ทำไม Nemo ถึงมีแถบสีขาว 3 แถบ? นักชีววิทยาชั่งน้ำหนักใน

$config[ads_kvadrat] not found

Faith Evans feat. Stevie J – "A Minute" [Official Music Video]

Faith Evans feat. Stevie J – "A Minute" [Official Music Video]

สารบัญ:

Anonim

ปลาปะการังเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความหลากหลายของสีสันและลวดลายซึ่งแต่ละอันน่าแปลกใจมากกว่าปลาต่อไป ตัวอย่างรวมถึงปลาผีเสื้อทองแดง (Chelmon rostratus ซึ่งมี“ ตา” สีดำอยู่บนร่างกายของมัน) ถังสีฟ้า (Paracanthurus hepatus) และ Picasso Trigfish (rhinecanthus aculeatus) ชื่อมีการเชื่อมโยงกับรูปแบบของสีสดใสที่ด้านข้าง

หนึ่งในตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดของปลาปะการังคือปลาการ์ตูนซึ่งแสดงในภาพยนตร์พิกซาร์อนิเมชัน หา Nemo ในปี 2003 ปลาตัวเล็ก ๆ ซึ่งอาศัยอยู่ใน symbiosis พร้อมกับดอกไม้ทะเลนั้นสามารถจดจำได้ง่ายเนื่องจากตัวสีส้มสดใสและแถบสีขาวกว้าง

แม้จะได้รับความนิยมและการกระจายของปลาปะการังเรายังไม่เข้าใจเลยว่าทำไมพวกมันถึงมีรูปแบบมากมายและสีที่แตกต่างกัน อย่างแม่นยำมากขึ้นรูปแบบที่เกิดขึ้นและบทบาทของสีคืออะไร? เพื่อตอบคำถามเหล่านี้ทีมวิจัยจาก Banyuls-sur-Mer Observatory (ฝรั่งเศส) และ University of Liège (เบลเยียม) ได้ตัดสินใจที่จะศึกษาปลาการ์ตูนและลูกพี่ลูกน้อง การศึกษาถูกตีพิมพ์ในวารสารฉบับเดือนกันยายน 2018 ชีววิทยา BMC.

นีโมนามแฝง Amphiprion ocellaris เป็นของกลุ่มปลาการ์ตูนซึ่งมีประมาณ 30 ชนิด รูปแบบสีของพวกเขาโดดเด่นด้วยสีเหลือง, สีส้ม, สีน้ำตาลหรือสีดำที่มีแถบสีขาวในแนวตั้งประกอบด้วยเซลล์สะท้อนแสงที่เรียกว่า iridophores

นอกจากลักษณะทางกายภาพอื่น ๆ แล้วปลาการ์ตูนยังมีความโดดเด่นด้วยจำนวนแถบสีขาวแนวตั้ง ดังนั้นบางสายพันธุ์จึงไม่มีลาย Amphiprion ephippium) เพียงหนึ่ง (Amphiprion frenatus) หรือเพียงสอง (Amphiprion sebae). Amphiprion ocellaris Nemo ที่มีชื่อเสียงมีสามแถบ สิ่งที่สามารถอธิบายความแตกต่างของจำนวนแถบระหว่างเผ่าพันธุ์เหล่านี้?

มานับกันเถอะ

เพื่อให้เข้าใจถึงกลไกที่นำไปสู่ความหลากหลายของรูปแบบเม็ดสีเราจัดกลุ่มปลาการ์ตูนแต่ละชนิดตามจำนวนแถบแนวตั้ง การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมรวมประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของปลาการ์ตูนเปิดเผยว่าบรรพบุรุษร่วมกันของพวกเขามีสามแถบสีขาวและในระหว่างการกระจายความหลากหลายของพวกเขา, ปลาการ์ตูนบรรทัดหายไปอย่างต่อเนื่องหางวงแล้ววงดนตรีร่างกายและในที่สุดหัวหน้าวงจึงทำให้สี่ชุดที่เป็นไปได้:

  • สามวง (หัวร่างกายและหาง)
  • สองวง (หัวและร่างกาย)
  • วงหนึ่ง (หัวคนเดียว)
  • ไม่มีวงดนตรี

เมื่อมองไปที่รูปแบบที่พัฒนาขึ้นเห็นได้ชัดว่าความหลากหลายนั้นถูก จำกัด: ในขณะที่มีการผสมกันสี่อย่างที่แสดงไว้ข้างต้นกลไกทางชีววิทยาไม่อนุญาตให้สปีชีส์มีชนิดอื่น - ตัวอย่างเช่นแถบเดียวที่หาง

