De bananenvlieg (Drosophila melanogaster) is een tweevleugelig insect en een van de bekendste en meest algemeen voorkomende vertegenwoordigers uit de familie van de fruitvliegen (Drosophilae).
De fruitvlieg is een modelorganisme dat op grote schaal gebruikt wordt binnen veel onderzoeksgebieden, met name de genetica. Dit komt omdat de chromosomen in bepaalde delen van het lichaam erg groot zijn en onder een eenvoudige microscoop zijn waar te nemen. Veel van wat we weten over de moleculaire processen van de ontwikkeling van dieren is ontdekt bij modelorganismen zoals de fruitvlieg. De fruitvlieg is eenvoudig te kweken en heeft een snelle levenscyclus, de kweek van fruitvliegen is relatief goedkoop. De fruitvlieg wordt daarom op grote schaal gekweekt als voedseldier voor kleine, insectenetende huisdieren.
Er zijn vele andere soorten fruitvliegen maar D. melanogaster is veruit de bekendste soort vanwege het veelvuldige gebruik van de vlieg voor laboratoriumexperimenten. De fruitvlieg is gemakkelijk op een suikerhoudende voedingsbodem te kweken en kan zich zeer snel voortplanten. De generatietijd bedraagt ongeveer 11 dagen in het laboratorium. Een enkel vrouwtje kan enige honderden nakomelingen voortbrengen. Een ander voordeel van het kweken van de fruitvlieg is dat mannetjes gemakkelijk van vrouwtjes te onderscheiden zijn. Een mannetje heeft namelijk een zwarte stip op zijn achterlichaam en een afgeronde achterlijfspunt. Een vrouwtje heeft een duidelijk stekelachtige achterlijfspunt en een zwarte vlek aan het achterlijf ontbreekt. De fruitvlieg heeft vier paar chromosomen.
Naamgeving en taxonomie De Nederlandstalige naam fruitvlieg is te danken aan de voorliefde van het insect voor fruit, de soort wordt ook wel bananenvlieg genoemd. Ook in veel andere talen wordt verwezen naar het voedsel, zoals het Engelse 'fruit fly', het Duitse 'Fruchtfliege' en het Spaanse 'mosca de la fruta'. In de Noorse en de Zweedse taal wordt de soort met bananenvlieg aangeduid, respectievelijk 'bananflue' en 'bananfluga'.
In de Franse taal wordt de naam 'mouche du vinaigre' gebruikt, wat azijnvlieg betekent. De soortnaam azijnvlieg wordt in de Nederlandse taal echter niet voor de fruitvlieg Drosophila melanogaster gebruikt maar voor de verwante soort Drosophila funebris. In het Duits is de officiële naam 'schwarzbäuchige taufliege', dat zwartbuik-dauwvlieg betekent. Deze naam slaat op de zwarte achterlijfspunt.
De wetenschappelijke naam Drosophila melanogaster betekent letterlijk vertaald dauwliefhebber met een zwarte buik. De soortnaam drosophila is een samenstelling van Oudgrieks δρόσος (drosos), dat dauw betekent en Oudgrieks φίλος (philos), dat liefhebber betekent. De soortnaam melanogaster komt van Oudgrieks μέλας (melas), dat zwart betekent en het Oudgrieks γαστήρ (gastēr), dat buik betekent.
De wetenschappelijke naam Drosophila wordt ook gebruikt voor een geslacht van schimmels uit de familie Agaricomycetidae, zie Drosophila (schimmel).
De fruitvlieg werd voor het eerst wetenschappelijk beschreven door Johann Wilhelm Meigen in 1830. De vlieg was door Carl Linnaeus beschreven als Musca cellaris in 1758. De fruitvlieg was al bij de Oude Grieken bekend. De soort is ook wel beschreven als Drosophila melanocephala en Drosophila nigriventris. Zie voor een lijst van alle verouderde namen, ook wel synoniemen genoemd, de uitklapbare lijst rechts.
De fruitvlieg behoort tot de familie fruitvliegen, ook wel bananenvliegen of azijnvliegen genoemd.
Verspreidingsgebied De fruitvlieg komt oorspronkelijk waarschijnlijk uit tropische delen van westelijk Afrika. De vlieg heeft zich van hieruit verspreid naar alle delen van de wereld, op Antarctica na. De fruitvlieg heeft zich pas vrij recentelijk naar Azië en Europa verspreid, ongeveer zes- tot tienduizend jaar geleden. De fruitvlieg kwam mee met de mens en kan zich handhaven in koelere streken doordat de vliegen zich in geïsoleerde gebieden kunnen blijven voortplanten.
