왜 니모 흰 동가리는 세 개의 흰색 줄무늬가 있습니까? 마침내 해결 된 수수께끼
산호 물고기는 색상과 패턴의 그들의 큰 다양성,다음보다 각각 더 놀라운 알려져있다. 예를 들면 구리 밴드 버터 플라이 피쉬(첼 몬로 스트라 투스,몸에 검은 색”눈”이 있음),푸른 탕(파라 칸 투루스 헤파 투스)및 피카소 방아쇠(라인 칸 투스 아큘레 투스),그 이름은 측면의 밝은 색상 패턴과 관련이 있습니다.
산호 물고기의 가장 유명한 예 중 하나는 2003 년 애니메이션 픽사 영화 니모를 찾아서 주연 클라운 피시입니다. 말미잘과 공생하는 이 작은 물고기는 밝은 오렌지색 몸체와 넓은 흰색 줄무늬 덕분에 쉽게 알아볼 수 있습니다.
산호 물고기의 인기와 넓은 분포에도 불구하고,우리는 그들이 그렇게 무수하고 다른 색상 패턴을 가지고 왜 아직 이해하지 않습니다. 더 정확하게,패턴은 어떻게 형성되고 색상의 역할은 무엇입니까? 이 질문에 답하기 위해 반율 쉬르 메르 천문대(프랑스)와 리 스커 징 게 대학(벨기에)의 연구팀이 흰 동가리와 그 사촌을 연구하기로 결정했습니다. 이 연구는 저널 2018 년 9 월 판에 발표되었습니다.
니모,별칭 양서류 오셀라리스,약 30 종을 포함하는 흰 동가리 그룹에 속합니다. 그들의 색상 패턴은 노란색,주황색,갈색 또는 검은 색으로 특징 지어지며 홍채 모양이라고 불리는 빛을 반사하는 세포로 구성된 수직 흰색 줄무늬가 있습니다.
다른 물리적 특성 외에도 흰 동가리 종은 수직 흰색 줄무늬의 수로 구별됩니다. 따라서 일부 종에는 줄무늬가 없습니다(양서류 에피 피움),단 하나(양서류 프레 나 투스)또는 두 개(양서류 세바). 유명한 니모 인 암피프리온 오셀라리스는 세 개의 줄무늬가 있습니다. 이 종들 사이의 밴드 수의 차이를 설명 할 수있는 것은 무엇입니까?
안료 패턴의 다양성으로 이어지는 메커니즘을 이해하기 위해 각 흰 동가리 종을 수직 밴드 수에 따라 그룹화했습니다. 클라운 피시의 진화 역사를 통합 유전자 분석은 공통 조상이 세 개의 흰색 밴드를 한 것으로 나타났다,그 자신의 다양 화 동안,클라운 피시 라인은 연속적으로 꼬리 밴드를 잃었다,다음 몸 밴드와 마지막으로 헤드 밴드,따라서 네 가지 조합을 제공:
- 세 밴드(머리,몸,꼬리)
- 두 밴드(머리와 몸)
- 한 밴드(머리 만)
- 밴드 없음.
발전된 패턴을 보면 다양성이 제한된다는 것이 분명합니다: 위에 나열된 네 가지 조합을 볼 수 있지만 생물학적 메커니즘은 한 종이 다른 종을 가질 수 없습니다(예:꼬리에 단일 줄무늬).
그리고 그들은 진화의 과정을 통해 이동 멀리
흰 동가리에 어떤 줄무늬 조합이 존재하지 않는 이유를 이해하기 위해,우리는 성인기에 두 개의 서로 다른 색깔의 패턴을 가진 두 종의 개발을 보았다,세 줄무늬가있는 오셀라리스,그리고 머리에 단 하나의 줄무늬가있는 프레 나 투스.
의 줄무늬. 오셀라리스는 유충에서 젊은 성인으로 전환하는 동안 잘 정의 된 순서로 나타납니다-먼저 머리,몸,그리고 마지막으로 꼬리에. 즉,진화 과정에서 일부 종에 대해 사라진 역순으로.
두 번째 놀라운 관찰은 프레나투스가 애벌레 단계에서 오셀라리스와 같은 발달을 보여 주며,성인 개체에는 단 하나만있는 동안 머리에서 꼬리까지 3 개의 흰색 띠가 연속적으로 나타난다. 이 밴드들은 꼬리부터 머리까지 진화 한 역순으로 손실됩니다.
이러한 결과는 진화 동안 밴드의 연대순 손실이 발달 동안 밴드의 출현 순서에 의해 제한되었고 계통 발생(진화 역사)과 개체 발생(개별 발달)사이에 강한 연관성이 있음을 시사한다. 이것은 밴드 형성이 정확한 유전 메커니즘에 의해 제어되고 물고기의 전후부 극성에 달려 있다는 가설을 이끌어 낸다. 이러한 메커니즘은 아직 발견되지 않았습니다.
마지막으로 줄무늬는 무엇입니까?
이 질문에 답하기 위해 자연 흰 동가리 공동체에서 발견되는 흰색 줄무늬 패턴의 다양성과 흰색 줄무늬 패턴의 다양성이 무작위로 완전히 분포되는 지역 사회에서 발견되는 다양성을 비교했습니다. 이러한 시뮬레이션을 통해 우리는 같은 지역에서 같은 수의 밴드를 가진 흰 동가리 종을 가질 확률은 매우 드물다는 것을 보여줄 수있었습니다.
몇 가지 생태적 요인이 비 무작위 분포에 영향을 미칠 수 있으며 흰 띠의 수는 흰 동가리 종들이 서로를 인식 할 수있게 할 가능성이 높습니다. 이 인식은 여러 종이 공존 할 수있는 말미잘 사이에 사는 이러한 물고기의 사회적 조직에 필수적입니다. 그리고 니모와 그의 아버지가 바다의 다른 쪽 끝에서 서로를 찾을 수있게하는 것은 바로이 인식입니다–하나 모두를위한 행복한 결말.
