Kāpēc Nemo ir 3 baltas svītras? Biologi nosver

$config[ads_kvadrat] not found

GIANT CLOWN FISH VS GREAT WHITE SHARK - Feed and Grow Fish - Part 26 | Pungence

GIANT CLOWN FISH VS GREAT WHITE SHARK - Feed and Grow Fish - Part 26 | Pungence

Satura rādītājs:

Anonim

Koraļļu zivis ir pazīstamas ar savu lielo krāsu un rakstu daudzveidību, katra no tām ir pārsteidzošākas par nākamo. Piemēri ietver vara joslas tauriņu (Chelmon rostratus, kam ir melna “acs” uz ķermeņa), zilā t Paracanthurus hepatus) un Picasso triggerfish (Rhinecanthus aculeatus), kura nosaukums ir saistīts ar spilgtu krāsu modeļiem tās malās.

Viens no slavenākajiem koraļļu zivju piemēriem ir klaunu zivis, kas skatījās animētajā Pixar filmā Meklējot Nemo 2003. gadā. Šī mazā zivs, kas dzīvo simbiozē ar jūras anemonu, ir viegli atpazīstama pateicoties spilgti oranžam ķermenim un plašām baltām svītrām.

Neskatoties uz koraļļu zivju popularitāti un plašo izplatību, mēs nesaprotam, kāpēc viņiem ir tik neskaitāmi un dažādi krāsu modeļi. Precīzāk, kā veidojas modeļi un kādas ir krāsu lomas? Lai atbildētu uz šiem jautājumiem, Banyuls-sur-Mer observatorijas (Francija) un Ljēžas Universitātes (Beļģija) pētniecības grupa nolēma pētīt klaunu zivis un tā brālēnus. Pētījums tika publicēts žurnāla 2018. gada septembra izdevumā BMC Bioloģija.

Nemo, alias Amphiprions ocellaris, pieder pie klaunu zivju grupas, kurā ietilpst aptuveni 30 sugas. To krāsu raksturu raksturo dzeltena, oranža, brūna vai melna krāsa ar vertikālām baltām svītrām, kas sastāv no atstarojošām šūnām, ko sauc par iridoforiem.

Papildus citām fizikālajām īpašībām, klaunu zivju sugas atšķiras ar to vertikālo balto svītru skaitu. Tādējādi dažām sugām nav svītru (Amfipija ephippium), tikai viens (Amphipriona frenatus) vai tikai divi (Amphipriona sebae). Amphiprions ocellaris, slavenajai Nemo, ir trīs svītras. Ko var izskaidrot atšķirību starp šo sugu joslu skaitu?

Apskatīsim svītras

Lai saprastu mehānismu, kas noved pie pigmentu modeļu daudzveidības, mēs sagrupējām katras klaunu zivju sugas atbilstoši to vertikālo joslu skaitam. Ģenētiskā analīze, kas integrē klaunu zivju evolūcijas vēsturi, atklāja, ka viņu kopīgajiem senčiem bija trīs baltas joslas, un to dažādošanas laikā klaunu zivju līnijas secīgi zaudēja astes joslu, tad ķermeņa joslu un, visbeidzot, galvas joslu, tādējādi dodot četras iespējamās kombinācijas:

  • trīs joslas (galvas, ķermeņa un astes)
  • divas joslas (galva un ķermenis)
  • viena josla (viens pats)
  • nav joslas.

Aplūkojot veidus, kas ir attīstījušies, ir skaidrs, ka daudzveidība ir ierobežota: kamēr ir redzamas četras iepriekš uzskaitītās kombinācijas, bioloģiskie mehānismi neļauj sugai iegūt citus - piemēram, vienu svītru uz astes.

Un viņi aiziet evolūcijas gaitā

Lai saprastu, kāpēc dažās svītru kombinācijās klaunu zivis nav, mēs apskatījām divu sugu attīstību ar divām atšķirīgām krāsām pieaugušo vecumā, A. ocellaris, kurā ir trīs svītras, un A. frenatus kas ir tikai viena josla, uz galvas.

Svītras A. ocellaris parādās labi noteiktā secībā, pārvēršoties no kāpuriem uz jauniem pieaugušajiem - vispirms galvu, tad ķermeni un beidzot uz astes. Tas ir, otrādi, ka tie evolūcijas gaitā dažām sugām pazuda.

Skatiet arī: Šis MIT-Made Robot Fish pētīs pasaules trauslos koraļļu rifus

Otrs pārsteidzošs novērojums bija tas, ka A. frenatus ir tāda pati attīstība kā A. ocellaris kāpuru stadijā ar trīs baltām joslām no galvas līdz astei, kamēr pieaugušajiem ir tikai viena. Šīs joslas pēc tam tiek zaudētas pretējā secībā, kā tās attīstījās, no astes uz galvu.

Šie rezultāti liecina, ka joslu hronoloģisko zudumu evolūcijas laikā ierobežoja joslu parādīšanās secība attīstības laikā un ka pastāv cieša saikne starp filogenēzi (evolūcijas vēsturi) un ontogenēzi (individuālo attīstību). Tas noved pie hipotēzes, ka joslu veidošanos kontrolē precīzs ģenētiskais mehānisms un tas ir atkarīgs no zivju antero-posteriorās polaritātes. Šie mehānismi vēl nav atklāti.

Visbeidzot, kādas ir svītras?

Lai atbildētu uz šo jautājumu, mēs salīdzinājām dabisko klaunu zivju kopienu baltās svītru paraugu daudzveidību ar daudzveidību, kas atrodama kopienās, kur balto svītru rakstu daudzveidība būtu sadalīta pilnīgi pēc nejaušības principa. Izmantojot šīs simulācijas, mēs varējām pierādīt, ka varbūtība, ka klaunu zivju sugas ar tādu pašu joslu skaitu tajā pašā reģionā ir ļoti reta.

Vairāki ekoloģiskie faktori var ietekmēt šo nejaušo sadalījumu, un ir iespējams, ka balto joslu skaits ļauj clownfish sugām atpazīt viena otru. Šī atzīšana ir būtiska šo zivju sociālajā organizācijā, kas dzīvo starp anemones, kurās var pastāvēt vairākas sugas. Un tieši šī atzīšana ļauj Nemo un viņa tēvam atrast otru okeāna otrā galā - laimīgs beigas vienam un visiem.

Šis raksts sākotnēji tika publicēts franču valodā.

Šis raksts sākotnēji tika publicēts Pauline Salis, Bruno Frederich un Vincent Laudet sarunā. Lasiet oriģinālo rakstu šeit.

$config[ads_kvadrat] not found