Kawałek gnijącego owocu jest prawdopodobnie pokryty setkami, jeśli nie tysiącami mikroskopijnych glisty, w tym C. elegans – popularnym eksperymentalnym systemem modelowym do badania neurogenetyki. C. elegans, żyjąca zaledwie kilka tygodni, musi rozmnażać się szybko i często. Gatunek składa się z hermafrodytów i samców. Hermafrodyty mają ciała żeńskie, mogą się samozapłodniać i mogą kojarzyć się z samcami. Niedawne badania przeprowadzone w Portman Lab w Instytucie Neuronauki Del Monte na Uniwersytecie w Rochester wykazały, że samce nie łączą się w pary bezkrytycznie – są wybiórcze pod względem wieku, historii krycia i odżywiania.

„Byliśmy świadomi wielu sygnałów godowych wykorzystywanych przez ten gatunek, ale po raz pierwszy mogliśmy przyjrzeć się im razem, aby dowiedzieć się więcej o tym, co mówią samcowi o potencjalnym partnerze” – dr Doug Portman, dr. – powiedział profesor genetyki biomedycznej. „Wydaje się, że ocena cech partnera jest czymś, czym zajmuje się wyłącznie samiec. Zrozumienie różnic między płciami u C. elegans daje nam ważny wgląd w to, jak geny wpływają na funkcjonowanie neuronów i obwodów, kierując wrodzonymi zachowaniami, takimi jak wybór partnera”.

C. elegans jest nieocenionym narzędziem w badaniach neurologicznych. Naukowcy zidentyfikowali wszystkie neurony glisty – jest ich tylko kilkaset – a także zmapowano połączenia między jej neuronami, zapewniając model pozwalający zrozumieć, jak działają obwody neuronalne u ludzi. Powszechnie wiadomo, że krycie jest priorytetem dla samców C. elegans. Poprzednie badania przeprowadzone w laboratorium w Portman wykazały, że samce C. elegans tłumią zdolność lokalizowania pożywienia w celu znalezienia partnera.

W badaniu przeprowadzonym dzisiaj w Aktualna biologialaboratorium w Portman przeprowadziło eksperymenty, aby obserwować, jak glisty na szalkach Petriego wybierają między potencjalnymi partnerami. Odkryli, że samce robaków wykorzystują różnorodne sygnały chemiczne (feromony) i fizyczne (dotyk) do określenia płci, wieku, stanu odżywienia i historii godowej hermafrodytów. Naukowcy odkryli, że samce robaków mogą określić stan odżywienia hermafrodyty – czy jest zdrowy, czy pozbawiony pożywienia – oraz czy łączyła się już wcześniej. Mając wybór, samce preferowały hermafrodyty, które nie łączyły się wcześniej z innym samcem i są zdrowe pod względem odżywczym. Jednakże, gdy hermafrodyta ma kilka dni – zbliża się do średniego wieku robaka – wydziela silny feromon płciowy, który przyciąga samce na duże odległości. Dzieje się tak dlatego, że zaczyna mu brakować własnych plemników, więc znalezienie partnera staje się ważniejsze.

„Za każdym razem, gdy dowiadujemy się więcej o roli, jaką płeć genetyczna odgrywa w obwodach nerwowych w generowaniu różnych wyników behawioralnych, oraz o mechanizmach neuronalnych leżących u ich podstaw, zbliżamy się do zrozumienia roli, jaką odgrywają geny w kształtowaniu wrodzonych zachowań” – stwierdziła Portman. „Teraz staramy się lepiej zrozumieć, w jaki sposób obwody nerwowe samca integrują różne sygnały godowe i podjąć decyzję, co robić”.

Do dodatkowych autorów należą pierwszy autor Jintao Luo, doktorant z Uniwersytetu Xiamen, Chance Bainbridge i Renee Miller z Uniwersytetu w Rochester oraz Arantza Barrios z University College London. Badania te były wspierane przez Narodowy Instytut Zdrowia, Fundusz Badań Podstawowych dla Uniwersytetów Centralnych, Fundację Nauk Przyrodniczych prowincji Fujian i Leverhulme Trust.