摘要：利用来自不同气候的两种苍蝇 - 一种来自北加州的凉爽，高海拔森林，另一种是来自西南部热，干燥的沙漠的冰雹 - 科学家在每个过程的外部温度方面都发现了显着的差异。...
像苍蝇这样的微小的冷血动物取决于其环境来调节体温，使其成为理想的“矿山金丝雀”，以衡量气候变化对动物物种的行为和分布的影响。然而，科学家对昆虫的感觉和对温度的反应相对较少了解。
使用来自不同气候的两种苍蝇 - 一种来自北加州的凉爽，高海洋森林，另一种来自西南的炎热，干燥的沙漠（公共实验室飞行的堂兄，果蝇果蝇的堂兄），西北科学家在每个过程中都发现了明显的差异。
森林苍蝇显示出增加热量的避免，这可能是由于其触角的分子热受体的敏感性更高，而沙漠苍蝇则被积极吸引到热量中，这种反应可以，这可以苍蝇大脑区域的大脑接线的差异，从而有助于计算感官情感的速率（固有吸引力或厌恶感）。
科学家认为，这两种机制可能伴随着每个物种的演变，因为它适应了其独特的热环境，从一个共同的祖先开始，可以追溯到4000万年（恐龙灭绝后不久）。
这些发现今天（3月5日）在《自然》杂志上发表，有助于了解动物如何发展对特定温度环境的偏好，并可能有助于预测迅速变化的气候对动物行为和分布的影响。
“没有足够的人关心昆虫”
西北神经生物学家马可·加里奥（Marco Gallio）说：“昆虫受到气候变化的威胁。” “行为是动物与环境之间的第一个接口。甚至在为生存或灭亡而奋斗之前，动物也可以通过迁移和改变其分布来应对气候变化。我们已经看到许多地区的昆虫种群在许多地区下降，甚至Zika Virus和Malaria的昆虫媒介也在下降。”
Gallio是一个自我任命的“昆虫拥护者”，是神经生物学系的教授，以及温伯格艺术与科学学院的分子生物学研究教授Soretta和Soretta和Henry Shapiro研究教授。他的实验室检查了果蝇及其传感系统。加里奥（Gallio）承认，数据有限，因为“没有足够的人关心昆虫”，但是可用的数据记录了过去20至50年中昆虫的急剧下降。尽管仇恨者可能会欢喜，但加里奥说，地球上种类最多的动物群体的人口下降是什么可庆祝的。
除了在大多数陆地食品链的基础上的位置外，昆虫还为我们70％的农作物授粉。加里奥说，失去昆虫群落可能会对全球生态系统造成灾难性破坏，并直接影响人类的福祉。
了解大脑的热路
Gallio实验室的先前工作集中在实验室苍蝇（如实验室苍蝇）如何响应无害和痛苦温度变化等感觉线索。
加里奥说：“普通的果蝇是一种特别有力的动物，可以研究外部世界在大脑中的代表和处理。” “多年来的关于苍蝇遗传学和神经科学的工作为我们提供了比其他动物更详细的苍蝇大脑地图。”
在本研究中，Gallio及其同事们想知道，除了选择热栖息地的选择外，脑电路和由此产生的行为是如何比较的。
该团队使用包括CRISPR在内的遗传工具（包括CRISPR）淘汰了物种之间的某些基因和基因掉期，研究了分子和大脑机制，这些机制可能解释了温度偏好的物种特异性差异。
博士学生兼首席作者马修·卡佩克（Matthew Capek）解释说，他们首先发现检测热的分子的差异，从而导致它们在不同的温度下激活。尽管Capek表示激活的差异可以解释森林对凉爽环境的偏爱，但受体激活的转变不足以解释沙漠苍蝇的行为。
在Gallio实验室工作的Capek说：“与森林飞蝇（Forest Fly）的最佳位置相比，沙漠飞行似乎受到了温暖的温度 - 华氏90度的吸引。” “实际上，天线热传感器的激活阈值与他们最喜欢的温度范围相对应，他们将寻求，而不是应避免的温度。”
“换句话说，苍蝇的行为不再像天线逃避危险的热量一样；他们似乎在告诉它更高的温度是好的，并接近它们。”
高成本，高奖励
加里奥（Gallio）最初感到困惑 - 沙漠很热，因此苍蝇吸引了热量是没有意义的 - 但是前往南加州的安扎·鲍雷戈（Anza Borrego）沙漠的实验室旅行提供了关键的灵感。
这项研究的主要作者兼神经生物学研究员Alessia Para说：“白天，该地区的沙漠非常炎热，但是当太阳下山时的温度可能会非常迅速，而夜晚可能会彻底冻结。” “在这种气候下的苍蝇可能需要不断地参加快速变化的温度，并始终寻求理想的范围，在白天找到阴暗的景点，并躲在仙人掌中以在晚上温暖。”
从更宽容的环境中的苍蝇可能会忽略温度，除非迅速变化。从能量的角度来看，不断检测到适当的温度是昂贵的，但是对于沙漠苍蝇，它是生死。
加里奥说：“这种比较工作以几种不同的方式有用。” “当动物诞生时，大脑已经被编程为知道它会遇到的许多事情是否对它有害或有益，我们不了解该编程是如何工作的。
这些蝇物种代表了自然的实验，因为对一种物种有益的刺激对另一种物种有害，我们可以研究使它成为现象的差异。我们还想了解有关动物如何能够在进化过程中适应不同温度的更多信息，以便我们可以更好地理解甚至预测它们对持续的气候变化的反应。当然，我们关心昆虫，我们希望我们学到的知识可以帮助我们更好地欣赏和保护它们。”
该论文的标题为“果蝇果蝇中温度偏好行为的演变”，由美国国立卫生研究院（Grants R21NS130554和1F31NS129270）和皮尤学院计划提供资金。加里奥（Gallio）是芝加哥国家科学基金会国家科学理论与数学研究所的成员。
