Kenapa Nemo Mempunyai 3 Jalur Putih? Ahli biologi menimbang

Ikan karang dikenali kerana kepelbagaian warna dan corak yang hebat, yang lebih mengejutkan daripada yang berikutnya. Contohnya termasuk kupu-kupu copperband (Chelmon rostratus, yang mempunyai "mata" hitam pada tubuhnya), tang biru (Paracanthurus hepatus) dan Picasso triggerfish (Rhinecanthus aculeatus), yang namanya dikaitkan dengan corak warna-warna terang pada sisinya.

Salah satu contoh ikan karang yang paling terkenal adalah clownfish, yang membintangi filem animasi Pixar Mencari Nemo pada tahun 2003. Ikan kecil ini, yang hidup dalam simbiosis dengan anemone laut, mudah dikenali dengan badan jingga yang cerah dan jalur putih yang lebar.

Walaupun populariti ikan dan pengedaran luas, kita tidak faham mengapa mereka mempunyai pelbagai corak warna yang berbeza. Lebih tepat lagi, bagaimana corak terbentuk dan apakah peranan warna? Untuk menjawab soalan-soalan ini, satu pasukan penyelidik dari Balai Cerap Banyuls-sur-Mer (Perancis) dan University of Liège (Belgium), memutuskan untuk mengkaji clownfish dan sepupunya. Kajian itu diterbitkan dalam jurnal edisi September 2018 Biologi BMC.

Nemo, alias Amphiprion ocellaris, tergolong dalam kumpulan clownfish, yang merangkumi kira-kira 30 spesies. Corak warna mereka dicirikan oleh warna kuning, oren, coklat, atau hitam dengan jalur putih menegak yang terdiri daripada sel-sel yang mencerminkan cahaya yang disebut iridophores.

Sebagai tambahan kepada ciri-ciri fizikal yang lain, spesies clownfish dibezakan dengan bilangan garis putih menegak mereka. Oleh itu, sesetengah spesies tidak mempunyai jalur (Amphiprion ephippium), hanya satu (Amphiprion frenatus), atau hanya dua (Amphiprion sebae). Amphiprion ocellaris, Nemo yang terkenal, mempunyai tiga jalur. Apa yang dapat menjelaskan perbezaan bilangan band di antara spesies ini?

Mari kita Count Jalur

Untuk memahami mekanisme yang membawa kepada kepelbagaian corak pigmen, kami mengumpulkan setiap spesies clownfish mengikut bilangan band menegak mereka. Analisis genetik yang menggabungkan sejarah evolusi clownfish mendedahkan bahawa leluhur mereka yang sama mempunyai tiga band putih, dan semasa kepelbagaian mereka, garisan-garisan clownfish berturut-turut kehilangan band ekor, maka band tubuh, dan akhirnya band kepala, dengan demikian memberikan empat kombinasi yang mungkin:

• tiga band (kepala, badan dan ekor)
• dua band (kepala dan badan)
• satu kumpulan (kepala sahaja)
• tiada band.

Melihat corak yang telah dibangunkan, jelas bahawa kepelbagaian dikekang: manakala empat kombinasi yang disenaraikan di atas dilihat, mekanisme biologi tidak membenarkan spesies mempunyai orang lain - sebagai contoh, jalur tunggal pada ekor.

Dan Mereka Pergi Melalui Kursus Evolusi

Untuk memahami mengapa beberapa kombinasi jalur tidak wujud dalam clownfish, kita melihat perkembangan dua spesies dengan dua corak berwarna yang berlainan pada masa dewasa, A. ocellaris, yang mempunyai tiga jalur, dan A. frenatus, yang hanya mempunyai satu jalur, di kepalanya.

Jalur dalam A. ocellaris muncul dalam susunan yang jelas semasa transformasi dari larva menjadi dewasa muda - pertama kepala, kemudian badan, dan akhirnya pada ekor. Iaitu, dalam urutan terbalik bahawa mereka hilang untuk beberapa spesies semasa proses evolusi.

Lihat juga: Ikan Robot MIT-Made ini akan mempelajari Terumbu Karang Fragile di Dunia

Pengamatan yang mengejutkan kedua ialah A. frenatus menunjukkan perkembangan yang sama seperti A. ocellaris dalam peringkat larva, dengan penampilan berturut-turut tiga band putih dari kepala ke ekor, manakala individu dewasa hanya mempunyai satu. Band ini kemudiannya hilang dalam susunan terbalik yang mereka berevolusi, dari ekor ke kepala.

Keputusan ini menunjukkan bahawa kehilangan kronologi band semasa evolusi dikekang oleh urutan penampilan band semasa pembangunan dan terdapat hubungan kuat antara phylogenesis (sejarah evolusi) dan ontogenesis (perkembangan individu). Ini membawa kepada hipotesis bahawa pembentukan band dikawal oleh mekanisme genetik yang tepat dan bergantung kepada kutub antero-posterior ikan. Mekanisme ini masih belum dijumpai.

Akhirnya, Apakah Jalilah Untuk Jalur?

Untuk menjawab soalan ini, kami membandingkan kepelbagaian corak jalur putih yang terdapat dalam komuniti clownfish semulajadi dengan kepelbagaian yang terdapat dalam komuniti di mana kepelbagaian corak jalur putih akan diedarkan sepenuhnya secara rawak. Melalui simulasi ini, kita dapat menunjukkan bahawa kebarangkalian spesies clownfish dengan jumlah band yang sama di rantau yang sama sangat jarang berlaku.

Beberapa faktor ekologi boleh mempengaruhi pengedaran bukan rawak ini, dan kemungkinan bilangan band putih membolehkan spesies clownfish mengenali antara satu sama lain. Pengiktirafan ini penting dalam organisasi sosial ikan ini, yang hidup di kalangan anemones di mana beberapa spesies boleh hidup bersama. Dan ini adalah pengiktirafan yang membolehkan Nemo dan bapanya mencari antara satu sama lain di hujung lautan - satu penghujung yang gembira untuk satu dan semua.

Artikel ini pada asalnya diterbitkan dalam bahasa Perancis.

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan oleh Pauline Salis, Bruno Frederich, dan Vincent Laudet. Baca artikel asal di sini.