Later kwam de fruitvlieg terecht in Australië en vele oceanische eilanden, altijd door toedoen van de mens. In Noord- en Zuid-Amerika is de fruitvlieg pas sinds 500 jaar bekend. Hier heeft de vlieg zich waarschijnlijk gevestigd door mee te liften op schepen die slaven vervoerden.
De fruitvlieg kan overal leven waar fruit of andere gistende organische stoffen voorhanden zijn. Ook mag het niet te koud zijn en moet de lucht relatief vochtig zijn. Fruitvliegen kunnen zeer slecht tegen droogte. Het areaal wordt tevens begrensd door heel koude of juist warme gebieden zoals bergstreken en woestijnen.
Uiterlijke kenmerken thumb|270px|Kop van de fruitvlieg met verschillende onderdelen. thumb|270px|Lichaamsdelen van een fruitvlieg, afgebeeld is een vrouwtje. thumb|Mannetje waarbij de copulatieborstels aan de voorpoten zijn te zien als de zwarte 'bultjes'. De fruitvlieg bereikt een lichaamslengte van ongeveer twee tot drie millimeter. De vrouwtjes worden gemiddeld iets groter dan de mannetjes. Omdat de vleugels aan de achterzijde wat uitsteken lijken de diertjes nog iets groter. Opvallend zijn de grote, rode ogen en het bolle, gewelfde borststuk.
Kop De kop is duidelijk te onderscheiden door de grote samengestelde ogen die bovendien een dieprode kleur hebben. De ogen zijn relatief groot en bestaan uit vele tientallen kleine suboogjes. Tussen de oogjes zijn microscopisch kleine haartjes gelegen. De fruitvlieg kan met de ogen alleen bewegingen of veranderende schaduwen zien, de vlieg reageert op bewegingen door hiervan weg te vliegen. De ogen kunnen ook lichtverschuivingen waarnemen. De fruitvlieg is positief fototactisch, wat betekent dat het licht wordt opgezocht. Dit in tegenstelling tot de larven, die licht juist mijden. De voorkeur voor licht is duidelijk te zien bij volwassen vliegen die in een doorzichtig bakje worden gehouden. Deze bewegen zich duidelijk altijd naar de zijde waar het meeste licht doordringt.
Aan de bovenzijde zijn drie puntogen aanwezig, die uit een individueel oogje bestaan. Deze drie oogjes worden de ocelli genoemd en zijn dicht tegen elkaar gelegen. De ocelli hebben een ondergeschikte visuele functie. De oogjes zijn gelegen op het kopschild of vertex aan de bovenzijde van de kop. Aan de voorkant is onder de antennes het 'gezicht' of clypeus gelegen.
De fruitvlieg heeft net als alle vliegen relatief korte antennes die bestaan uit drie segmenten. Het eerste segment is het kortst, het tweede is langer en duidelijk dikker dan het eerste segment. Het derde segment is ongeveer even dik als het tweede segment maar is duidelijk langer. Aan de bovenzijde van het derde antennesegment is bij de fruitvlieg een langwerpig uitgroeisel aanwezig, dat duidelijk langer is dan de antenne zelf. Deze structuur wordt de arista genoemd en bestaat uit een dunne steel die voorzien is van een borstelige beharing.
Borststuk Het borststuk valt op omdat het relatief groot en bol is. Aan de achterzijde van de bovenkant van het borststuk is een klein, schubachtig schildje aanwezig, het scutellum. Het borststuk draagt dikke, zwarte haren. Deze haren worden macrochaetae genoemd; macro betekent groot en chaeta betekent stijve haar. Tussen de grotere haren zijn ook kleinere haartjes aanwezig. De haren op het borststuk hebben een mechanosensorische functie, ze zijn heel gevoelig in het waarnemen van luchtwervelingen. Een fruitvlieg kan hierdoor een mogelijke vijand waarnemen door de veranderende luchtdruk die het naderende object veroorzaakt.
De fruitvlieg heeft een in drieën verdeeld borststuk, aan de onderzijde draagt ieder deel een paar poten. De achterste twee delen van het borststuk dragen bij de meeste insecten steeds één paar vleugels aan de bovenzijde, dus twee paar in totaal. Bij de tweevleugeligen echter heeft alleen het middelste deel van het borststuk een paar vleugels.
