¿Por qué Nemo tiene 3 rayas blancas? Los biólogos pesan en

Los peces coralinos son conocidos por su gran diversidad de colores y diseños, cada uno más sorprendente que el siguiente. Los ejemplos incluyen la mariposa de cobre (Chelmon Rostratus, que tiene un “ojo” negro en su cuerpo), la espiga azul (Paracanthurus hepatus) y el pez ballesta Picasso (Rhinecanthus aculeatus), cuyo nombre está vinculado a los patrones de colores brillantes en sus lados.

Uno de los ejemplos más famosos de peces coralinos es el pez payaso, protagonista de la película animada Pixar. Buscando a Nemo en 2003. Este pequeño pez, que vive en simbiosis con la anémona de mar, es fácilmente reconocible gracias a su cuerpo de color naranja brillante y sus amplias rayas blancas.

A pesar de la popularidad y la amplia distribución de los peces coralinos, todavía no entendemos por qué tienen tantos patrones de colores tan diferentes. Más precisamente, ¿cómo se forman los patrones y cuáles son los roles de los colores? Para responder a estas preguntas, un equipo de investigación del Observatorio Banyuls-sur-Mer (Francia) y la Universidad de Lieja (Bélgica), decidió estudiar el pez payaso y sus primos. El estudio fue publicado en la edición de septiembre de 2018 de la revista. BMC Biologia.

Nemo alias Amphiprion ocellaris, pertenece al grupo del pez payaso, que incluye alrededor de 30 especies. Su patrón de color se caracteriza por un color amarillo, naranja, marrón o negro con rayas verticales blancas compuestas por células que reflejan la luz llamadas iridóforos.

Además de otras características físicas, las especies de peces payaso se distinguen por su número de rayas verticales blancas. Así, algunas especies no tienen rayas (Amphiprion ephippium), solo uno (Amphiprion frenatus), o sólo dos (Amphiprion sebae). Amphiprion ocellaris, el famoso nemo, tiene tres rayas. ¿Qué puede explicar la diferencia en el número de bandas entre estas especies?

Contemos las rayas

Para comprender el mecanismo que conduce a la diversidad de patrones de pigmentos, agrupamos cada especie de pez payaso de acuerdo con su número de bandas verticales. El análisis genético que integra la historia evolutiva del pez payaso reveló que su ancestro común tenía tres bandas blancas, y que durante su diversificación, las líneas de pez payaso perdieron sucesivamente la banda de la cola, luego la banda del cuerpo y, finalmente, la banda de la cabeza, dando así cuatro combinaciones posibles:

• Tres bandas (cabeza, cuerpo y cola).
• dos bandas (cabeza y cuerpo)
• una banda (cabeza sola)
• ninguna banda

Al observar los patrones que se han desarrollado, está claro que la diversidad está restringida: mientras se ven las cuatro combinaciones enumeradas anteriormente, los mecanismos biológicos no permiten que una especie tenga otras, por ejemplo, una sola franja en la cola.

Y lejos van por el curso de la evolución

Para entender por qué algunas combinaciones de franjas no existen en el pez payaso, observamos el desarrollo de dos especies con dos patrones de colores diferentes en la edad adulta. A. ocellaris, que tiene tres franjas, y A. frenatus, que tiene una sola raya, en su cabeza.

Las rayas en A. ocellaris Aparecen en un orden bien definido durante su transformación de larva a adulto joven: primero el de la cabeza, luego el cuerpo y finalmente la cola. Es decir, en el orden inverso al que desaparecieron para algunas especies durante el proceso de evolución.

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Una segunda observación sorprendente fue que A. frenatus muestra el mismo desarrollo que A. ocellaris en la etapa larvaria, con la aparición sucesiva de tres bandas blancas de la cabeza a la cola, mientras que los individuos adultos solo tienen una. Estas bandas se pierden en el orden inverso al que evolucionaron, de la cola a la cabeza.

Estos resultados sugieren que la pérdida cronológica de las bandas durante la evolución se vio limitada por la secuencia de aparición de las bandas durante el desarrollo y que existe un fuerte vínculo entre la filogénesis (historia evolutiva) y la ontogénesis (desarrollo individual). Esto conduce a la hipótesis de que la formación de bandas está controlada por un mecanismo genético preciso y depende de la polaridad antero-posterior de los peces. Estos mecanismos aún no se han descubierto.

Finalmente, ¿para qué son las rayas?

Para responder a esta pregunta, comparamos la diversidad de patrones de franjas blancas que se encuentran en las comunidades de peces payaso naturales con la diversidad que se encuentra en las comunidades donde la diversidad de patrones de franjas blancas se distribuiría completamente al azar. A través de estas simulaciones, pudimos demostrar que la probabilidad de tener especies de pez payaso con el mismo número de bandas en la misma región era muy rara.

Varios factores ecológicos pueden influir en esta distribución no aleatoria, y es probable que la cantidad de bandas blancas permita que las especies de peces payaso se reconozcan entre sí. Este reconocimiento es esencial en la organización social de estos peces, que viven entre las anémonas donde varias especies pueden coexistir. Y es este mismo reconocimiento el que permite que Nemo y su padre se encuentren en el otro extremo del océano, un final feliz para todos.

Este artículo fue publicado originalmente en francés.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation por Pauline Salis, Bruno Frederich y Vincent Laudet. Lee el artículo original aquí.