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孔雀魚的色視覺變化會影響雌魚的配偶偏好

出處:水生動物健康評估 作者:梁曉文 水產養殖網 2018-12-13 23:36:00
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野生孔雀魚,顯示不同身體顏色三條雄魚與一條雌魚
(照片來源: A. SATO, GUNMA UNIVERSITY)

    各種動物都有雄性特有的裝飾物特征,這些裝飾物受到雌性的青睞。哪一種雄性特征容易受雌性的青睞則因雌性而異。在進化生態學中,產生和維持雌性偏好差異的遺傳機制一直是一個核心問題。
 
    日本東北大學領導的一個研究小組發現,孔雀魚編碼光敏色素的視蛋白基因表達變異會產生不同的光敏感性和色覺,從而導致雌魚對雄魚性顏色的反應發生變化。雄性孔雀魚的身體顏色夸張多樣,雌性孔雀魚會對雄性圖案的某些成分表現出偏愛。這些雄性顏色和雌性偏好因野生種群而異。有趣的是,孔雀魚中也發現了色覺的個體差異。
 
    因此,假設色覺的變化導致雌性對雄性色彩圖案的偏好的變化。然而,色覺變異的基因機制以及色覺與雌魚偏好之間的關系尚未被證實。Yusuke Sakai博士和Masakado Kawata教授專注于編碼視網膜中光敏色素的視蛋白基因。孔雀魚有9個視蛋白基因。其中一個視蛋白基因(LWS-1)編碼檢測長波光譜(即橙紅色)中可見光的蛋白質,顯示等位基因多態性,并且這些變體在野生群體中保持自然選擇。
 
    他們發現具有不同LWS-1基因型的個體之間多個視蛋白基因的表達水平不同。此外,光照環境也影響視蛋白基因的表達水平。通過行為實驗,他們發現LWS-1表達的變化影響了個體對不同顏色光在行為水平上的敏感性。這些結果表明,在生長過程中,由遺傳多態性和光照環境引起的視蛋白的表達變化導致了光敏感性的變化。然后,他們調查了視蛋白基因表達的變化是否影響了雌性對雄性橙色的偏好,橙色是雌性孔雀魚的重要擇偶標準之一。通過對雄性的視頻圖像進行數字修改,他們發現,擁有較高視蛋白基因表達的雌性對更亮的橙色斑點表現出更強的偏好。
 
    他們的研究中的一組結果表明,光敏感性的差異是由視蛋白基因表達的遺傳和塑性變化所介導的,并且導致雌魚對雄魚性色的偏好的變化。視覺特性和配偶選擇之間的這些相互作用可能是雄性孔雀魚性色彩極端多樣性演變的驅動力。
 
 
資料來源:
AAAS和EurekAlert!
Color vision variation in guppies influences female mate preference
PUBLIC RELEASE: 19-NOV-2018
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發布人:webmaster
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