Nemoに3本の白い縞があるのはなぜですか?生物学者は体重を量る

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Anonim

サンゴ礁の魚は色や模様が非常に多様であることで知られており、それぞれ次のものよりも驚くべきものです。例は銅帯チョウチョウウオ( チェルモンロストラータス 体に黒い「目」があります) Paracanthurus hepatus )とピカソトリガーフィッシュ() Rhinecanthus aculeatus )、その名前はその側面に鮮やかな色のパターンにリンクされています。

サンゴ礁の魚の最も有名な例の1つは、アニメーションのピクサー映画に出演したカクレクマノミです。 ファインディング・ニモ イソギンチャクと共生しているこの小さな魚は、その明るいオレンジ色の体と広い白い縞のおかげで簡単に認識できます。

サンゴ礁の魚の人気と分布が広いにもかかわらず、なぜ彼らがそのような無数の異なる色パターンを持っているのか、私たちはまだ理解していません。より正確には、パターンはどのように形成され、色の役割は何ですか?これらの質問に答えるために、Banyuls-sur-Mer Observatory(フランス)とLiège大学(ベルギー)の研究チームは、カクレクマノミとそのいとこを研究することを決めました。この研究は、ジャーナルの2018年9月版に掲載されました。 BMCバイオロジー.

ニモ、エイリアス アンフィプリオンオセラリス 、約30種を含むカクレクマノミのグループに属しています。それらの色パターンは、虹色団子と呼ばれる光を反射する細胞からなる垂直方向の白い縞を有する黄色、オレンジ色、茶色、または黒色を特徴とする。

他の物理的特性に加えて、カクレクマノミ種は縦の白い縞の彼らの数によって区別されます。したがって、いくつかの種には縞模様がありません( Amphiprion ephippium )、 唯一 ( アンフィプリオンフレナトゥス )、または2つだけ( アンフィプリオンセバエ). アンフィプリオンオセラリス 、有名なニモは、3本の縞があります。これらの種の間のバンドの数の違いを説明することができますか?

ストライプを数えましょう

色素パターンの多様性をもたらすメカニズムを理解するために、我々は各垂直帯の数に従って各カクレクマノミ種を分類した。カクレクマノミの進化の歴史を統合する遺伝分析は、彼らの共通の祖先が3つの白いバンドを持っていたことを明らかにしました、そして彼らの多様化の間に、カクレクマノミ系統は連続してテールバンド、次にボディバンド、そして最後にヘッドバンドを失いました。

  • 3バンド(頭、体、尾)
  • 二つのバンド(頭と体)
  • 1バンド(頭だけ)
  • バンドはありません。

発達したパターンを見ると、多様性が制限されていることは明らかです。上記の4つの組み合わせは見られますが、生物学的メカニズムでは種が他の種を持つことはできません。

そして彼らは進化の道を進む

なぜいくつかのストライプの組み合わせがカクレクマノミに存在しないかを理解するために、我々は成人期に2つの異なる色のパターンを持つ2つの種の発達を調べました、 A.オセラリス 3本の縞があります A. frenatus 頭の上に縞模様が1本しかありません。

のストライプ A.オセラリス 幼虫から若年成人への変化の間に明確に定義された順序で現れる - 最初は頭、それから体、そして最後に尾に。つまり、進化の過程である種によっては姿を消したのと逆の順序で。

また、参照してください:このMIT製のロボット魚は世界の壊れやすいサンゴ礁を研究します

2番目の驚くべき観察はそれでした A. frenatus と同じ展開を示す A.オセラリス 幼虫期には、頭から尾まで3つの白いバンドが連続して出現しますが、成人は1つしかありません。その後、これらのバンドは、尾から頭へと進化した逆の順序で失われます。

これらの結果は、進化の間のバンドの年代的な損失が発達の間のバンドの出現の順序によって束縛されたこと、そして系統発生(進化の歴史)と個体発生(個体発生)の間に強い関連があることを示唆します。これは、バンド形成が正確な遺伝的メカニズムによって制御され、魚の前後の極性に依存するという仮説を導きます。これらのメカニズムはまだ発見されていません。

最後に、ストライプは何のためのものですか?

この質問に答えるために、我々は、天然のカクレクマノミコミュニティの中に見いだされるホワイトストライプパターンの多様性を、ホワイトストライプパターンの多様性が完全にランダムに分布するコミュニティの中に見られる多様性と比較した。これらのシミュレーションを通して、同じ地域に同数のバンドを持つカクレクマノミ種がいる可能性は非常に低いことを示すことができました。

いくつかの生態学的要因がこのランダムではない分布に影響を与える可能性があります。そして、白い帯の数がカクレクマノミの種がお互いを認識することを可能にすると思われます。この認識は、いくつかの種が共存する可能性があるイソギンチャクの中に住むこれらの魚の社会的組織において不可欠です。そしてそれこそが、Nemoと彼の父親が海の向こう側でお互いを見つけることを可能にしているというこの認識です。

この記事はもともとフランス語で出版されました。

この記事は、Pauline Salis、Bruno Frederich、およびVincent LaudetによってThe Conversationに掲載されたものです。ここで元の記事を読んでください。

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