The genetics of adaptive photoperiodic response in Nasonia vitripennis

Genetische regulatie van dagelijkse- en seizoensritmen in de sluipwesp Nasonia vitripennis

Silvia Paolucci heft de evolutionaire basis onderzocht van seizoensaanpassingen van de parasitaire wesp Nasonia vitripennis. Zij vergeleek daartoe wespenpopulaties van Finland (hoge breedtegraad) tot Zuid-Frankrijk (lage breedtegraad).

De seizoencyclus veroorzaakt periodieke omgevingsveranderingen. Hoe verder verwijderd van de evenaar (toenemende breedtegraad) hoe groter de veranderingen, in bijvoorbeeld temperatuur en daglicht, waar levensvormen mee moeten kunnen omgaan. Organismen hebben verscheidene manieren ontwikkeld om deze veranderende omgevingsfactoren te overleven. De N. vitripennis, die op verschillende breedtegraden voorkomt, is daarvan een aansprekend voorbeeld. Volwassen vrouwtjes van deze wesp gebruiken de lengte van de dag als een aanwijzing om komende seizoensveranderingen te ‘voorspellen’. Als de dagen korter worden, leggen ze eitjes die zich tot larven ontwikkelen en een soort winterslaap beginnen die ‘diapause’ wordt genoemd.

Nadat Paolucci de wespenpopulaties van tot Zuid-Frankrijk had bemonsterd, stelde zij vrouwtjeswespen bloot aan verschillende daglichtcondities en bekeek zij de hoeveelheid diapause onder hun nakomelingen. De proeven toonden aan dat een relatief groot aantal vrouwtjes in de noordelijke populaties diapause induceren in hun nakomelingen. Bovendien wordt diapause, vergeleken met zuidelijke populaties, bij relatief langere dagen geïnduceerd. Dit duidt er op dat de aanpassing van wespen gebaseerd is op hun verschil in ‘interpretatie’ van het lichtsignaal en weerspiegelt het feit dat op hogere breedtegraden de winter begint als de dagen nog redelijk lang zijn.

Verder onderzoek toonde aan dat een gen, genaamd period, betrokken is bij deze respons. Het is interessant dat van dit gen bekend is dat het mede verantwoordelijk is voor het dag-en-nacht ritme, niet alleen van wespen maar ook van mensen en andere zoogdieren. Deze resultaten geven inzicht in de genetische regulatie van dagelijkse- en seizoensritmen en in hoe organismen zich aanpassen aan een veranderend milieu.