Эксперименты по выбору самцов показали, что самки гуппи, маскируемые незаметным сетчатым рисунком, предпочитают самцов с большим количеством оранжевых и радужных пигментов. Оранжевые и радужные расцветки могут указывать на текущее физическое состояние и генетические качества мужской особи.
Оранжевые пятна содержат два типа пигментов: каротиноиды, которые получают из пищи, в основном из одноклеточных водорослей, и птеридины, которые синтезируются de novо. Таким образом, оранжевые пигменты отражают мужскую продуктивность и способность синтезировать птеридины. Продукция птеридина в оранжевых пятнах самцов дикой гуппи варьируется взависимости от наличия каротиноидов. Например, мужчины производят меньше птеридинов в местах обитания, в которых мало каротиноидов, что приводит к относительно постоянному соотношению птеридинов к каротиноидам и, следовательно, к оранжевому оттенку в популяциях. Недавнее исследование показало, что предпочтение самок гуппи для этого специфического оранжевого оттенка вызывает этот паттерн. Радужные орнаменты увеличивают риск быть замеченным хищниками и, следовательно, предоставляют информацию о способности самца избегать этого. У самцов также усиливается черная пигментация во время ухаживания, что может зрительно подчеркивать оранжевые области. Количество и размер цветовых украшений у самцов очень наследуемы, и значительная часть унаследована Y-хромосомой от отца. Исследования показали, что самки гуппи предпочитают самцов с редким или новым окрасом по сравнению с самцами со знакомыми фенотипами. Предполагается, что отрицательный частотно-зависимый отбор способствует поддержанию цветового полиморфизма у самцов в популяциях гуппи.
Наше исследование показывает, что, по крайней мере, два из трех типов пигментных клеток вносят вклад в каждую из исследованных декоративных черт самцов гумани Cumaná, Quare6 и Maculatus, предполагая, что сложные взаимодействия между различными типами хроматофоров могут быть вовлечены в установление цветовых паттернов и усиление цветовых сигналов у этих штаммов. Примечательно, что ультраструктура центральных оранжевых и черных пятен самцов кумана, кваре6 и макулатуса очень похожа, несмотря на то, что гуппи кумана и кваре6 происходят из географически удаленных популяций, которые могли быть разделены в течение почти миллиона лет, Должно быть исследовано больше особей из других групп вида, чтобы подтвердить, что ультраструктура этих пятен действительно сохраняется у гуппи. Кроме того, ПЭМ в сочетании со спектрофотометрией может помочь прояснить связь между ультраструктурой и спектральными характеристиками, такими как оттенок, насыщенность и легкость гуппи-орнаментов в будущем. Было бы особенно интересно исследовать, демонстрируют ли естественные популяции гуппи, которые различаются по продукции дрозоптеринов и, следовательно, оранжевой окраске также различия в ультраструктуре их оранжевых орнаментов.
Макрофаги все более ценятся как важные медиаторы многих физиологических процессов, от гомеостаза до ремоделирования тканей. Но недавнее открытие новой роли для иммунных клеток происходит из неожиданного источника: полоскам, дающих имя рыбкам данио.
Данио Рерио широко используются в качестве модельного организма для биологии развития, потому что молодые особи прозрачны, тогда,, как взрослые, имеют характерные черно-желтые полоски, которые проходят по длине их тел.
Пигментация рыбок данио направлена предшественниками на клетки желтого пигмента кожи, называемые ксантобластами. Во время развития эти клетки продуцируют длинные тонкие нити, на концах которых находятся пузырьки, содержащие сигнальные молекулы, которые попадают на клетки с черным пигментом,(меланофоры). После того, как произходит соприкосновение, эти пузырьки помогают упорядочить меланофоры в упорядоченные черные полосы.
Используя замедленную съемку для наблюдения за везикулами, ученые были поражены тем, как они двигались. Это было очень странно. Везикулы путешествовали, как будто у них был собственный разум. Наблюдая за ними, исследователи начали думать, что может быть, их что-то преследует и заставляет так двигаться.
Блуждающие пузырьки напоминали другой тип клеток: макрофаги. Действительно, когда пара истощала макрофаги у детенышей данио, они обнаружили, что между черными полосами появились аномальные темные пятна, указывающие на нарушение связи между ксантобластами и меланофорами.
Дальнейшая покадровая съемка у нормальных рыбок данио - на этот раз с помеченными также макрофагами - показала, что происходит: иммунные клетки поглощают везикулы ксантобластов и перетаскивают их нетронутыми. Затем, столкнувшись с меланофором, каждый макрофаг сдал свой груз и ушел в другое место.
В исследовании приводятся первые доказательства того, что макрофаги физически передают сигнал таким образом,
«С технической точки зрения это великолепно, - говорит он. «Изображения дают вам действительно важное представление о том, как это работает».
Исследователи предложили, как макрофаги могут также идентифицировать везикулы. Фосфолипид, называемый фосфатидилсерин - хорошо известный сигнал «съешь меня», распознаваемый макрофагами, - концентрируется на везикулообразующих поверхностях ксантобластов, и в его отсутствие из ксантобластов выходит меньше филаментов. Возможно, эти пузырьки вырабатывали фосфатидилсерин, чтобы направить макрофаги . А также отметили предположение о том, что, поскольку пузырьки не разлагаются во время процесса, более подходящим дескриптором для этого сигнала может быть «атакуй меня».
На данный момент многие части механизма остаются неясными. Тем не менее, исследование заставляет задуматься о том, могут ли другие системы использовать этот тип сигнализации.
Также исследование показало, что пигментные клетки в расцветках тела образуют толстые слои в дермисе и гиподермисе. Это контрастирует с ситуацией в полосках туловища рыбок данио, в которых хроматофоры ограничены гиподермой. Хотя легко идентифицировать меланофоры, ксантофоры и иридофоры у всех самцов, не получилось подтвердить присутствие лейкофоров. Будущие исследования, тестирующие дисперсионно-агрегационный отклик хроматофоров гуппи, могут выявить, существуют ли пигментные клетки, демонстрирующие реакцию, противоположную реакции меланофоров и ксантофоров, в трех исследованных штаммах гуппи. Такой ответ был бы типичным для лейкофоров.
Иридофоры были основным компонентом всех расцветок, даже оранжевых или черных.расцветок, Тесная ассоциация иридофоров с меланофорами и иридофоров с ксантофорами ставит вопрос о том, могут ли иридофоры взаимодействовать с ксантофорами и меланофорами во время формирования цветового рисунка у самцов гуппи, как было показано для рыбок данио, Поскольку иридофоры являются прозрачными и отражающими, их фотографическая документация сильно зависит от условий освещения. Это может быть причиной того, что предыдущие исследования мутаций пигмента гуппи были сосредоточены только на меланофорных и ксантофорных дефектах. Данное исследование показывает, что крайне важно учитывать иридофоры, которые могут привлекать меланофоры и ксантофоры в места, где появляются пятна во время формирования мужского цветного рисунка. В зависимости от местоположения иридофоры могут также отражать ксантофоры или меланофоры или влиять на их выживание, Было бы наиболее интересно выяснить, накапливаются ли иридофоры в местах предполагаемых черных и оранжевых пятен у ювенильных самцов до появления меланофоров и ксантофоров. Если бы это было так, то это поддержало бы модель, в которой тонкие различия в миграции иридофоров и дифференциальных взаимодействиях популяций иридофоров с другими типами хроматофоров модулируют формирование цветных узоров мужского пола, что в конечном итоге приводит к необычайному изменению мужского орнамента гуппи.
