Социальное давление заставляет менять свой стиль не только людей – как выяснилось, оно влияет и на внешний вид молодых рыб-клоунов. Новое исследование Научно-технологического института Окинавы (OIST) раскрыло социальные сигналы и биологические механизмы, которые контролируют потерю белых вертикальных полос у томатных амфиприонов. Оказалось, что присутствие старших особей напрямую ускоряет этот процесс у молодняка.

Многие виды рыб живут в условиях строгой социальной иерархии. В случае томатных амфиприонов, как правило, только одна размножающаяся пара может занимать определенный актиний-хозяин, а более молодые рыбы играют подчиненную роль. Они сигнализируют о своем статусе с помощью визуальных подсказок, таких как размер и окраска. «Мы ранее показали, что рыбы-клоуны считают полосы, чтобы распознавать друг друга. Поэтому мы знаем, что полосы необходимы для общения», – отмечает доктор Лори Митчелл, ведущий автор исследования. Интересно, что около трети видов рыб-клоунов в процессе взросления за короткий срок теряют часть своих ювенильных полос.

Чтобы выяснить, почему это происходит, ученые наблюдали за молодыми рыбами в разных условиях: рядом со взрослыми особями в актиниях, а также в пустых или искусственных актиниях. Результаты оказались неожиданными – присутствие взрослых рыб ускоряло потерю дополнительной полосы. Исследователи полагают, что это связано со сложной иерархией. Когда молодая рыба находит актинию, уже занятую взрослыми, ей выгодно выглядеть как можно менее угрожающе, чтобы ее приняли на самую нижнюю ступень иерархии. Как только статус закреплен, она может сбросить «лишнюю» полосу, чтобы утвердиться в своей роли до прибытия следующего новичка.

И наоборот, молодые рыбы, нашедшие свободный «дом», могут сохранять свои ювенильные две полосы дольше. Это своего рода страховка. «Если взрослый захватчик вторгнется в их актинию, у них будет меньше шансов быть изгнанными, если они сохранят свой молодой, двухполосый вид», – предполагает доктор Митчелл. Таким образом, окраска становится гибким инструментом адаптации к социальной среде.

Помимо поведенческих факторов, команда изучила и клеточный механизм этого процесса. Сосредоточившись на иридофорах – клетках, отвечающих за белый цвет полос, – они обнаружили их массовую программируемую гибель. «Клетки сжимаются, их мембраны сморщиваются, а ядра фрагментируются. Эти мертвые клетки не заменяются новыми, а на месте белой полосы появляется характерная для вида оранжевая кожа», – объясняет исследовательница. Анализ показал, что в этот период у рыб были особенно активны гены, связанные с клеточной гибелью, а выработка гормонов щитовидной железы менялась в зависимости от присутствия взрослых особей. Это указывает на гормональную связь между социальным восприятием и изменением окраса.

Эволюционный анализ показал, что способность к потере полос развивалась у разных видов рыб-клоунов независимо. Главное, что их объединяет, – это жизнь в небольших социальных группах. Ученые считают, что это может быть защитным механизмом. В больших стаях разница в размерах между рыбами на разных ступенях иерархии меньше, и конфликты не так опасны. Но в малых группах, где есть только крупные взрослые и несколько мелких подчиненных, один укус может стать для молодой особи смертельным. Изучение таких адаптаций приближает науку к разгадке тайн биоразнообразия рифовых экосистем.