Hvorfor Har Nemo klovnefisken tre hvite striper? Gåten løst endelig

Korallfisk er kjent for sitt store mangfold av farger og mønstre, hver mer overraskende enn den neste. Eksempler er copperband butterfly (Chelmon rostratus, som har et svart ” øye ” på kroppen), den blå tang (Paracanthurus hepatus) Og Picasso triggerfish (Rhinecanthus aculeatus), hvis navn er knyttet til mønstrene av lyse farger på sidene.

et av de mest kjente eksemplene på korallfisk er klovnefisken, som spilte i den animerte Pixar-filmen Finding Nemo i 2003. Denne lille fisken, som lever i symbiose med sjøanemonen, er lett gjenkjennelig takket være sin lyse oransje kropp og brede hvite striper.

til Tross for korallfiskenes popularitet og brede utbredelse, forstår vi ennå ikke hvorfor de har så myriade og forskjellige fargemønstre. Mer presist, hvordan er mønstrene dannet og hva er rollene til fargene? For å svare på disse spørsmålene bestemte et forskerteam fra Banyuls-sur-Mer Observatoriet (Frankrike) og Universitetet I Liè (Belgia) seg for å studere klovnefisken og dets fettere. Studien ble publisert i September 2018-utgaven AV tidsskriftet BMC Biology.

Nemo, alias Amphiprion ocellaris, tilhører klovnefiskgruppen, som omfatter ca 30 arter. Deres fargemønster er preget av en gul, oransje, brun eller svart farge med vertikale hvite striper sammensatt av lysreflekterende celler kalt iridoforer.

i tillegg til andre fysiske egenskaper, er klovnfiskarter preget av deres antall vertikale hvite striper. Dermed har noen arter ingen striper (Amphiprion ephippium), bare En (Amphiprion frenatus) eller bare to (Amphiprion sebae). Amphiprion ocellaris, den berømte Nemo, har tre striper. Hva kan forklare forskjellen i antall bånd mellom disse artene?

la oss telle stripene

for å forstå mekanismen som fører til mangfoldet av pigmentmønstre, grupperte vi hver klovnefisk i henhold til antall vertikale bånd. Genetisk analyse integrere den evolusjonære historien til klovnefisk viste at deres felles stamfar hadde tre hvite band, og at under deres diversifisering, klovnefisk linjer suksessivt mistet halen bandet, deretter kroppen bandet og til slutt hodebåndet, dermed gi fire mulige kombinasjoner:

• tre band (hode, kropp og hale)
• to band (hode og kropp)
• ett band (hode alene)
• ingen band.

når man ser på mønstrene som har utviklet seg, er det klart at mangfoldet er begrenset: mens de fire kombinasjonene nevnt ovenfor er sett, tillater biologiske mekanismer ikke at en art har andre-for eksempel en enkelt stripe på halen.

og vekk går de i løpet av evolusjonen

for å forstå hvorfor noen stripekombinasjoner ikke eksisterer i klovnefisk, så vi på utviklingen av to arter med to forskjellige fargede mønstre i voksen alder, a. ocellaris, som har tre striper, og A. frenatus, som bare har en stripe, på hodet.

stripene I A. ocellaris vises i en veldefinert rekkefølge under transformasjonen fra larve til ung voksen-først hodet, deretter kroppen og til slutt på halen. Det er i omvendt rekkefølge at de forsvant for noen arter under utviklingsprosessen.

en annen overraskende observasjon var At a. frenatus viser samme utvikling som a. ocellaris i larvestadiet, med suksessivt utseende av tre hvite bånd fra hode til hale mens voksne individer bare har en. Disse bandene er så tapt i omvendt rekkefølge at de utviklet seg, fra hale til hode.

disse resultatene tyder på at det kronologiske tapet av bandene under evolusjonen var begrenset av sekvensen av utseendet til bandene under utvikling, og at det er en sterk sammenheng mellom fylogenese (evolusjonær historie) og ontogenese (individuell utvikling). Dette fører til hypotesen om at bånddannelsen styres av en presis genetisk mekanisme og avhenger av fiskens antero-posterior polaritet. Disse mekanismene har ennå ikke blitt oppdaget.

Til Slutt, Hva er stripene for?

for å svare på dette spørsmålet, sammenlignet vi mangfoldet av hvite stripemønstre som finnes i naturlige klovnfisksamfunn med mangfoldet som finnes i samfunn hvor mangfoldet av hvite stripemønstre ville bli distribuert helt tilfeldig. Gjennom disse simuleringene kunne vi vise at sannsynligheten for å ha klovnefisk med samme antall bånd i samme region var svært sjelden.

Flere økologiske faktorer kan påvirke denne ikke-tilfeldige fordelingen, og det er sannsynlig at antall hvite bånd gjør det mulig for klovnefisk å gjenkjenne hverandre. Denne anerkjennelsen er viktig i den sosiale organiseringen av disse fiskene, som lever blant anemoner der flere arter kan sameksistere. Og det er denne anerkjennelsen som gjør At Nemo og hans far kan finne hverandre i den andre enden av havet – en lykkelig slutt for en og alle.