Zašto Nemo ima 3 bijele pruge? Biolozi su vagali

Koraljne ribe poznate su po velikoj raznolikosti boja i uzoraka, od kojih je svaka iznenađujuća od sljedeće. Primjeri uključuju bakrene trake (butterflyfish) (Chelmon rostratus, koji ima crno "oko" na tijelu), plavi tang (Paracanthurus hepatus) i Picassov okidač (Rhinecanthus aculeatus), čije je ime povezano s uzorcima svijetlih boja na njegovim stranama.

Jedan od najpoznatijih primjeraka koraljnih riba je riba klovn, koja je glumila u animiranom filmu Pixar Potraga za Nemom Ova mala ribica, koja živi u simbiozi s anemonom, lako je prepoznatljiva zahvaljujući svijetlo narančastom tijelu i širokim bijelim prugama.

Unatoč popularnosti i širokoj rasprostranjenosti koralnih riba, još uvijek ne razumijemo zašto imaju takve bezbrojne i različite uzorke boja. Točnije, kako se oblikuju obrasci i koje su uloge boja? Kako bi odgovorili na ova pitanja, istraživački tim Opservatorija Banyuls-sur-Mer (Francuska) i Sveučilište u Liègeu (Belgija) odlučili su proučiti ribu klovna i njegove bratiće. Studija je objavljena u izdanju časopisa u rujnu 2018. godine BMC Biology.

Nemo, alias Amphiprion ocellaris, spada u skupinu riba klauna, koja uključuje oko 30 vrsta. Njihov uzorak boja karakterizira žuta, narančasta, smeđa ili crna boja s okomitim bijelim prugama sastavljenim od stanica koje reflektiraju svjetlost nazvane iridofore.

Pored ostalih fizičkih svojstava, vrste klaunova razlikuju se po broju vertikalnih bijelih pruga. Prema tome, neke vrste nemaju pruge (Amphiprion ephippium), samo jedan (Amphiprion frenatus), ili samo dva (Amphiprion sebae). Amphiprion ocellaris, poznati Nemo, ima tri pruge. Što može objasniti razliku u broju traka između ovih vrsta?

Izbrojimo Stripes

Da bismo razumjeli mehanizam koji vodi do raznolikosti uzoraka pigmenata, svaku vrstu klaunova grupirali smo prema njihovom broju vertikalnih traka. Genetska analiza koja integrira evolucijsku povijest clownfish otkrila je da je njihov zajednički predak imao tri bijele trake, te da su tijekom njihove diverzifikacije linije clownfisha sukcesivno gubile traku repa, zatim tijelo band, i na kraju glavu bend, čime daje četiri moguće kombinacije:

• tri trake (glava, tijelo i rep)
• dvije trake (glava i tijelo)
• jedan pojas (samo glava)
• nema benda.

Gledajući na obrasce koji su se razvili, jasno je da je raznolikost ograničena: dok se vide četiri gore navedene kombinacije, biološki mehanizmi ne dopuštaju da vrsta ima druge - na primjer, jednu traku na repu.

I dalje odlaze tijekom evolucije

Da bismo razumjeli zašto neke kombinacije pruga ne postoje u ribi klaunu, promatrali smo razvoj dviju vrsta s dva različita obojena uzorka u odrasloj dobi, A. ocellaris, koji ima tri pruge, i A. frenatus na glavi ima samo jednu traku.

Pruge u A. ocellaris pojavljuju se u dobro definiranom redoslijedu tijekom transformacije iz larve u mladu odraslu osobu - najprije onu glave, zatim tijela, i na kraju na repu. To jest, obrnutim redoslijedom, one su nestale za neke vrste tijekom procesa evolucije.

Vidi također: Ova MIT-Made Robot Riba će proučavati svjetske krhke koraljne grebene

Drugo iznenađujuće zapažanje bilo je to A. frenatus pokazuje isti razvoj kao i A. ocellaris u stadiju ličinke, s uzastopnim pojavljivanjem tri bijele trake od glave do repa, dok odrasle jedinke imaju samo jednu. Ti se trakovi zatim gube u obrnutom redoslijedu od evolucije, od repa do glave.

Ovi rezultati sugeriraju da je kronološki gubitak bendova tijekom evolucije bio ograničen slijedom pojave bendova tijekom razvoja i da postoji snažna veza između filogenetske (evolucijske povijesti) i ontogeneze (individualni razvoj). To dovodi do pretpostavke da se formiranje trake kontrolira preciznim genetskim mehanizmom i ovisi o antero-posteriornom polaritetu ribe. Ti mehanizmi tek trebaju biti otkriveni.

Konačno, za što su pruge?

Da bismo odgovorili na ovo pitanje, usporedili smo raznolikost uzoraka bijelih pruga pronađenih u prirodnim zajednicama klauna s raznolikošću pronađenom u zajednicama u kojima bi se raznolikost uzoraka bijelih pruga rasporedila potpuno slučajno. Kroz te simulacije uspjeli smo pokazati da je vjerojatnost postojanja vrsta klauna s istim brojem traka u istoj regiji vrlo rijetka.

Nekolicina ekoloških čimbenika može utjecati na ovu ne-slučajnu raspodjelu i vjerojatno je da broj bijelih traka omogućuje da se vrste klovna prepoznaju. Ovo priznanje je bitno u društvenoj organizaciji ovih riba, koje žive među anemonima gdje nekoliko vrsta može postojati. I upravo to priznanje omogućuje Nemou i njegovom ocu da se nađu na drugom kraju oceana - sretan kraj za sve.

Ovaj je članak izvorno objavljen na francuskom jeziku.

Ovaj članak je izvorno objavljen na razgovoru Pauline Salis, Bruno Frederich i Vincent Laudet. Pročitajte izvorni članak ovdje.