. L'étude a révélé que sous SN, la forme d'onde d'émergence des mouches sélectionnées était modifiée, avec un pic encore plus élevé et une largeur de grille plus étroite par rapport à ceux observés en LABORATOIRE et par rapport aux populations témoins dans SN. De plus, les mouches de populations sélectionnées ont continué à présenter une synchronisation et une précision accrues dans leurs rythmes d'émergence et d'activité sous SN par rapport aux témoins. Une analyse plus approfondie des effets de zeitgeber a révélé que l'amélioration de la stabilité de la rythmicité des mouches sélectionnées sous SN était principalement due à une sensibilité accrue à la lumière parce que les rythmes d'émergence et d'activité des mouches sélectionnées étaient aussi stables que les contrôles sous des cycles de température. Ces résultats suggèrent donc que la stabilité des rythmes circadiens chez les drosophiles D. melanogaster, qui a évolué en conséquence de la sélection pour l'émergence dans une fenêtre de temps étroite dans des conditions de zeitgeber faible du LABORATOIRE, persiste vigoureusement face aux variations quotidiennes des facteurs environnementaux du cyclisme de la nature.

Translated Description (Spanish)

Aquí informamos los resultados de un estudio destinado a examinar la estabilidad de los ritmos de emergencia y actividad/descanso de adultos en condiciones seminaturales (en adelante SN), en cuatro grandes poblaciones exogámicas de mosca de la fruta Drosophila melanogaster, seleccionadas para la emergencia en una ventana estrecha de tiempo bajo ciclos de luz/oscuridad (LD) de LABORATORIO (en adelante LAB). Cuando se evalúan en LABORATORIO, las moscas seleccionadas muestran una mayor estabilidad en términos de mayor amplitud, sincronía y precisión en los ritmos de emergencia y actividad en comparación con los controles. El presente estudio se realizó para evaluar si tales diferencias en la estabilidad entre las poblaciones seleccionadas y de control, persisten bajo SN donde varios indicadores de tiempo que cambian gradualmente están presentes en su forma más fuerte. El estudio reveló que bajo SN, la forma de onda de emergencia de las moscas seleccionadas se modificó, con un pico aún más mejorado y un ancho de puerta más estrecho en comparación con los observados en el LABORATORIO y en comparación con las poblaciones de control en SN. Además, las moscas de poblaciones seleccionadas continuaron exhibiendo una mayor sincronía y precisión en sus ritmos de emergencia y actividad bajo SN en comparación con los controles. Un análisis adicional de los efectos zeitgeber reveló que la mayor estabilidad en la ritmicidad de las moscas seleccionadas bajo SN se debió principalmente a una mayor sensibilidad a la luz porque los ritmos de emergencia y actividad de las moscas seleccionadas fueron tan estables como los controles bajo ciclos de temperatura. Por lo tanto, estos resultados sugieren que la estabilidad de los ritmos circadianos en la mosca de la fruta D. melanogaster, que evolucionó como consecuencia de la selección para la aparición en una ventana estrecha de tiempo en condiciones débiles de LABORATORIO, persiste de manera robusta frente a las variaciones diarias en el ciclo de los factores ambientales de la naturaleza.

Files

journal.pone.0050379&type=printable.pdf

Files (995.6 kB)

⚠️ 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:aab4187c7e26d069b25d6be03bcfc9d5
995.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استقرار ظهور الكبار والنشاط/إيقاعات الراحة في ذباب الفاكهة ذبابة الفاكهة ميلانوجاستر تحت حالة شبه طبيعية
Translated title (French)
Stabilité de l'émergence adulte et des rythmes d'activité/de repos chez les mouches des fruits Drosophila melanogaster dans des conditions semi-naturelles
Translated title (Spanish)
Estabilidad de los ritmos de emergencia y actividad/descanso de adultos en moscas de la fruta Drosophila melanogaster en condiciones seminaturales

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2089883736
DOI
10.1371/journal.pone.0050379

Is supplement to
https://openalex.org/W4323037479 (Other)
https://openalex.org/W4230768823 (Other)
https://openalex.org/W3217674162 (Other)
https://openalex.org/W2503941435 (Other)
https://openalex.org/W2429278941 (Other)
https://openalex.org/W2086842568 (Other)
https://openalex.org/W2075087776 (Other)
https://openalex.org/W2014093629 (Other)
https://openalex.org/W2013474102 (Other)
https://openalex.org/W1972794703 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1560192498
  • https://openalex.org/W1970118342
  • https://openalex.org/W1970466185
  • https://openalex.org/W1974488450
  • https://openalex.org/W1980764702
  • https://openalex.org/W1999568022
  • https://openalex.org/W2017564194
  • https://openalex.org/W2037169415
  • https://openalex.org/W2038905978
  • https://openalex.org/W2047755017
  • https://openalex.org/W2056694133
  • https://openalex.org/W2057438898
  • https://openalex.org/W2102270688
  • https://openalex.org/W2105982743
  • https://openalex.org/W2106236409
  • https://openalex.org/W2108055061
  • https://openalex.org/W2108119293
  • https://openalex.org/W2114904295
  • https://openalex.org/W2125618125
  • https://openalex.org/W2127455185
  • https://openalex.org/W2128508526
  • https://openalex.org/W2129473744
  • https://openalex.org/W2133865740
  • https://openalex.org/W2153376904
  • https://openalex.org/W2160441222
  • https://openalex.org/W4235196958
  • https://openalex.org/W4238371161
  • https://openalex.org/W4251747772