Per què Nemo té tres ratlles blanques? Es pesen biòlegs

Els peixos de coral són coneguts per la seva gran diversitat de colors i patrons, cadascun més sorprenent que el següent. Els exemples inclouen el peix mariposa de banda de coure (Chelmon rostratus, que té un "ull" negre sobre el seu cos), la taca blava (Paracanthurus hepatus) i el peix disparador de Picasso (Rhinecanthus aculeatus), el nom del qual està lligat als patrons de colors brillants als costats.

Un dels exemples més famosos de peixos de corall és el peix pallasso, que va protagonitzar la pel·lícula animada de Pixar Buscant Nemo el 2003. Aquest petit peix, que viu en simbiosi amb l'anémona marina, és fàcilment reconeixible gràcies al seu cos de color taronja brillant i a les seves franges blanques.

Malgrat la popularitat dels peixos de coral i la seva àmplia distribució, encara no entenem per què tenen una gran varietat de patrons de color. Més precisament, com es formen els patrons i quins són els rols dels colors? Per respondre a aquestes preguntes, un equip d'investigació de l'Observatori Banyuls-sobre-Mer (França) i la Universitat de Lieja (Bèlgica) van decidir estudiar el peix pallasso i els seus cosins. L'estudi es va publicar a l'edició de setembre de 2018 de la revista BMC Biology.

Nemo, àlies Amphiprion ocellaris, pertany al grup de peixos pallasso, que inclou prop de 30 espècies. El seu patró de color es caracteritza per un color groc, taronja, marró o negre amb ratlles blanques verticals compostes de cèl·lules reflectants de la llum anomenades iridòfors.

A més d'altres característiques físiques, les espècies de peixos pallasso es distingeixen pel nombre de franges blanques verticals. Així, algunes espècies no tenen ratlles (Amphiprion ephippium), només un (Amphiprion frenatus), o només dos (Amphiprion sebae). Amphiprion ocellaris, el famós Nemo, té tres ratlles. Què pot explicar la diferència en el nombre de bandes entre aquestes espècies?

Anem a comptar les ratlles

Per entendre el mecanisme que condueix a la diversitat de patrons de pigment, agrupem cada espècie de peix pallasso segons el nombre de bandes verticals. L’anàlisi genètica que integra la història evolutiva del peix pallasso va revelar que el seu avantpassat comú tenia tres bandes blanques, i que durant la seva diversificació, les línies de peixos pallasso van perdre successivament la banda de cua, després la banda del cos i, finalment, la banda principal, donant així quatre combinacions possibles:

• tres bandes (cap, cos i cua)
• dues bandes (cap i cos)
• una banda (cap sola)
• cap banda.

Si mirem els patrons que s’han desenvolupat, és clar que la diversitat està restringida: mentre es veuen les quatre combinacions esmentades anteriorment, els mecanismes biològics no permeten que una espècie tingui altres, per exemple, una sola banda a la cua.

I desapareixen el curs d’evolució

Per entendre per què algunes combinacions de ratlles no existeixen al peix pallasso, vam mirar el desenvolupament de dues espècies amb dos patrons de colors diferents a l’adult, A. ocellaris, que té tres franges, i A. frenatus, que només té una franja al cap.

Les ratlles A. ocellaris apareixen en un ordre ben definit durant la seva transformació de larva a adult jove: primer el del cap, després el cos i, finalment, la cua. És a dir, en l'ordre invers que van desaparèixer per a algunes espècies durant el procés d'evolució.

Vegeu també: aquest peix fabricat per robots del MIT estudiarà els esculls de corall fràgils del món

Una segona observació sorprenent va ser aquesta A. frenatus mostra el mateix desenvolupament que A. ocellaris a l'etapa larvària, amb l'aparició successiva de tres bandes blanques del cap a la cua, mentre que les persones adultes només tenen una. Aquestes bandes es perden llavors en l'ordre invers que van evolucionar, des de la cua fins al cap.

Aquests resultats suggereixen que la pèrdua cronològica de les bandes durant l'evolució es va veure limitada per la seqüència d'aparició de les bandes durant el desenvolupament i que hi ha un fort vincle entre la filogènia (història evolutiva) i la ontogènesi (desenvolupament individual). Això condueix a la hipòtesi que la formació de bandes està controlada per un mecanisme genètic precís i depèn de la polaritat antero-posterior del peix. Aquests mecanismes encara no han estat descoberts.

Finalment, per a què serveixen les ratlles?

Per respondre a aquesta pregunta, vàrem comparar la diversitat de patrons de ratlles blanques que es troben a les comunitats de peixos pallasso naturals amb la diversitat que es troba en comunitats on la diversitat de patrons de franges blanques es distribuiria completament aleatòriament. A través d’aquestes simulacions, vam poder demostrar que la probabilitat de tenir espècies de peixos pallasso amb el mateix nombre de bandes a la mateixa regió era molt rara.

Diversos factors ecològics poden influir en aquesta distribució no aleatòria, i és probable que el nombre de bandes blanques permeti que les espècies de peixos pallassos es reconeguin. Aquest reconeixement és essencial en l’organització social d'aquests peixos, que viuen entre les anemones on diverses espècies poden conviure. I és aquest reconeixement que permet a Nemo i al seu pare trobar-se a l'altre extrem de l’oceà: un final feliç per a tots.

Aquest article es va publicar originalment en francès.

Aquest article va ser publicat originalment a The Conversation de Pauline Salis, Bruno Frederich i Vincent Laudet. Llegiu l'article original aquí.