Miért van a Nemo 3 fehér csíkja? A biológusok mérlegelik

A korallhalak a színek és minták nagy sokszínűségéről ismertek, mindegyikük meglepőbb, mint a következő. Ilyenek például a rézpapír pillangóhal (Chelmon rostratus, melynek fekete szeme van a testén), a kék tang (Paracanthurus hepatus) és a Picasso triggerfish (Rhinecanthus aculeatus), amelynek neve az oldalán található élénk színek mintázatához kapcsolódik.

A korallhalak egyik legismertebb példája a bohóchal, amely az animált Pixar filmben szerepelt Némó nyomában 2003-ban. Ez a kis hal, amely a tengeri anemone szimbiózisában él, világos narancssárga testének és széles fehér csíkainak köszönhetően könnyen felismerhető.

A korallhalak népszerűsége és széles körű elterjedése ellenére még nem értjük, miért van ilyen sokszínű és különböző színminták. Pontosabban, hogyan alakulnak ki a minták és milyenek a színek? E kérdések megválaszolására a Banyuls-sur-Mer Megfigyelőközpont (Franciaország) és a Liège Egyetem (Belgium) kutatócsoportja úgy döntött, hogy tanulmányozza a bohóchalokat és az unokatestvéreit. A tanulmány a folyóirat 2018. szeptemberi kiadásában jelent meg BMC Biológia.

Nemo, álnév Amphiprion ocellaris, a bohóchal csoporthoz tartozik, amely körülbelül 30 fajt tartalmaz. Színmintájukat sárga, narancssárga, barna vagy fekete színű, függőleges fehér csíkokkal jellemzik, amelyek fényvisszaverő sejtekből állnak.

Az egyéb fizikai jellemzők mellett a bohóchalfajokat a függőleges fehér csíkok száma jellemzi. Így egyes fajoknak nincsenek csíkjai (Amphiprion ephippium), csak egy (Amphiprion frenatus), vagy csak kettő (Amphiprion sebae). Amphiprion ocellaris A híres Nemo három csíkkal rendelkezik. Mit magyarázhatunk az egyes fajok közötti sávok különbségében?

Nézzük meg a csíkokat

Ahhoz, hogy megértsük a pigmentminták sokféleségéhez vezető mechanizmust, az egyes bohóchalfajokat a függőleges sávok számának megfelelően csoportosítottuk. A bohóchal evolúciós történetét integráló genetikai elemzés azt mutatta, hogy közös őseik három fehér sávot tartalmaztak, és hogy diverzifikációjuk során a clownfish vonalak egymás után elvesztették a farokszalagot, majd a test sávot, és végül a fejsávot, így négy lehetséges kombinációt kaptak:

• három sáv (fej, test és farok)
• két sáv (fej és test)
• egy sáv (egyedül fej)
• nincs zenekar.

A kialakult mintákat tekintve nyilvánvaló, hogy a sokféleség korlátozott: míg a fent felsorolt ​​négy kombináció látható, a biológiai mechanizmusok nem teszik lehetővé, hogy a fajok mások is legyenek - például egy csík a farokon.

És elmegyek az evolúció útján

Ahhoz, hogy megértsük, miért nem léteznek néhány csíkos kombináció a bohóchalban, két felnőtt, két különböző színű mintával rendelkező faj fejlődését vizsgáltuk, A. ocellaris, amely három csíkkal rendelkezik, és A. frenatus A fején csak egy csík van.

A csíkok A. ocellaris a lárvából a fiatal felnőttre történő átalakulás során jól meghatározott sorrendben jelenik meg - először a fej, majd a test és végül a farok. Ez azt jelenti, hogy fordított sorrendben eltűntek néhány faj számára az evolúciós folyamat során.

Lásd még: Ez a MIT-Made Robot Fish tanulmányozza a világ törékeny korallzátonyait

Második meglepő megfigyelés volt A. frenatus ugyanolyan fejlődést mutat, mint a A. ocellaris a lárva-szakaszban három fehér sáv megjelenése a fejtől a farokig, míg a felnőtt egyének csak egy. Ezeket a sávokat ezután a fordított sorrendben elveszítik, a faroktól a fejig.

Ezek az eredmények arra engednek következtetni, hogy a sávok kronológiai vesztesége az evolúció során a sávok megjelenésének sorrendjében volt korlátozva, és hogy erős kapcsolat van a filogenezis (evolúciós történelem) és az ontogenezis (egyéni fejlődés) között. Ez azt a hipotézist eredményezi, hogy a sávképződést egy pontos genetikai mechanizmus szabályozza, és a halak antero-posterior polaritásától függ. Ezeket a mechanizmusokat még nem fedezték fel.

Végül, melyek a csíkok?

A kérdés megválaszolásához hasonlítottuk össze a természetes bohóchal közösségekben található fehér csíkos minták sokféleségét a közösségekben található sokféleséggel, ahol a fehér csíkos minták sokfélesége teljesen véletlenszerűen oszlik meg. Ezekkel a szimulációkkal megmutattuk, hogy az azonos régióban ugyanolyan zenekarokkal rendelkező bohóchalfajok valószínűsége nagyon ritka volt.

Számos ökológiai tényező befolyásolhatja ezt a nem véletlenszerű eloszlást, és valószínű, hogy a fehér sávok száma lehetővé teszi a bohóchalfajok felismerését. Ez az elismerés elengedhetetlen ezeknek a halaknak a társadalmi szervezésében, amelyek között olyan fajok élnek, ahol több faj együtt élhet. És ez az a felismerés, amely lehetővé teszi, hogy a Nemo és az apja megtalálják egymást az óceán másik végén - egy boldog és véges vége mindenkinek.

Ezt a cikket eredetileg francia nyelven tették közzé.

Ezt a cikket eredetileg Pauline Salis, Bruno Frederich és Vincent Laudet The Conversation című könyvében publikálták. Olvassa el az eredeti cikket itt.