Kulay ng isda at ang biological na kahalagahan nito. Pangkulay ng isda

Teksto: Kondakov D.

Mga Guhit: Zubov Yu.

Ang ilang mga tampok na pangkulay ng isda ay madaling ipinaliwanag at nauugnay sa kanilang pamumuhay.

Kaya, halimbawa, ang mga guhitan ay hindi kailangan upang masabi natin: "Nababagay sila sa isda na ito." Siyempre, ang gayong elemento ng pangkulay ay pinalamutian ang isda, ngunit hindi inalagaan ng kalikasan ang ating aesthetic na pang-unawa, ngunit para sa mas mahusay na kaligtasan ng indibidwal, populasyon at, sa huli, ang mga species. Ang mga pahalang na guhit ay tumutulong sa mga isda na hindi makita sa mga halaman, pinagsasama at ginagaya ang mga tangkay, halimbawa: angelfish, discus, severum, atbp. Ipinapaliwanag nito ang hitsura ng mga guhitan kung sakaling magkaroon ng stress o takot: kung natatakot ka, kailangan mong itago, at nakakatulong ang pangkulay. Ang mga guhitan ay tila biswal din na nahati ang katawan sa ilang bahagi, at ang isda ay huminto sa hitsura ng isang kumpletong bagay (dismembering coloration). Ang Pisces ay medyo myopic, at ang tubig ay maaaring maulap, kaya ang balangkas ng katawan ng iba pang mga isda ay hindi ang pangunahing visual na impormasyon para sa kanila. Malaki ang kahulugan ng kanilang mga mata para sa kanilang pagtatasa sa ibang mga hayop.

Ang isa pang paraan upang ma-secure ang iyong pag-iral at dagdagan ang iyong kahalagahan ay ang magmukhang mas malaki kaysa sa iyo. Tinatantya ng maraming isda ang laki ng kanilang kalaban sa pamamagitan ng distansya sa pagitan ng mga mata, mas malaki ang isda. Ang isang maginhawang paraan upang "palakihin" ang laki nito ay sa pamamagitan ng mga maling mata sa mga takip ng hasang. Kapag sila ay pumutok, ang mga tuldok ay makikita ng kaaway, at ang distansya sa pagitan ng mga ito ay mas malaki kaysa sa pagitan ng mga tunay na mata.

Ang isang klasikong halimbawa ng pag-uugali na ito ay ang Meek's cichlazoma. Ang mga isdang ito ay may kakayahang ipagtanggol ang teritoryo mula sa mas malalaking isda, tulad ng astronotus. Ang mga isda na walang gayong mga tampok na pangkulay ay nagpapalaki rin ng kanilang mga hasang, ngunit kung walang maling mata ay hindi gaanong epektibo ang pamamaraang ito. Kadalasan, ang isang solong lugar ay matatagpuan sa katawan ng isda, halimbawa, sa turkesa na mga kanser, lalo na kapansin-pansin sa mga kabataan, ito ay humigit-kumulang sa laki ng mata ng isda. Ang tunay na mata, gayunpaman, ay hindi natatakpan. Ang distansya sa pagitan ng puntong ito at ng mata ay mas malaki kaysa sa pagitan ng tunay na mga mata ng isda. Kung ang mandaragit ay nagkamali sa gilid na punto para sa pangalawang mata, maaaring mapalad ang acara.

Egg spots - ang mga nagpapalabas, katangian ng isda na nagpapapisa ng mga itlog sa bibig, sa partikular na mga Malawian, ay hindi lamang palamuti o pangalawang sekswal na katangian ng mga lalaki, ngunit gumaganap ng isang napaka-espesipikong gawain.

Ang isang madilim na likod at maliwanag na tiyan ay katangian ng karamihan ng mga isda; Ang madilim na likod ay nakakatulong na sumama sa lupa, ang magaan na tiyan ay tumutugma sa ibabaw ng tubig kapag tinitingnan ang isda mula sa ibaba. Mayroong isang kagiliw-giliw na pagbubukod - ang African catfish changeling. Ang pamamaraan nito sa pagkuha ng pagkain ay pinipilit itong madalas na tumalikod at lumangoy nang pabalik-balik, kung saan ang mga oras na ito ay hinawakan ang ibabaw ng tubig gamit ang mga antena nito at nangongolekta ng mga insekto na nahulog sa tubig.

Ang likod nito ay puti, at ang tiyan nito ay madilim, halos itim; sa Latin ito ay tinatawag na synodontis nigreventris, na nangangahulugang black-bellied.

