왜 Nemo에는 백색 줄무늬가 3 개 있습니까? 생물 학자들의 체중 측정

산호초는 색상과 패턴의 다양성이 뛰어나 잘 알려져 있습니다. 예를 들어 copperband butterflyfish (Chelmon rostratus, 그것의 몸에 검은 "눈"을 가지고), 푸른 당나라 (Paracanthurus hepatus)와 피카소 triggerfish (Rhinecanthus aculeatus), 그 이름은 그 측면에 밝은 색상의 패턴에 연결되어 있습니다.

산호 물고기의 가장 유명한보기의 한개는 살아 움직이는듯한 Pixar 필름에서 주연시킨 흰 동가리이다 니모를 찾아서 말미잘과 공생하며 사는이 작은 물고기는 밝은 오렌지색 몸과 넓은 흰색 줄무늬 덕분에 쉽게 알아볼 수 있습니다.

산호초의 인기와 폭 넓은 분포에도 불구하고 우리는 왜 그들이 무수하고 다른 색상 패턴을 가지고 있는지 이해하지 못합니다. 보다 정확하게, 패턴은 어떻게 형성되며 색상의 역할은 무엇입니까? 이 질문에 답하기 위해 Banyuls-sur-Mer 관측소 (프랑스)와 Liège (벨기에)의 연구팀이 클라운 피시와 그 사촌을 연구하기로 결정했습니다. 이 연구는 2018 년 9 월호 저널 BMC 생물학.

네모, 별칭 양서류 ocellaris, 약 30 종을 포함 클라운 피시 그룹에 속한다. 그들의 색상 패턴은 노란색, 주황색, 갈색 또는 검은 색으로 특징 지어지며 세로색 줄무늬는 홍채 형성 세포 (iridophores)라고 불리는 빛을 반사하는 세포로 구성됩니다.

다른 신체적 특징 이외에, 흰 동가리 종은 수직 흰색 줄무늬의 수에 따라 구별됩니다. 따라서 일부 종은 줄무늬가 없다 (양서류 ephippium), 오직 하나 (양서류), 아니면 단지 두 개 (전복 해파리). 양서류 ocellaris, 유명한 Nemo에는 3 줄무늬가있다. 이 종들 사이의 갯수의 차이를 설명 할 수있는 것은 무엇입니까?

줄무늬를 세 보자.

안료 패턴의 다양성으로 이어지는 메커니즘을 이해하기 위해 우리는 수직 줄 수에 따라 각 클라운 피시 종을 그룹화했습니다. 클라운 피시의 진화론 적 역사를 통합 한 유전 적 분석 결과, 그들의 공통 조상은 3 개의 흰 띠가 있었고, 다양 화 중에는 흰 꼬리 띠, 꼬리 띠, 그리고 띠가 순차적으로 잃어 버려 결국 4 가지 조합을 나타냈다.

• 3 개의 악대 (머리, 몸 및 꼬리)
• 두 밴드 (머리와 몸)
• 하나의 밴드 (혼자 머리)
• 밴드 없음.

개발 된 패턴을 살펴보면, 다양성이 제한된다는 것이 분명합니다. 위에 열거 된 네 가지 조합을 볼 수 있지만 생물학적 메커니즘은 종에 다른 종을 허용하지 않습니다 (예: 꼬리에 단일 줄무늬).

그리고 멀리 그들은 진화의 과정을지나갑니다.

일부 스트라이프 조합이 클라운 피시에 존재하지 않는 이유를 이해하기 위해 성년기에 두 가지 다른 패턴을 가진 두 종의 발달을 관찰했습니다. A. ocellaris, 3 줄무늬가 있고, A. frenatus 그것의 머리에 단 하나 줄무늬가있는.

에있는 줄무늬 A. ocellaris 유충에서 젊은 성인으로의 변환 과정에서 잘 정의 된 순서로 나타납니다 - 머리의 머리, 머리의 몸, 그리고 마지막으로 꼬리의 머리. 즉, 진화 과정에서 일부 종이 사라진 것과 반대 순서로 진행됩니다.

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두 번째 놀라운 관찰은 A. frenatus 같은 발전을 보여준다. A. ocellaris 애벌레 단계에서 머리에서 꼬리까지 3 개의 흰색 띠가 연속적으로 나타나고 성인 개체는 1 개뿐입니다. 이 밴드는 꼬리에서 머리로 진화 한 것과 반대 순서로 손실됩니다.

이러한 결과는 진화 과정에서 밴드의 연대 기적 상실이 발생하는 동안 밴드의 출현 순서에 의해 제약을받으며 계통 발생 (진화론 적 병력)과 온톨 제닉 (개별 발달) 사이에 강력한 연관성이 있음을 시사한다. 이것은 밴드 형성이 정확한 유전 메커니즘에 의해 조절되고 어류의 전후 극성에 의존한다는 가설을 유도합니다. 이러한 메커니즘은 아직 발견되지 않았습니다.

마지막으로, 줄무늬는 무엇입니까?

이 질문에 답하기 위해 자연스러운 흰 동가리 지역 사회에서 발견되는 흰색 줄무늬 패턴의 다양성과 흰색 줄무늬 패턴의 다양성이 무작위로 완전히 분배되는 지역 사회에서 발견되는 다양성을 비교했습니다. 이 시뮬레이션을 통해 같은 지역에 같은 수의 밴드를 가진 흰 동가리 종을 가질 확률이 매우 낮다는 것을 보여주었습니다.

몇몇 생태 학적 요인이이 무작위 적 분포에 영향을 미칠 수 있으며, 흰 띠 수가 많아서 클라운 피시 종을 서로 인식 할 수 있습니다. 이러한 인식은 몇몇 종들이 공존 할 수있는 아네모네에 사는이 어류의 사회적 조직에서 필수적입니다. 그리고 Nemo와 그의 아버지가 바다 건너편에서 서로를 찾을 수있게 해주는 것은 바로이 인정입니다. 하나와 모두를위한 행복한 결말입니다.

이 기사는 원래 프랑스어로 출판되었습니다.

이 기사는 Pauline Salis, Bruno Frederich 및 Vincent Laudet의 Conversation에 처음 게시되었습니다. 여기에 원본 기사를 읽으십시오.