De vleugels van de fruitvlieg zijn transparant en hebben nooit vlekken zoals verwante soorten vaak wel hebben. De buitenste randen van de vleugels zijn steviger en donkerder van kleur. De vleugels worden in rust boven het lichaam gevouwen, waarbij de vleugelranden elkaar twee keer kruisen. De achtervleugels aan het derde borststuksegment zijn omgevormd tot kleine haltertjes. Deze dienen als een soort gyroscoop, ze maken de vlieg wendbaarder tijdens het vliegen. Bij de meeste vliegen is een soort kapje aanwezig voor de halters, die de calyptra wordt genoemd. Bij de fruitvliegen echter ontbreken deze structuren. De fruitvliegen worden daarom wel met acalyptrata aangeduid, wat 'zonder (a) calyptra' betekent.
De drie paar poten van de fruitvlieg zijn vaak roodbruin gekleurd, ze bestaan uit een aantal segmenten. Vanaf het lichaam gezien zijn dit de coxa of heup, deze is middels de smalle trochanter of dijbeenring verbonden met het femur of dij, gevolgd door de tibia of scheen en ten slotte de tarsus of voet. De tarsus is het enige deel van de poot dat zelf ook uit verschillende segmenten bestaat. De tarsus heeft altijd vijf geledingen die naar het uiteinde toe steeds smaller worden. Op het eerste tarsussegment en op de scheen zijn borstelachtige rijen kleine haren aanwezig. Aan het einde van de poot zijn altijd twee haakjes gepositioneerd die dienen als kleine klauwtjes.
Bij de mannetjes is aan het eerste tarsussegment een kleine kamachtige structuur aanwezig. Deze bestaat uit negen tot elf kleine, zwarte haartjes, en dient om het vrouwtje vast te houden tijdens de paring. Uit onderzoek waarbij de mannetje zo werden gemodificeerd dat de kammen zich niet ontwikkelen, bleek dat ze nog moeilijk in staat zijn om met een vrouwtje te paren.
Achterlijf Het achterlijf of abdomen bestaat altijd uit acht delen die de achterlijfssegmenten worden genoemd. Het achterlijf is geler van kleur dan het borststuk en is voorzien van zwarte dwarsstrepen aan de middelste en achterste segmenten. De kleuren van het achterlijf en de vorm van de achterzijde verschillen per sekse, de vrouwtjes hebben een geel gekleurd achterlijf met vijf donkere banden. De middelste drie banden hebben soms in het midden aan de bovenzijde een vlek. De bovenste en onderste band hebben meestal geen vlek. Het achterlijf van vrouwtjes is relatief groter en ook duidelijk puntiger dan het meer afgeronde achterlijf van de mannetjes.De mannetjes hebben slechts twee donkere banden op het achterlijf. De derde band en het achterliggende deel van het achterlijf zijn donker tot zwart van kleur. Deze seksuele dimorfie is met het blote oog goed te zien. Alleen bij net uit de pop geslopen exemplaren zijn de donkere achterlijfsdelen nog licht van kleur maar de dieren kleuren snel bij.
Onderscheid met andere soorten De soort Drosophila melanogaster is van alle fruitvliegen de bekendste soort. In België en Nederland komt de azijnvlieg (Drosophila funebris) veel voor. Deze heeft nooit een geprononceerd zwart achterlijf, wel komen exemplaren voor met donkere banden. Andere bekendere soorten zijn Drosophila hydei en Drosophila virilis. Net zoals de 'gewone' fruitvlieg worden deze soorten vaak gekweekt als voedseldieren voor kleine hagedissen en geleedpotigen zoals bidsprinkhanen. Ze worden wat groter dan de fruitvlieg, Drosophila hydei kan niet vliegen en van Drosophila virilis is bekend dat de soort wat bestendiger is dan de andere twee soorten.
De fruitvlieg behoort tot de familie Drosophilidae, die vertegenwoordigd wordt door ongeveer 3000 soorten. Fruitvliegen lijken sterk op elkaar wat betreft lichaamsbouw maar de kleuren van de verschillende soorten kunnen heel anders zijn. De Middellandse-zeevlieg (Ceratitis capitata) bijvoorbeeld heeft rode en blauwe kleuren en duidelijk gevlekte vleugels. Sommige andere soorten fruitvliegen zijn sterk gespecialiseerd op andere voedingsbronnen dan fruit. De larven van Drosophila sigmoides bijvoorbeeld leven in het schuim van een groep cicaden.
Voedsel en vijanden thumb|Deze op een mier gelijkende spin Myrmarachne formicaria heeft een fruitvlieg gevangen.