Защо Немо има 3 бели ивици? Биолозите се претеглят

Кораловите риби са известни с голямото си разнообразие от цветове и модели, всеки по-изненадващ от следващия. Примерите включват медна лента за пеперуди (Chelmon rostratus, който има черно "око" на тялото си), синият t Paracanthurus hepatus) и спринцовка на Пикасо (Rhinecanthus aculeatus), чието име е свързано с моделите на ярки цветове от двете страни.

Един от най-известните примери за коралови риби е клоун, който участва в анимационния филм на Pixar Търсенето на Немо Тази малка риба, която живее в симбиоза с морската анемона, е лесно разпознаваема благодарение на яркото си оранжево тяло и широките бели ивици.

Въпреки популярността и широкото разпространение на кораловите риби, ние все още не разбираме защо имат такива безброй и различни цветови модели. По-точно, как се формират моделите и какви са ролите на цветовете? За да отговорят на тези въпроси, изследователски екип от обсерваторията Banyuls-sur-Mer (Франция) и университета в Лиеж (Белгия) решиха да проучат рибата-клоун и нейните братовчеди. Проучването е публикувано в изданието на вестник от септември 2018 г. BMC Biology.

Немо, псевдоним Amphiprion ocellaris, принадлежи към групата риби клоун, която включва около 30 вида. Цветът им се характеризира с жълт, оранжев, кафяв или черен цвят с вертикални бели ивици, съставени от светлоотразяващи клетки, наречени иридофори.

Освен с други физически характеристики, видовете риби-клоуни се отличават с броя на вертикалните си бели ивици. Така някои видове нямат ивици (Amphiprion ephippium), само един (Amphiprion frenatus), или само две (Amphiprion sebae). Amphiprion ocellaris, известният Немо, има три ивици. Какво може да обясни разликата в броя на лентите между тези видове?

Нека преброим ивиците

За да разберем механизма, водещ до разнообразието на пигментните модели, ние групирахме всеки вид риба-клоун според броя им на вертикални ленти. Генетичният анализ, интегриращ еволюционната история на клоуна, разкри, че техният общ прародител има три бели ленти и че по време на тяхната диверсификация линиите на клоуна последователно губят опашката, след това лентата на тялото и накрая лентата на главата, като по този начин дават четири възможни комбинации:

• три ленти (глава, тяло и опашка)
• две ленти (глава и тяло)
• една лента (само глава)
• няма група.

Разглеждайки развитите модели, ясно е, че разнообразието е ограничено: докато се виждат четирите изброени по-горе комбинации, биологичните механизми не позволяват на даден вид да има други - например, една ивица на опашката.

И далеч те преминават по пътя на еволюцията

За да разберем защо някои комбинации от ивици не съществуват в рибата клоун, разгледахме развитието на два вида с два различни цвята в зряла възраст, A. ocellaris, която има три ивици, и. t A. frenatus, която има само една ивица, на главата си.

Ивиците A. ocellaris се появяват в добре дефиниран ред по време на неговата трансформация от ларвата към младата възрастна - първо тази на главата, след това на тялото и накрая на опашката. Тоест, в обратен ред, те изчезват за някои видове по време на еволюционния процес.

Вижте също: Тази MIT-Made Robot Fish ще изследва световните коралови рифове

Второ изненадващо наблюдение беше това A. frenatus показва същото развитие като A. ocellaris в стадия на ларвите, с последователно появяване на три бели ленти от главата до опашката, докато възрастните индивиди имат само една. Тези ленти след това се губят в обратен ред, от който те са се развили, от опашка до глава.

Тези резултати предполагат, че хронологичната загуба на лентите по време на еволюцията е ограничена от последователността на появата на лентите по време на развитието и че съществува силна връзка между филогенезата (еволюционната история) и онтогенезата (индивидуалното развитие). Това води до хипотезата, че формирането на групата се контролира от прецизен генетичен механизъм и зависи от антеро-задната полярност на рибата. Тези механизми все още не са открити.

И накрая, за какво са лентите?

За да отговорим на този въпрос, сравнихме разнообразието от модели на бели ивици, открити в естествените общности с клоун с разнообразието, открито в общности, в които разнообразието от модели на бели ивици би било разпределено напълно случайно. Чрез тези симулации бяхме в състояние да покажем, че вероятността да има видове клоуни със същия брой ленти в същия регион е много рядка.

Няколко екологични фактора могат да повлияят на това неслучайно разпределение и вероятно броят на белите ленти позволява на видовете риби клоун да се разпознават. Това признание е от съществено значение за социалната организация на тези риби, които живеят сред анемони, където няколко вида могат да съществуват едновременно. Именно това признание позволява на Немо и баща му да намерят един друг в другия край на океана - щастлив край за всички.

Тази статия първоначално е публикувана на френски език.

Тази статия първоначално е била публикувана на The Conversation от Pauline Salis, Bruno Frederich и Vincent Laudet. Прочетете оригиналната статия тук.