Ang maliwanag na pula at mayaman na asul na mga kulay ay mukhang kahanga-hanga sa isang aquarium, ngunit kapag sumisid sa isang makabuluhang lalim sila ay nagiging mas madidilim at isang camouflage. Ito ay mas totoo para sa marine fish. Kadalasan ang maliwanag na pangkulay ay ipinaliwanag nang simple, sa sandaling ilagay mo ang isda sa naaangkop na lupa, ito ay sumasama dito, halimbawa, isang brocade pterygoplicht o, medyo maliwanag na kulay, pinirito ng Pseudotropheus crabro madaling ihalo sa isang hindi pantay na lupa. .

Ang isa pang tampok ay hindi mahirap ipaliwanag. Ang mga lalaki ay karaniwang mas maliwanag kaysa sa mga babae. Ito ay inilaan upang ilihis ang atensyon ng mandaragit sa lalaki, dahil Sa karamihan ng mga species, ang babae ay mas mahalaga para sa pagpaparami; At siyempre, ang ningning ng lalaki ay isang pagtatangka upang patunayan na siya ang pinakamahusay.

Ang mga ito ay hindi lahat ng mga dahilan para sa isang partikular na kulay ng isang isda ay hindi pa napag-aralan, at ito ay mauunawaan sa pamamagitan ng pagmamasid sa buhay ng mga isda sa isang aquarium. Ang mga obserbasyon sa kalikasan ay nagpapakita ng ilang mga paghihirap.

Ang ilang mga tampok ng adaptive coloration ay likas sa mga partikular na species.

Ang kulay ay may mahalagang ekolohikal na kahalagahan para sa isda. May mga kulay na proteksiyon at babala.

Ang proteksiyon na kulay ay inilaan upang magbalatkayo ang isda laban sa background ng kapaligiran. Babala, o sematic, ang kulay ay karaniwang binubuo ng mga kapansin-pansin na malalaking, magkakaibang mga spot o guhit na may malinaw na mga hangganan. Ito ay inilaan, halimbawa, sa lason at may lason na isda, upang maiwasan ang isang mandaragit mula sa pag-atake sa kanila at sa kasong ito ay tinatawag na deterrent. Ang kulay ng pagkakakilanlan ay ginagamit upang bigyan ng babala ang mga karibal sa teritoryal na isda, o upang maakit ang mga babae sa mga lalaki, na nagpapaalerto sa kanila na ang mga lalaki ay handa nang mangitlog. Ang huling uri ng kulay ng babala ay karaniwang tinatawag na mating plumage ng isda. Kadalasan ang pagkilala sa kulay ay nagbubukas ng maskara sa isda. Ito ay para sa kadahilanang ito na sa maraming mga isda na nagbabantay sa kanilang teritoryo o sa kanilang mga supling, ang kulay ng pagkakakilanlan sa anyo ng isang maliwanag na pulang lugar ay matatagpuan sa tiyan, ay ipinapakita sa kalaban kung kinakailangan at hindi makagambala sa pagbabalatkayo ng isda. kapag ang tiyan nito ay matatagpuan patungo sa ibaba.

Mayroon ding pseudosematic coloration, na ginagaya ang babalang kulay ng isa pang species. Tinatawag din itong panggagaya. Pinapayagan nito ang hindi nakakapinsalang mga species ng isda na maiwasan ang pag-atake ng isang mandaragit na napagkakamalan silang isang mapanganib na species.

Ang kulay sa ibaba ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang madilim na likod at mga gilid, kung minsan ay may mas madidilim na mga guhitan, at isang magaan na tiyan. Ang nasa ilalim na mga isda na naninirahan sa itaas ng mabatong lupa ng mga ilog na may malinaw na tubig ay kadalasang may liwanag, itim, o iba pang kulay na mga batik sa mga gilid ng kanilang mga katawan, kung minsan ay bahagyang pahaba sa direksyon ng dorsal-ventral, kung minsan ay matatagpuan sa anyo ng isang pahaba. stripe (ang tinatawag na channel coloration). Ang kulay na ito ay ginagawang hindi mahalata ang mga isda laban sa background ng pebbly na lupa sa malinaw na dumadaloy na tubig. Sa ilalim na isda ng stagnant freshwater anyong tubig, walang maliwanag na dark spot sa mga gilid ng katawan o sila ay may malabong mga balangkas.

