Selfie-Ready: "Fish Gape" hilft entz√ľckenden Baby Cichliden Schimmel Gesichter

Selfie-Taker sind wahrscheinlich mit dem Gesichtsausdruck vertraut, der als "Fischklaffen" bekannt ist - ein neutrales Gesicht mit unscharfen Augen und leicht geöffneten Lippen. Aber wenn junge Fische klaffen - weil sie ihre Münder immer wieder öffnen und schließen - tun sie das nicht für die Kamera. Vielmehr verstärkt dieses Verhalten die wachsenden Knochen in den Gesichtern der Tiere, und die endgültige Schädelform hängt von der Geschwindigkeit des Biegens ihrer Kiefer ab, nach einer neuen Studie.

Co-Autor der Studie R. Craig Albertson, ein Associate Professor in der Abteilung Biologie an der Universität von Massachusetts Amherst, hat mit Cichliden - kleine Süßwasserfische - für zwei Jahrzehnte gearbeitet. Er war sich dieser etwas rätselhaften Aktivität bei den jungen Fischen durchaus bewusst, aber er achtete nie sehr darauf, sagte er Live Science. Als Genetiker bewertete er die Entwicklung der Fische anhand ihrer Gene und ignorierte generell alles, was nicht im Genom kodiert war, "besonders seltsame Verhaltensweisen", erklärte er.

Albertson sagte, es sei nicht, bis Studienkoautor Yinan Hu, ein Postdoktorand in der Biologieabteilung am Boston College, darauf hinwies, wie seltsam dieses Verhalten wirklich sei, dass Albertson die wahre Eigenartigkeit der "Fischklaffheit" der Cichliden erkannte einige Fische haben bis zu 200 Mal pro Minute gedauert. [Fotos: Der freakiest aussehende Fisch]

Als Hu Albertson zum ersten Mal fragte, was er von den Larven erwartet hatte, schlug Albertson vor, dass dies mit der Atmung zusammenhängt - "Es sieht so aus, als würden sie Wasser über ihre Kiemen pumpen", sagte Albertson.

"Er ging weg und kam einen Tag später zurück und sagte:" Ich glaube nicht, dass sie das machen ", sagte Albertson zu Live Science." Wenn man sich die Literatur anschaut, ist es ziemlich klar - Atmung bei frühen Larvenfischen tritt durch die Haut durch Osmose auf. "

Und das veranlasste die Wissenschaftler, das Aufklaffen der Fische genauer zu untersuchen, erklärte Albertson.

Die Entwicklung der Larvencichliden im Schädel war bereits gut dokumentiert; Junge Fische in einigen Arten bauen früh in ihrem Wachstumszyklus mehr Knochenmasse auf, während Fische in anderen Arten weniger Knochenmasse im Schädel akkumulieren und sie später im Zyklus aufbauen. Diese Unterschiede wurden bisher für genetisch bedingt gehalten, aber die Wissenschaftler stellten nun in Frage, ob diese Variation mit dem Aufklaffen der Larven in Verbindung gebracht werden könnte, die ihre Kiefermuskeln kräftig bearbeiten, während ihre Schädel Gestalt annehmen, so Albertson gegenüber Live Science.

Zunächst verglichen die Forscher das klaffende Verhalten bei Arten mit unterschiedlichen Knochenwachstumszyklen und Mengen an Schädelknochenmasse. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die Fische mit mehr Knochenmasse schneller klaffen als die Arten, die weniger Knochen in ihren Schädeln angesammelt haben. Das sei "ziemlich überzeugend", sagte Albertson, aber die Wissenschaftler mussten Experimente durchführen, um sicherzugehen, dass es eine Verbindung gab.

"Können wir experimentell schnell klaffende Arten langsamer machen? Und was macht das mit dem Knochen?" Sagte Albertson. "Und können wir langsam klaffende Arten schneller aufblitzen lassen, und was macht das mit dem Knochen?"

In beiden Fällen beeinflussten Veränderungen der Gaping-Geschwindigkeit der Fische, wie viel Knochenmasse die Fische ihren Schädeln hinzufügten und wie schnell sich die Knochenmasse ansammelte, fanden die Wissenschaftler heraus.

"Es hat wunderbar verfolgt", sagte Albertson. "Als wir das Aufklaffen der schnell klaffenden Spezies verlangsamten, verlangsamte sich die Knochenentwicklung. Und als wir die klaffenden Arten auffrischten, haben wir die Knochenentwicklung erhöht."

Gesichtsform ist eine komplizierte genetische Eigenschaft, was bedeutet, dass es nicht von einem einzelnen Gen gesteuert wird, sondern von der kombinierten Aktivität vieler Gene, erklärte Albertson. Aber weniger als 50 Prozent der Variationen in komplizierten Eigenschaften wie Gesichtsform kann durch Genetik erklärt werden, sagte er.

"Woher kommt die andere Variante? Diese Studie zeigt, dass Sie diese emergenten Eigenschaften haben, die aufgrund eines scheinbar trivialen Verhaltens entstehen", sagte Albertson.

"Die Modulation dieses trivialen Verhaltens kann einen Einfluss auf die Skelettform haben - das ist eine Verbindung, die wir Genetiker normalerweise nicht herstellen würden."

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Verhalten und Umwelt Hand in Hand mit der DNA eines Organismus arbeiten können, um zu bestimmen, wie Variationen komplizierter Merkmale entstehen, so die Wissenschaftler. Für Genetiker könnte die Untersuchung des Genoms in einem Umweltkontext ein vollständigeres Bild davon liefern, wie sich Tiere entwickeln und entwickeln, sagte Albertson.

"Wir fangen an, über die Umwelt als einen wichtigen Faktor nachzudenken, der beeinflusst, wie Gene exprimiert werden und wie sich das Genom entfaltet, um uns einen Organismus mit einer bestimmten Form zu geben", sagte Albertson gegenüber Live Science.

"Ich hoffe, dass diese Studie dazu beitragen wird", sagte er.

Die Ergebnisse wurden gestern online im Journal Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht.

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