¿Por qué el pez payaso Nemo tiene tres rayas blancas? El acertijo resuelto por fin

Los peces de coral son conocidos por su gran diversidad de colores y patrones, cada uno más sorprendente que el siguiente. Algunos ejemplos son el pez mariposa con banda de cobre (Chelmon rostratus, que tiene un “ojo” negro en su cuerpo), el espiga azul (Paracanthurus hepatus) y el pez ballesta Picasso (Rhinecanthus aculeatus), cuyo nombre está vinculado a los patrones de colores brillantes en sus lados.

Uno de los ejemplos más famosos de peces de coral es el pez payaso, que protagonizó la película animada de Pixar Buscando a Nemo en 2003. Este pequeño pez, que vive en simbiosis con la anémona de mar, es fácilmente reconocible gracias a su cuerpo de color naranja brillante y a sus anchas rayas blancas.

A pesar de la popularidad y amplia distribución de los peces de coral, aún no entendemos por qué tienen tantos y diferentes patrones de color. Más precisamente, ¿cómo se forman los patrones y cuáles son los roles de los colores? Para responder a estas preguntas, un equipo de investigación del Observatorio de Banyuls-sur-Mer (Francia) y de la Universidad de Lieja (Bélgica) decidió estudiar el pez payaso y sus primos. El estudio se publicó en la edición de septiembre de 2018 de la revista BMC Biology.

Nemo, alias Amphiprion ocellaris, pertenece al grupo de los peces payaso, que incluye unas 30 especies. Su patrón de color se caracteriza por un color amarillo, naranja, marrón o negro con rayas blancas verticales compuestas por células reflectantes de la luz llamadas iridóforos.

Además de otras características físicas, las especies de peces payaso se distinguen por su número de rayas blancas verticales. Por lo tanto, algunas especies no tienen rayas (Amphiprion ephippium), solo una (Amphiprion frenatus) o solo dos (Amphiprion sebae). Amphiprion ocellaris, el famoso Nemo, tiene tres rayas. ¿Qué puede explicar la diferencia en el número de bandas entre estas especies?

Contemos las rayas

Para comprender el mecanismo que conduce a la diversidad de patrones de pigmentos, agrupamos cada especie de pez payaso de acuerdo con su número de bandas verticales. El análisis genético que integra la historia evolutiva de los peces payaso reveló que su ancestro común tenía tres bandas blancas, y que durante su diversificación, las líneas de peces payaso perdieron sucesivamente la banda de la cola, luego la banda del cuerpo y finalmente la banda de la cabeza, dando así cuatro combinaciones posibles:

• tres bandas (cabeza, cuerpo y cola)
• dos bandas (cabeza y cuerpo)
• una banda (cabeza sola)
• sin banda.

Al observar los patrones que se han desarrollado, está claro que la diversidad está limitada: si bien se ven las cuatro combinaciones enumeradas anteriormente, los mecanismos biológicos no permiten que una especie tenga otras, por ejemplo, una sola franja en la cola.

Y a lo largo de la evolución

Para entender por qué no existen algunas combinaciones de rayas en el pez payaso, observamos el desarrollo de dos especies con dos patrones de colores diferentes en la edad adulta, A. ocellaris, que tiene tres rayas, y A. frenatus, que tiene una sola raya, en la cabeza.

Las rayas en A. los ocelaris aparecen en un orden bien definido durante su transformación de larva a adulto joven, primero en la cabeza, luego en el cuerpo y finalmente en la cola. Es decir, en el orden inverso que desaparecieron para algunas especies durante el proceso de evolución.

Una segunda observación sorprendente fue que A. frenatus muestra el mismo desarrollo que A. ocellaris en la etapa larvaria, con la aparición sucesiva de tres bandas blancas de cabeza a cola, mientras que los individuos adultos tienen solo una. Estas bandas se pierden en el orden inverso en que evolucionaron, de la cola a la cabeza.

Estos resultados sugieren que la pérdida cronológica de las bandas durante la evolución se vio limitada por la secuencia de aparición de las bandas durante el desarrollo y que existe un fuerte vínculo entre la filogénesis (historia evolutiva) y la ontogénesis (desarrollo individual). Esto lleva a la hipótesis de que la formación de bandas está controlada por un mecanismo genético preciso y depende de la polaridad anteroposterior del pez. Estos mecanismos aún no se han descubierto.

Finalmente, ¿para qué son las rayas?

Para responder a esta pregunta, comparamos la diversidad de patrones de rayas blancas que se encuentran en comunidades naturales de peces payaso con la diversidad que se encuentra en comunidades donde la diversidad de patrones de rayas blancas se distribuiría completamente al azar. A través de estas simulaciones, pudimos demostrar que la probabilidad de tener especies de peces payaso con el mismo número de bandas en la misma región era muy rara.

Varios factores ecológicos pueden influir en esta distribución no aleatoria y es probable que el número de bandas blancas permita que las especies de peces payaso se reconozcan entre sí. Este reconocimiento es esencial en la organización social de estos peces, que viven entre anémonas donde pueden coexistir varias especies. Y es este reconocimiento el que permite que Nemo y su padre se encuentren en el otro extremo del océano, un final feliz para todos y cada uno.