Ang kulay ng kasukalan ng isda ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang kayumanggi, maberde o madilaw-dilaw na likod at kadalasang nakahalang o longhitudinal na mga guhit at mga guhit sa mga gilid. Ang kulay na ito ay katangian ng mga isda na naninirahan sa mga halaman sa ilalim ng dagat at mga coral reef. Ang mga transverse stripes ay katangian ng ambush predator na nangangaso mula sa ambush ng coastal thickets (pike, perch), o isda na dahan-dahang lumalangoy sa kanila (barbs). Ang mga isda na nakatira malapit sa ibabaw, kasama ng mga algae na nakahiga sa ibabaw, ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga longitudinal na guhitan (zebrafish). Ang mga guhitan ay hindi lamang nagbabalatkayo sa mga isda sa pagitan ng mga algae, kundi pati na rin ang pagsira sa hitsura ng isda. Ang natatanging pangkulay, kadalasang napakaliwanag laban sa isang background na hindi karaniwan para sa mga isda, ay katangian ng coral fish, kung saan sila ay hindi nakikita laban sa background ng maliliwanag na corals.

Ang mga isdang pang-eskwela ay nailalarawan sa mga kulay ng pag-aaral. Ang pangkulay na ito ay ginagawang mas madali para sa mga indibidwal sa isang kawan na i-orient ang kanilang sarili sa isa't isa. Karaniwan itong lumilitaw laban sa background ng iba pang mga anyo ng kulay at ipinahayag alinman bilang isa o higit pang mga spot sa mga gilid ng katawan o sa dorsal fin, o bilang isang madilim na guhit sa kahabaan ng katawan o sa base ng caudal peduncle.

Maraming mapayapang isda ang may "mapanlinlang na mata" sa likod ng kanilang katawan, na naglilihi sa mandaragit sa direksyon ng itapon ng biktima.

Ang lahat ng iba't ibang kulay ng isda ay dahil sa mga espesyal na selula - chromatophores, na matatagpuan sa balat ng isda at naglalaman ng mga pigment.

Sa kemikal, malaki ang pagkakaiba ng mga pigment ng iba't ibang pigment cell. Ang mga melanin ay medyo mataas na molecular weight polymers na itim, kayumanggi, pula o dilaw.

Ang mga melanin ay napaka-matatag na mga compound. Ang mga ito ay hindi matutunaw sa anumang polar o non-polar solvent o acid. Gayunpaman, ang mga melanin ay maaaring mawalan ng kulay sa maliwanag na sikat ng araw, matagal na pagkakalantad sa hangin, o, lalo na sa epektibo, matagal na oksihenasyon na may hydrogen peroxide.

Ang mga melanophore ay may kakayahang mag-synthesize ng mga melanin. Ang pagbuo ng melanin ay nangyayari sa ilang yugto dahil sa sunud-sunod na oksihenasyon ng tyrosine sa dihydroxyphenylalanine (DOPA) at pagkatapos ay hanggang sa mangyari ang polymerization ng melanin macromolecule. Ang mga melanin ay maaari ding ma-synthesize mula sa tryptophan at maging mula sa adrenaline.

Sa xanthophores at erythrophores, ang nangingibabaw na mga pigment ay mga carotenoid na natunaw sa taba. Bilang karagdagan sa kanila, ang mga cell na ito ay maaaring maglaman ng mga pterin, parehong walang carotenoids at kasama ng mga ito. Ang mga pterin sa mga cell na ito ay naisalokal sa mga espesyal na maliliit na organel na tinatawag na pterinosomes, na matatagpuan sa buong cytoplasm. Kahit na sa mga species na pangunahing kinulayan ng carotenoids, ang mga pterin ay na-synthesize at nakikita muna sa pagbuo ng mga xanthophores at erythrophores, habang ang mga carotenoids, na dapat makuha mula sa pagkain, ay ipinahayag lamang sa ibang pagkakataon.

Ang mga pterin ay nagbibigay ng dilaw, kahel o pula na kulay sa ilang grupo ng isda, pati na rin ang mga amphibian at reptilya. Ang mga pterin ay mga molekulang amphoteric na may mahinang acidic at pangunahing mga katangian. Ang mga ito ay mahinang natutunaw sa tubig. Ang synthesis ng pterin ay nangyayari sa pamamagitan ng purine (guanine) intermediates.

