Varför har Nemo 3 vita randar? Biologer väger in

$config[ads_kvadrat] not found

Pokemon: Symphonic Evolutions - Dragon's Den + Vs. Red

Pokemon: Symphonic Evolutions - Dragon's Den + Vs. Red

Innehållsförteckning:

Anonim

Korallfisk är känd för sin stora mångfald av färger och mönster, överraskande än nästa. Exempel är kopparbandet butterflyfish (Chelmon rostratus, som har ett svart "öga" på sin kropp), den blå tangen (Paracanthurus hepatus) och Picasso-triggfisken (Rhinecanthus aculeatus), vars namn är kopplat till mönster av ljusa färger på sina sidor.

Ett av de mest kända exemplen på korallfisk är clownfisken, som spelade in i den animerade Pixarfilmen Hitta Nemo i 2003. Denna lilla fisk, som lever i symbios med havsanemonen, är lätt igenkännlig tack vare sin ljusa orange kropp och vita vita ränder.

Trots korallfiskarnas popularitet och breda distribution, förstår vi inte ännu varför de har så milda och olika färgmönster. Närmare bestämt, hur mönstrar mönstren och vilka roller är det för färgerna? För att svara på dessa frågor beslutade ett forskargrupp från observatoriet Banyuls-sur-Mer (Frankrike) och Liège universitet (Belgien) att studera clownfisken och dess kusiner. Studien publicerades i september 2018-utgåvan av tidskriften BMC Biology.

Nemo, alias Amphiprion ocellaris, tillhör clownfish gruppen, som omfattar cirka 30 arter. Deras färgmönster kännetecknas av en gul, orange, brun eller svart färg med vertikala vita ränder som består av ljusreflekterande celler som kallas iridoforer.

Förutom andra fysiska egenskaper utmärks klownfiskarter av deras antal vertikala vita ränder. Således har vissa arter inga ränder (Amphiprion ephippium), bara en (Amphiprion frenatus), eller bara två (Amphiprion sebae). Amphiprion ocellaris, den berömda Nemo, har tre ränder. Vad kan förklara skillnaden i antalet band mellan dessa arter?

Låt oss räkna randarna

För att förstå mekanismen som leder till mångfalden av pigmentmönster grupperade vi varje klovnafiskart enligt deras antal vertikala band. Genetisk analys som integrerar clownfiskens evolutionära historia avslöjade att deras gemensamma förfader hade tre vita band och att under deras diversifiering misslyckades clownfish linjer successivt bort svansbandet, sedan kroppsbandet och slutligen huvudbandet, vilket gav fyra möjliga kombinationer:

  • tre band (huvud, kropp och svans)
  • två band (huvud och kropp)
  • ett band (huvud ensam)
  • inget band.

Om man ser på de mönster som har utvecklats är det tydligt att mångfalden är begränsad: medan de fyra kombinationerna listade ovan ser biologiska mekanismer inte till att en art har andra - till exempel en enda remsa på svansen.

Och borta går de över evolutionens kurs

För att förstå varför några bandkombinationer inte existerar i clownfish såg vi på utvecklingen av två arter med två olika färgade mönster i vuxen ålder, A. ocellaris, som har tre ränder, och A. frenatus, som bara har en rand på huvudet.

Ränderna i A. ocellaris visas i en väldefinierad ordning under omvandlingen från larva till ung vuxen - först den på huvudet, sedan kroppen och slutligen på svansen. Det är i omvänd ordning att de försvann för vissa arter under utvecklingsprocessen.

Se även: Denna MIT-Made Robot Fish kommer att studera världens bräckliga korallrev

En andra överraskande observation var det A. frenatus visar samma utveckling som A. ocellaris i larvstadiet, med efterföljande utseende av tre vita band från huvud till svans, medan vuxna individer bara har en. Dessa band förloras då i omvänd ordning som de utvecklats, från svans till huvud.

Dessa resultat tyder på att den kronologiska förlusten av banden under evolutionen begränsades av bandets utseende under utveckling och att det finns en stark länk mellan fylogenesen (evolutionär historia) och ontogenesen (individuell utveckling). Detta leder till hypotesen att bandbildning styrs av en exakt genetisk mekanism och beror på fiskens antero-posteriorpolaritet. Dessa mekanismer har ännu inte upptäckts.

Slutligen, vad är randarna för?

För att svara på denna fråga jämförde vi mångfalden av vita randmönster som finns i naturliga clownfish communities med den mångfald som finns i samhällen där mångfalden av vita randmönster skulle fördelas helt slumpmässigt. Genom dessa simuleringar kunde vi visa att sannolikheten att ha klovnafiskarter med samma antal band i samma region var mycket sällsynt.

Flera ekologiska faktorer kan påverka denna icke slumpmässiga fördelning, och det är troligt att antalet vita band gör det möjligt för klovnefiskarter att känna igen varandra. Detta erkännande är viktigt i den sociala organisationen av dessa fiskar, som lever bland anemoner där flera arter kan sameksistera. Och det är detta mycket erkännande som tillåter Nemo och hans far att hitta varandra i andra änden av havet - en lycklig avslutning för en och alla.

Denna artikel publicerades ursprungligen på franska.

Den här artikeln publicerades ursprungligen på The Conversation av Pauline Salis, Bruno Frederich och Vincent Laudet. Läs den ursprungliga artikeln här.

$config[ads_kvadrat] not found