Perché Nemo il pesce pagliaccio ha tre strisce bianche? L’enigma risolto finalmente

I pesci corallo sono noti per la loro grande diversità di colori e motivi, ognuno più sorprendente del prossimo. Gli esempi includono il pesce farfalla copperband (Chelmon rostratus, che ha un “occhio” nero sul suo corpo), il codolo blu (Paracanthurus hepatus) e il pesce balestra Picasso (Rhinecanthus aculeatus), il cui nome è legato ai motivi di colori vivaci sui suoi lati.

Uno degli esempi più famosi di pesci corallo è il pesce pagliaccio, che ha recitato nel film d’animazione Pixar Alla ricerca di Nemo nel 2003. Questo piccolo pesce, che vive in simbiosi con l’anemone di mare, è facilmente riconoscibile grazie al suo corpo arancione brillante e alle ampie strisce bianche.

Nonostante la popolarità e l’ampia distribuzione dei pesci corallo, non capiamo ancora perché abbiano una tale miriade e diversi modelli di colore. Più precisamente, come si formano i pattern e quali sono i ruoli dei colori? Per rispondere a queste domande, un gruppo di ricerca dell’Osservatorio di Banyuls-sur-Mer (Francia) e dell’Università di Liegi (Belgio), ha deciso di studiare il pesce pagliaccio e i suoi cugini. Lo studio è stato pubblicato nell’edizione di settembre 2018 della rivista BMC Biology.

Nemo, alias Amphiprion ocellaris, appartiene al gruppo dei pesci pagliaccio, che comprende circa 30 specie. Il loro schema di colore è caratterizzato da un colore giallo, arancione, marrone o nero con strisce bianche verticali composte da cellule che riflettono la luce chiamate iridofori.

Oltre ad altre caratteristiche fisiche, le specie di pesci pagliaccio si distinguono per il loro numero di strisce bianche verticali. Pertanto, alcune specie non hanno strisce (Amphiprion ephippium), solo una (Amphiprion frenatus) o solo due (Amphiprion sebae). Amphiprion ocellaris, il famoso Nemo, ha tre strisce. Cosa può spiegare la differenza nel numero di bande tra queste specie?

Contiamo le strisce

Per capire il meccanismo che porta alla diversità dei modelli di pigmento, abbiamo raggruppato ogni specie di pesci pagliaccio in base al loro numero di bande verticali. Analisi genetica di integrare la storia evolutiva dei pesci pagliaccio, ha rivelato che il loro antenato comune aveva tre bande bianche, e che durante la loro diversificazione, pesci pagliaccio linee successivamente perso la coda di banda, quindi il corpo di banda e, infine, la fascia per la testa, dando così quattro possibili combinazioni:

• tre bande (testa, corpo e coda)
• due bande (testa e corpo)
• una banda di (sola testa)
• nessuna band.

Guardando i modelli che si sono sviluppati, è chiaro che la diversità è limitata: mentre si osservano le quattro combinazioni sopra elencate, i meccanismi biologici non consentono a una specie di averne altre, ad esempio una singola striscia sulla coda.

E si allontanano nel corso dell’evoluzione

Per capire perché alcune combinazioni di strisce non esistono nei pesci pagliaccio, abbiamo esaminato lo sviluppo di due specie con due motivi colorati diversi in età adulta, A. ocellaris, che ha tre strisce, e A. frenatus, che ha una sola striscia, sulla testa.

Le strisce in A. ocellaris appaiono in un ordine ben definito durante la sua trasformazione da larva a giovane adulto – prima quello della testa, poi il corpo e infine sulla coda. Cioè, nell’ordine inverso che sono scomparsi per alcune specie durante il processo di evoluzione.

Una seconda osservazione sorprendente è stata che A. frenatus mostra lo stesso sviluppo di A. ocellaris nello stadio larvale, con la comparsa successiva di tre bande bianche dalla testa alla coda, mentre gli individui adulti ne hanno solo una. Queste bande vengono poi perse nell’ordine inverso in cui si sono evolute, dalla coda alla testa.

Questi risultati suggeriscono che la perdita cronologica delle bande durante l’evoluzione è stata limitata dalla sequenza di comparsa delle bande durante lo sviluppo e che esiste un forte legame tra filogenesi (storia evolutiva) e ontogenesi (sviluppo individuale). Ciò porta all’ipotesi che la formazione della banda sia controllata da un preciso meccanismo genetico e dipenda dalla polarità antero-posteriore del pesce. Questi meccanismi devono ancora essere scoperti.

Infine, a cosa servono le strisce?

Per rispondere a questa domanda, abbiamo confrontato la diversità dei modelli a strisce bianche presenti nelle comunità di pesci pagliaccio naturali con la diversità trovata nelle comunità in cui la diversità dei modelli a strisce bianche sarebbe distribuita completamente a caso. Attraverso queste simulazioni, siamo stati in grado di dimostrare che la probabilità di avere specie di pesci pagliaccio con lo stesso numero di bande nella stessa regione era molto rara.

Diversi fattori ecologici possono influenzare questa distribuzione non casuale ed è probabile che il numero di bande bianche consenta alle specie di pesci pagliaccio di riconoscersi a vicenda. Questo riconoscimento è essenziale per l’organizzazione sociale di questi pesci, che vivono tra anemoni dove diverse specie possono coesistere. Ed è proprio questo riconoscimento che permette a Nemo e suo padre di ritrovarsi all’altra estremità dell’oceano – un lieto fine per tutti.