Jaenike và Brekke (2011) đã sử dụng các quần thể ruồi giấm (Drosophila neotestacea) trong phòng thí nghiệm để làm thí nghiệm nhằm kiểm tra xem liệu loài cộng sinh có thể được di truyền qua cá
21/27
Jaenike và Brekke (2011) đã sử dụng các quần thể ruồi giấm (Drosophila neotestacea) trong phòng thí nghiệm để làm thí nghiệm nhằm kiểm tra xem liệu loài cộng sinh có thể được di truyền qua các thế hệ để gia tăng tần số trong quần thể vật chủ bị kí sinh hay không.
Ruồi giấm có một loại vi khuẩn cộng sinh thuộc chi Spiroplasma giúp bảo vệ chúng khỏi giun kí sinh Howardula aoronymphium. Loài giun Howardula này có thể làm ruồi cái vô sinh và làm giảm sự thành công khi giao phối ở ruồi đực.
Thí nghiệm 1: cho năm quần thể ruồi giấm giống nhau tiếp xúc với giun kí sinh ở tất cả các thế hệ. Đối chứng là năm quần thể giống nhau khác nhưng không có giun kí sinh.
Kết quả: mỗi quần thể đã có 50% ruồi trưởng thành cộng sinh với Spiroplasma và 50% ruồi không được nhiễm vi khuẩn
Thí nghiệm 2: cho năm quần thể ruồi giấm giống nhau đã bị nhiễm Spiroplasma và Đối chứng năm quần thể ruồi không bị nhiễm bệnh. Tất cả các quần thể trong thí nghiệm thứ hai này được tiếp xúc với giun kí sinh Howardula (nhưng không nhất thiết bị nhiễm) chỉ trong thế hệ đầu tiên.
Cả hai thí nghiệm được theo dõi trong bảy thế hệ, kết quả thu được được trình bày ở 2 biểu đồ dưới đây.
Biểu đồ A thể hiện tỉ lệ ruồi giấm cộng sinh với Spiroplasma.
Biểu đồ B thể hiện tỉ lệ ruồi giấm bị nhiễm giun kí sinh Howardula.
Tỉ lệ ruồi cộng sinh với vi khuẩn ở quần thể có giun kí sinh cao hơn so với không xuất hiện giun.
Sự có mặt của vi khuẩn cộng sinh Spiroplasma giúp bảo vệ ruồi giấm khỏi giun Howardula.
Quần thể ruồi ở thế hệ 3 đã có 95% cá thể bị nhiễm giun kí sinh và tất cả các quần thể đều tuyệt chủng ở thế hệ thứ 6.
Dựa vào hai biểu đồ trên có thể kết luận rằng việc nuôi dưỡng Spiroplasma phải tốn lượng lớn chi phí.
a) Đúng.
- Nhận xét: Tỉ lệ ruồi cộng sinh với vi khuẩn ở quần thể có giun kí sinh cao hơn so với không xuất hiện giun.
- Giải thích: Môi trường không có Howardula có vai trò đối chứng, cụ thể tỉ lệ này có thay đổi nhưng dao động một cách bất thường (không tăng/giảm liên tục theo thời gian). Ngược lại tỉ lệ Spiroplasma cộng sinh khi có Howardula tăng tương đối nhanh, từ giá trị ban đầu là 50% đến hơn 95% sau 4 thế hệ.
b) Đúng.
- Nhận xét: Sự có mặt của vi khuẩn cộng sinh Spiroplasma giúp bảo vệ ruồi giấm khỏi giun Howardula.
- Giải thích: Môi trường không có Spiroplasma đóng vai trò đối chứng, cụ thể quần thể ruồi ở thế hệ 3 đã có 95% cá thể bị nhiễm giun kí sinh và tất cả các quần thể đều tuyệt chủng ở thế hệ thứ 6 (vì nếu không có sự cộng sinh, Howardula sẽ triệt sản đối tượng mà nó lây nhiễm). Ngược lại, tỉ lệ ruồi bị nhiễm giun giảm tương đối đều khi có mặt Spiroplasma và không còn cá thể nào bị nhiễm vào thế hệ 6.
c) Đúng.
Quần thể ruồi ở thế hệ 3 đã có 95% cá thể bị nhiễm giun kí sinh và tất cả các quần thể đều tuyệt chủng ở thế hệ thứ 6 (vì nếu không có sự cộng sinh, Howardula sẽ triệt sản đối tượng mà nó lây nhiễm).
d) Sai.
- Nếu chi phí phải trả cho việc nuôi dưỡng Spiroplasma tương đối lớn thì tỉ lệ ruồi cộng sinh với vi khuẩn phải giảm khi không có giun kí sinh.
- Dựa vào đồ thị ở câu a) ta thấy điều này không xảy ra, chứng tỏ ruồi chỉ phải trả một chi phí nhỏ năng lượng hoặc dinh dưỡng để chứa vi khuẩn cộng sinh.