Diversity of chemosensory behaviour in the Drosophila genus

Abstract

This thesis work explores the diversity of olfactory behaviour of Drosophila species in a comparative approach. We identify differences in the levels of attraction of the larva of eight species, towards natural odours derived from their ecologies. We relate these differences to distinct chemotaxis strategies that arise from the unique modulation of various sensorimotor variables, as well as to genetic changes occurring at the level of the odorant receptors genes. Further, we detail the organisation of behavioural sequences of larval locomotion in different Drosophila species, and reveal unique foraging styles that result in differentiated strategies of escape and confinement responses in the presence of light gradients, known to mediate avoidance in Drosophila. We also describe the existence of striking dichotomies of odour preferences between species, resulting in a prominent shift from attraction to aversion in the Drosophila suzukii larva, and detail how this finding revealed odours with toxic modes of action, conferring paralysis on the adult fly of only some Drosophila species, and their potential application as green pesticides.

Este trabajo de tesis explora la diversidad del comportamiento olfativo de las especies de Drosophila con un enfoque comparativo. Identificamos diferencias en los niveles de atracción de la larva de ocho especies, hacia olores naturales derivados de sus ecologías. Relacionamos estas diferencias con distintas estrategias de quimiotaxis que surgen de la modulación única de varias variables sensomotoras, así como debido a cambios genéticos que ocurren a nivel de los genes de los receptores de olor. Además, detallamos la organización de las secuencias de comportamiento formando la locomoción de la larva en diferentes especies de Drosophila y revelamos estilos de forrajeo únicos que resultan en estrategias diferenciadas de reacciones de fuga o de confinamiento en presencia de gradientes de luz, conocidos por evocar reacciones de evasión en Drosophila. También describimos la existencia de dicotomías sorprendentes de las preferencias de olor entre las especies, dando como resultado un cambio prominente de la atracción a la aversión en la larva de Drosophila suzukii, y detallamos cómo esta observación reveló olores con modos tóxicos de acción, confiriendo parálisis en la mosca adulta de solamente algunas especies de Drosophila, y su posible aplicación como pesticidas ecológicos.

Programa de doctorat en Biomedicina