Ang mga guanophores (iridophores) ay napaka-magkakaibang hugis at sukat. Ang mga guanophores ay naglalaman ng mga kristal ng guanine. Ang guanine ay isang purine base. Ang mga kristal na hexagonal guanine ay matatagpuan sa plasma ng mga guanophores at, salamat sa mga alon ng plasma, ay maaaring puro o ipamahagi sa buong cell. Ang sitwasyong ito, na isinasaalang-alang ang anggulo ng saklaw ng liwanag, ay humahantong sa isang pagbabago sa kulay ng takip ng isda mula sa pilak-puti hanggang sa mala-bughaw-lila at asul-berde o kahit dilaw-pula. Kaya, ang makintab na asul-berdeng guhit ng isang neon na isda, sa ilalim ng impluwensya ng isang electric current, ay nakakakuha ng pulang kinang, tulad ng erythrozonus. Ang mga guanophores, na matatagpuan sa balat sa ibaba ng natitirang mga selula ng pigment, kasama ang mga xanthophores at erythrophores ay nagbibigay ng berde, at kasama ang mga cell na ito at melanophores - asul.

Ang isa pang paraan ay natuklasan para sa isda upang makuha ang mala-bughaw-berdeng kulay ng kanilang mga pabalat. Napansin na sa panahon ng pangingitlog, ang mga babaeng lumpfish ay hindi nagpapangitlog ng lahat ng mga oocytes. Ang ilan sa kanila ay nananatili sa mga gonad at, sa panahon ng proseso ng resorption, nakakakuha ng isang mala-bughaw-berdeng kulay. Sa panahon ng post-spawning, ang plasma ng dugo ng babaeng lumpfish ay nagiging maliwanag na berde. Ang isang katulad na asul-berdeng pigment ay natagpuan sa mga palikpik at balat ng mga babae, na tila may adaptive na kahalagahan sa panahon ng kanilang post-spawning fattening sa coastal zone ng dagat kasama ng algae.

Ayon sa ilang mga mananaliksik, ang mga melanophores lamang ang may nerve endings, at ang mga melanophores ay may double innervation: sympathetic at parasympathetic, habang ang xanthophores, erythrophores at guanophores ay walang innervation. Ang pang-eksperimentong data mula sa iba pang mga may-akda ay nagpapahiwatig ng nervous regulation ng erythrophores. Ang lahat ng uri ng pigment cell ay napapailalim sa humoral regulation.

Ang mga pagbabago sa kulay ng isda ay nangyayari sa dalawang paraan: dahil sa akumulasyon, synthesis o pagkasira ng pigment sa cell at dahil sa mga pagbabago sa physiological state ng chromatophore mismo nang hindi binabago ang nilalaman ng pigment sa loob nito.

Ang isang halimbawa ng unang paraan ng pagbabago ng kulay ay ang pagtindi nito sa panahon ng pre-spawning sa maraming isda dahil sa akumulasyon ng mga carotenoid pigment sa xanthophores at erythrophores kapag pumasok sila sa mga cell na ito mula sa ibang mga organo at tisyu. Ang isa pang halimbawa: ang pagkakaroon ng mga isda sa isang liwanag na background ay nagdudulot ng pagtaas sa pagbuo ng guanine sa guanophores at sa parehong oras ang pagkabulok ng melanin sa melanophores at, sa kabaligtaran, ang pagbuo ng melanin na nagaganap sa isang madilim na background ay sinamahan ng paglaho ng guanine.

Ang Melanophores, na matatagpuan sa epidermis ng lungfish at ikaw at ako, ay hindi kayang magbago ng kulay dahil sa paggalaw ng mga butil ng pigment sa kanila. Sa mga tao, ang pagdidilim ng balat sa araw ay nangyayari dahil sa synthesis ng pigment sa melanophores, at ang paglilinis ay nangyayari dahil sa pag-exfoliation ng epidermis kasama ng mga pigment cell.

Sa ilalim ng impluwensya ng hormonal regulation, ang kulay ng xanthophores, erythrophores at guanophores ay nagbabago dahil sa mga pagbabago sa hugis ng cell mismo, at sa xanthophores at erythrophores, dahil sa mga pagbabago sa konsentrasyon ng mga pigment sa cell mismo.

Ang mga proseso ng pag-urong at pagpapalawak ng mga butil ng pigment ng melanophores ay nauugnay sa mga pagbabago sa pagkabasa ng plasma ng sinehan at ectoplasm ng cell, na humahantong sa isang pagbabago sa pag-igting sa ibabaw sa hangganan ng dalawang layer ng plasma na ito. Ito ay isang purong pisikal na proseso at maaaring artipisyal na isagawa kahit sa mga patay na isda.

