Новое исследование Окинавского института науки и технологий (Япония) раскрыло механизмы изменения окраски у томатных амфиприонов, известных как рыбы-клоуны. Ученые выяснили, что скорость потери белых вертикальных полос у молодых рыб напрямую зависит от присутствия рядом старших особей. Исследование опубликовано в журнале PLOS Biology.
Рыбы-клоуны известны тем, что живут в актиниях — родственниках кораллов, щупальца которых служат им естественной защитой. В одной актинии обычно живет только одна размножающаяся пара, а молодые рыбы занимают подчиненное положение. Они сигнализируют о своем статусе с помощью размера и количества полос.
Предыдущие исследования показали, что эти рыбы «считают» полосы для распознавания сородичей. В ходе эволюции большинство рыб-клоунов приобрели дополнительные белые полосы на ранних стадиях развития, но потеряли их при взрослении. Исследователи установили камеры и наблюдали за молодыми рыбами в разных условиях: со взрослыми сородичами в актиниях, с пустыми актиниями и без них.
Результат оказался неожиданным: присутствие взрослых рыб ускоряло потерю полос, хотя дополнительные полосы служат сигналом подчинения. Ученые предполагают, что механизм связан с выживанием в иерархии. Молодь, попадающая в актинию к взрослым, стремится выглядеть не угрожающе, чтобы избежать конфликтов. После принятия они быстрее теряют «детскую» полосу, чтобы закрепить свой статус до появления следующего новичка. Однако рыбы, живущие в незанятых актиниях, напротив, сохраняют полосы дольше. Если актинию захватят взрослые особи, двухполосый молодняк будет выглядеть менее угрожающе, и его с меньшей вероятностью прогонят.
Изучая клеточный уровень, команда обнаружила, что белый цвет полос обеспечивают особые клетки. Под микроскопом исследователи увидели их массовую гибель. Клетки сжимаются и не заменяются, на месте белой полосы появляется оранжевая кожа.
Молекулярно-генетический анализ выявил, что процесс исчезновения белых полос сопровождается активацией генов. Это указывает на то, что клетки, отвечающие за белую пигментацию, подвергаются контролируемому самоуничтожению. Полученные данные также свидетельствуют о наличии гормонального механизма, который связывает социальное окружение и утрату полос. Социальный сигнал, воспринимаемый рыбой, запускает гормональную реакцию, которая активирует этот процесс.
Реконструкция эволюции показала, что потеря полос у разных видов возникла независимо, но все они жили в небольших группах. Это связано с тем, что в маленьких группах большая разница в размерах между взрослыми и молодняком, и один укус может быть смертельным. Вероятно, гибкость окраски играет роль защитного механизма.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, сколько живут медузы и кому из них доступно биологическое бессмертие.
