小丑鱼变身"的神秘过程揭秘

图说：小丑鱼的体色并不局限于橙色或红色，从黄色到黑色的都有。不同物种具有的白色条纹数量各不相同：0条、1条 (头部)、2条 (头部和躯干) 或者3条 (头部、躯干和尾巴)。双锯鱼属 (Amphiprion) 的4种小丑鱼：从左上开始顺时针方向分别是A. ephippium、A. frenatus、A. ocellaris和A. bicinctus。

图说：15天龄的幼年小丑鱼(A. ocellaris)，已经完全展示了头部和躯干的两道条纹，第三道尾部的条纹正在形成中。

包括小丑鱼在内的珊瑚礁鱼类呈现出各种各样的颜色，但目前尚不清楚这些颜色是如何进化的，以及它们在鱼的一生中是如何发育出来的。近日，一项发表在《BMC生物学》杂志上的研究为小丑鱼不同条纹的进化以及不同物种个体从幼体发育为成体的过程中，条纹是如何变化的提供了新的线索。

法国索邦大学的Vincent Laudet博士是论文的通讯作者，他说：“我们证实了小丑鱼的祖先具有3条白色条纹，而某些物种在进化过程中失去了条纹。在物种进化过程中条纹的消失与现生的不同物种个体发育出不同条纹模式之间，我们发现了一些惊人的相似之处。”通过对两种小丑鱼的研究 (Amphiprion ocellaris和Amphiprion frenatus)，研究人员发现这两种鱼在刚孵化不久时身上都没有条纹，随后他们在头部和躯干同时长出了条纹。前者在接近尾巴的位置长出第3条条纹，而后者躯干部的条纹在其成年之前便消失了。

通过研究另外26种小丑鱼的发育信息，作者发现至少有9种鱼幼年时的条纹多于其成年之后，于是作者研究了小丑鱼进化过程中条纹的发育。

Laudet博士说：“有趣的是，所有现生的小丑鱼在它们出生后都会由前到后逐渐长出条纹，有些物种的个体在成年后又从后到前逐渐失去条纹，这与小丑鱼进化过程中条纹消失的情况类似；然而所有小丑鱼最初都具有3条条纹——如同他们的共同祖先——随着它们分化为现在的30个不同的物种，某些小丑鱼失去了条纹，与现生小丑鱼在其成长过程中失去条纹的模式类似。”

Laudet博士补充说：“有趣的是，虽然小丑鱼的条纹数量从0到3不等，但这些条纹的构成方式却没有多大差异。在所有的双条纹物种中，缺失的都是最靠近尾巴的那条条纹，而保留了头部和躯干的条纹。所有的单条纹物种都只保留了头部条纹，没有躯干和尾鳍条纹。如此一来，某些物种完全没有条纹；而有1条条纹的物种，条纹只会在头部，而不会出现在躯干或尾部；有2条条纹的物种，条纹必然在头部和躯干，而不会出现在头部和尾部。”

为了研究条纹形成和消失的分子机制，作者用一种可抑制斑马鱼条纹发育的物质对小丑鱼进行了处理。该物质靶向色素细胞中的特定受体，细胞可产生反射/斑斓的色彩。作者发现，用这种物质处理过的幼体，其条纹发育不完全或者完全不发育，具有剂量依赖性。这些结果表明小丑鱼身上的白色条纹是由色素细胞生成，这些细胞数量的减少会抑制条纹的形成。

Laudet博士说：“珊瑚礁鱼类的色斑为何如此多样化，这些特征是如何起源的？解开这些谜团有助于我们理解这些复杂表型的形成。此外，这些不同的条纹可能有利于小丑鱼进行物种识别，包括潜在的繁殖对象。”

编译：灯丝 审稿：阿淼 责编：张梦

期刊来源：《BMC生物学》

原文链接：
https://phys.org/news/2018-09-clownfish-stripes-pattern-evolution-coral.html

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