El carismático pez payaso, el pez de arrecife de coral que se hizo famoso por la película Buscando a Nemo, es instantáneamente reconocible por sus rayas blancas. Estas rayas, que los científicos llaman barras, aparecen cuando el pez payaso madura de larvas a adultos en un proceso llamado metamorfosis, pero ¿cómo estasLa forma de patrones distintivos ha sido durante mucho tiempo un misterio.
Ahora, un nuevo estudio ha descubierto que la velocidad a la que se forman estas barras blancas depende de la especie de anémona de mar en la que vive el pez payaso. Los científicos también descubrieron que las hormonas tiroideas, que desempeñan un papel clave en la metamorfosis, impulsan la rapidezaparecen sus rayas, a través de cambios en la actividad de un gen llamado duox .
"La metamorfosis es un proceso importante para el pez payaso: cambia su apariencia y también el entorno en el que viven, ya que las larvas de pez payaso dejan la vida en el océano abierto y se asientan en el arrecife", dijo el autor principal, el profesor Vincent Laudet, quien dirige elUnidad Marine Eco-Evo-Devo en la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa OIST. "Comprender cómo cambia la metamorfosis según el anfitrión de la anémona de mar puede ayudarnos a responder preguntas no solo sobre cómo se adaptan a estos diferentes entornos, sino tambiéncómo podrían verse afectados por otras presiones ambientales, como el cambio climático ".
En el estudio, publicado el 24 de mayo de 2021 en PNAS , un equipo de investigadores del Centro de Investigación y Observatorio Ambiental de las Islas CRIOBE en Francia examinó por primera vez la especie de pez payaso, Amphiprion percula , en la bahía de Kimbe, Papua Nueva Guinea.
El pez payaso puede vivir en la magnífica anémona de mar Heteractis magnifica , o la anémona de alfombra gigante más tóxica, Stichodactyla gigantea .
Durante la encuesta, el equipo notó que los peces payaso juveniles que vivían en la anémona alfombra gigante ganaron sus barras blancas adultas más rápido que los peces payaso que viven en la magnífica anémona de mar.
"Estábamos realmente interesados en comprender no solo por qué la formación de barras ocurre más rápido o más lento según la anémona de mar, sino también qué impulsa estas diferencias", dijo la primera autora, la Dra. Pauline Salis, investigadora postdoctoral en el Observatoire Océanologique de Banyuls-sur-Mer, Sorbonne Université Paris, que estudia los patrones de color en los peces de los arrecifes de coral.
En el laboratorio, el equipo trabajó con el pez payaso Amphiprion ocellaris , un pariente cercano de Amphiprion percula . Se centraron en las hormonas tiroideas, que se sabe que desencadenan la metamorfosis en las ranas.
Los investigadores trataron al pez payaso en larvas con diferentes dosis de hormonas tiroideas. Cuanto mayor sea la dosis de hormonas tiroideas, más rápido el pez payaso desarrolló las barras blancas, informó el equipo. Por el contrario, cuando los investigadores trataron al pez payaso con un fármaco que detuvo las hormonas tiroideasde producirse, la formación de barras se retrasó.
Las barras blancas se forman debido a las células pigmentarias, llamadas iridóforos, que expresan un subconjunto específico de genes. Las hormonas tiroideas aceleraron la formación de barras blancas al activar estos genes iridóforos, encontró el equipo de investigación.
A continuación, los científicos probaron si estas observaciones eran ciertas en el campo. Cuando el laboratorio CRIOBE regresó a la bahía de Kimbe, transportaron peces payaso juveniles de ambas especies de anémona de mar de regreso al Dr. Salis en Francia.
Los niveles de hormonas tiroideas fueron mucho más altos en el pez payaso de la anémona alfombra gigante que en el pez payaso de la magnífica anémona de mar, confirmó el Dr. Salis.
Para comprender qué causó estos niveles más altos de hormonas tiroideas, el equipo midió la actividad de la mayoría de los genes en el genoma del pez payaso.
"La gran sorpresa fue que de todos estos genes, solo 36 genes diferían entre el pez payaso de las dos especies de anémona de mar", dijo el profesor Laudet. "Y uno de estos 36 genes, llamado duox , nos dio un verdadero momento eureka. "
Duox , que hace que la proteína doble oxidasa, desempeña un papel importante en la formación de hormonas tiroideas, según ha demostrado una investigación anterior. El duox el gen mostró niveles más altos de actividad en el pez payaso de la anémona alfombra gigante, en comparación con el pez payaso de la magnífica anémona de mar.
Experimentos adicionales en colaboración con el profesor David Parichy de la Universidad de Virginia, EE. UU., Confirmaron que duox es importante para desarrollar células de pigmento iridóforo. Cuando el duox el gen se inactiva en el pez cebra mutante, el desarrollo de las células del pigmento iridóforo se retrasa, encontró el estudio.
Tomados en conjunto, los datos sugieren que una mayor actividad de duox en el pez payaso que vive en la alfombra gigante, la anémona da como resultado niveles más altos de hormonas tiroideas y, por lo tanto, la tasa más rápida de formación de barras blancas a medida que las células de pigmento iridóforo se desarrollan más rápido
Sin embargo, la investigación plantea aún más preguntas para que los científicos las respondan, incluida la razón ecológica de esta variación en la tasa de formación de barras blancas.
Puede deberse a que la anémona alfombra gigante es más tóxica, y los niveles de hormona tiroidea aumentan como respuesta al estrés, especulan los investigadores.
"Aquí en OIST, estamos empezando a profundizar en algunas posibles explicaciones", dijo el profesor Laudet. "Sospechamos que estos cambios en la formación de barras blancas son solo la punta del iceberg, y que hay muchas otras diferencias presentes queayudar al pez payaso a adaptarse a los dos hospedadores de anémona de mar diferentes ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Posgrado del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa OIST . Original escrito por Dani Ellenby. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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