และพวกมันออกไปตลอดเส้นทางของวิวัฒนาการ

เพื่อให้เข้าใจว่าทำไมการผสมแถบไม่มีในปลาการ์ตูนเราจึงศึกษาการพัฒนาของสองสายพันธุ์ที่มีลวดลายสองสีที่แตกต่างกันในวัยผู้ใหญ่ A. ocellaris ซึ่งมีสามแถบและ A. frenatus ซึ่งมีแถบเดียวเท่านั้นที่อยู่บนหัว

ลายทางค่ะ A. ocellaris ปรากฏตัวตามลำดับที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนในระหว่างการเปลี่ยนแปลงจากตัวอ่อนเป็นตัวอ่อนวัย - ตัวแรกของศีรษะจากนั้นร่างกายและท้ายที่สุด นั่นคือในลำดับย้อนกลับที่พวกเขาหายไปสำหรับบางสายพันธุ์ในระหว่างกระบวนการวิวัฒนาการ

ดูเพิ่มเติม: ปลาหุ่นยนต์ที่ทำด้วย MIT นี้จะศึกษาแนวปะการังที่เปราะบางของโลก

ข้อสังเกตที่น่าประหลาดใจที่สองคือ A. frenatus แสดงให้เห็นถึงการพัฒนาเช่นเดียวกับ A. ocellaris ในระยะดักแด้ด้วยการปรากฏตัวของแถบสีขาวสามต่อเนื่องตั้งแต่หัวจรดหางในขณะที่ผู้ใหญ่มีเพียงคนเดียว แถบเหล่านี้จะหายไปในลำดับย้อนกลับที่พวกเขาพัฒนาจากหางถึงหัว

ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการสูญเสียลำดับวงในระหว่างการวิวัฒนาการถูก จำกัด โดยลำดับของการปรากฏตัวของแถบในระหว่างการพัฒนาและมีการเชื่อมโยงที่แข็งแกร่งระหว่างการวิวัฒนาการของสายวิวัฒนาการ (ประวัติศาสตร์วิวัฒนาการ) และ ontogenesis (การพัฒนาส่วนบุคคล) สิ่งนี้นำไปสู่สมมติฐานที่ว่าการก่อตัวของวงดนตรีนั้นถูกควบคุมโดยกลไกทางพันธุกรรมที่แม่นยำและขึ้นอยู่กับขั้วขั้ว - หลังของปลา กลไกเหล่านี้ยังไม่ถูกค้นพบ

ในที่สุดสิ่งที่เป็นลายเส้นสำหรับ?

เพื่อตอบคำถามนี้เราเปรียบเทียบความหลากหลายของรูปแบบแถบสีขาวที่พบในชุมชนปลาการ์ตูนธรรมชาติกับความหลากหลายที่พบในชุมชนที่ความหลากหลายของรูปแบบแถบสีขาวจะกระจายอย่างสมบูรณ์แบบสุ่ม จากการจำลองเหล่านี้เราสามารถแสดงให้เห็นว่าความน่าจะเป็นที่จะมีปลาการ์ตูนที่มีแถบจำนวนเท่ากันในภูมิภาคเดียวกันนั้นหาได้ยากมาก

ปัจจัยทางนิเวศวิทยาหลายประการสามารถมีอิทธิพลต่อการแจกแจงแบบไม่สุ่มนี้และมีแนวโน้มว่าจำนวนแถบสีขาวจะอนุญาตให้สายพันธุ์ปลาการ์ตูนจดจำกันได้ การรับรู้นี้มีความสำคัญในการจัดระเบียบทางสังคมของปลาเหล่านี้ซึ่งอาศัยอยู่ในหมู่ดอกไม้ทะเลที่หลายชนิดสามารถอยู่ร่วมกัน และนี่คือการยอมรับอย่างมากที่ช่วยให้นีโม่และพ่อของเขาสามารถพบกันที่ปลายอีกด้านหนึ่งของมหาสมุทร - เป็นการสิ้นสุดที่มีความสุขสำหรับทุกคน

บทความนี้ตีพิมพ์ครั้งแรกในภาษาฝรั่งเศส

บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกในบทสนทนาโดย Pauline Salis, Bruno Frederich และ Vincent Laudet อ่านบทความต้นฉบับที่นี่

$config[ads_kvadrat] not found