¿Por qué Nemo tiene tres rayas blancas? Enigma resuelto

Los peces coralinos son conocidos por su gran diversidad de colores y patrones, cada uno más sorprendente que el anterior. Ejemplos de ello son el pez mariposa de nariz alargada (Chelmon rostratus, que tiene un ojo negro en el cuerpo), el pez cirujano azul (Paracanthurus hepatus) y el pez ballesta Picasso (Rhinecanthus aculeatus), cuyo nombre se relaciona con los patrones de colores brillantes a los lados.

Uno de los peces coralinos más famosos es el pez payaso, que protagonizó la película animada de 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 anaranjado brillante y sus anchas rayas blancas.

A pesar de la popularidad y la amplia distribución de los peces coralinos, aún no entendemos por qué tienen esa variedad de patrones de colores. Es más, ¿cómo se forman los patrones y cuál es su función? Para responder a estas preguntas, un equipo de investigación del Observatorio Banyuls-sur-Mer (Francia) y de la Universidad de Lieja (Bélgica), decidió estudiar al pez payaso y sus primos. El estudio fue publicado en la edición de septiembre de 2018 de la revista BMC Biology.

Nemo, alias Amphiprion ocellaris, pertenece al grupo de los peces payaso, que incluye unas 30 especies. Su patrón de color se caracteriza por un color amarillo, naranja, marrón o negro con franjas verticales blancas compuestas de células reflectantes de la luz llamadas iridóforos.

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

Contemos las rayas

Para entender el mecanismo que conduce a la diversidad de patrones de pigmentación, agrupamos cada especie de pez payaso según su número de rayas verticales. El análisis genético que integra la historia evolutiva del pez payaso reveló que su antepasado común tenía tres rayas blancas. Con el tiempo, las líneas del pez payaso perdieron primero la raya de cola, luego la raya del cuerpo y por último la raya de la cabeza. El resultado son cuatro combinaciones posibles:

• Tres rayas (cabeza, cuerpo y cola)

• Dos rayas (cabeza y cuerpo)

• Una raya (cabeza sola)

• Cero rayas.

Si miramos los patrones desarrollados, está claro que la diversidad es limitada. Las cuatro combinaciones listadas arriba existen, pero los mecanismos biológicos no permiten que una especie tenga otras -por ejemplo, una sola raya en la cola-.

Una goma de borrar embrionaria

Para entender por qué algunas combinaciones de rayas 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 rayas, y A. frenatus, que solo tiene una rayita en la cabeza.

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

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

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

Pero, ¿para qué son las rayas?

Para responder a esta pregunta, comparamos la diversidad de patrones de rayas blancas encontrados en las comunidades de peces payaso naturales con la encontrada en una distribución al azar. A través de estas simulaciones, demostramos que la probabilidad de tener especies de peces payaso con el mismo número de rayas en la misma región era muy rara.

Varios factores ecológicos pueden influir en esta distribución no aleatoria y es probable que el número de rayas blancas permita que las especies de peces payaso se reconozcan entre sí. Esto es esencial en la organización social de los peces, que viven entre anémonas donde pueden coexistir varias especies. Es este mismo reconocimiento el que permite a Nemo y a su padre encontrarse al otro lado del océano, un final feliz para todos.

Pauline Salis, Chercheur postdoctoral, Sorbonne Université; Bruno Frédérich, Maître de Conférences, Université de Liège y Vincent Laudet, Directeur de l'Observatoire Océanologique, Sorbonne Université

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.