Sa panahon ng hormonal regulation, ang melatonin at adrenaline ay nagiging sanhi ng pag-urong ng melanophores, sa turn, ang mga hormone ng posterior lobe ng pituitary gland ay nagdudulot ng pagpapalawak: ang pituitrin ay nagdudulot ng melanophores, at ang prolactin ay nagdudulot ng pagpapalawak ng xanthophores at erythrophores. Ang mga guanophores ay napapailalim din sa hormonal na impluwensya. Kaya, pinapataas ng adrenaline ang pagpapakalat ng mga platelet sa mga guanophores, habang ang pagtaas sa antas ng intracellular ng cAMP ay nagpapataas ng pagsasama-sama ng mga platelet. Kinokontrol ng melanophores ang paggalaw ng pigment sa pamamagitan ng pagbabago ng intracellular na nilalaman ng cAMP at Ca++, habang ang regulasyon ng erythrophores ay isinasagawa lamang batay sa calcium. Ang isang matalim na pagtaas sa antas ng extracellular calcium o ang microinjection nito sa cell ay sinamahan ng pagsasama-sama ng pigment granules sa erythrophores, ngunit hindi sa melanophores.

Ang data sa itaas ay nagpapakita na ang parehong intracellular at extracellular calcium ay may mahalagang papel sa regulasyon ng mga proseso ng pagpapalawak at pag-urong ng parehong melanophores at erythrophores.

Ang kulay ng isda sa kanilang ebolusyon ay hindi maaaring partikular na lumitaw para sa mga reaksyon ng pag-uugali at dapat ay may ilang uri ng nakaraang physiological function. Sa madaling salita, ang hanay ng mga pigment ng balat, ang istraktura ng mga pigment cell at ang kanilang lokasyon sa balat ng isda ay tila hindi random at dapat na sumasalamin sa ebolusyonaryong landas ng mga pagbabago sa mga pag-andar ng mga istrukturang ito, kung saan ang modernong organisasyon ng pigment. Ang kumplikado ng balat ng buhay na isda ay lumitaw.

Marahil, ang sistema ng pigment sa una ay lumahok sa mga proseso ng physiological ng katawan bilang bahagi ng excretory system ng balat. Kasunod nito, ang pigment complex ng balat ng isda ay nagsimulang lumahok sa regulasyon ng mga proseso ng photochemical na nagaganap sa corium, at sa mga huling yugto ng pag-unlad ng ebolusyon, sinimulan nitong isagawa ang pag-andar ng aktwal na kulay ng isda sa mga reaksyon ng pag-uugali.

Para sa mga primitive na organismo, ang excretory system ng balat ay may mahalagang papel sa kanilang buhay. Naturally, ang isa sa mga gawain ng pagbabawas ng mga nakakapinsalang epekto ng metabolic end na mga produkto ay upang bawasan ang kanilang solubility sa tubig sa pamamagitan ng polymerization. Ito, sa isang banda, ay ginagawang posible na i-neutralize ang kanilang nakakalason na epekto at sa parehong oras ay maipon ang mga metabolite sa mga dalubhasang mga cell nang wala ang kanilang mga makabuluhang gastos sa karagdagang pag-alis ng mga polymer na istruktura mula sa katawan. Sa kabilang banda, ang proseso ng polymerization mismo ay madalas na nauugnay sa pagpahaba ng mga istruktura na sumisipsip ng liwanag, na maaaring humantong sa hitsura ng mga kulay na compound.

Tila, ang mga purine, sa anyo ng mga kristal na guanine, at mga pterin ay napunta sa balat bilang mga produkto ng metabolismo ng nitrogen at inalis o naipon, halimbawa, sa mga sinaunang naninirahan sa latian sa panahon ng tagtuyot kapag sila ay hibernate. Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na ang mga purine at lalo na ang mga pterin ay malawak na kinakatawan sa integument ng katawan hindi lamang ng mga isda, kundi pati na rin ng mga amphibian at reptile, pati na rin ang mga arthropod, lalo na sa mga insekto, na maaaring dahil sa kahirapan ng kanilang pag-alis dahil sa paglitaw ng mga pangkat ng mga hayop sa lupa.

Mas mahirap ipaliwanag ang akumulasyon ng melanin at carotenoids sa balat ng isda. Tulad ng nabanggit sa itaas, ang melanin biosynthesis ay isinasagawa dahil sa polymerization ng indole molecules, na mga produkto ng enzymatic oxidation ng tyrosine. Ang indol ay nakakalason sa katawan. Ang Melanin ay lumalabas na isang mainam na opsyon para sa pagpapanatili ng mga nakakapinsalang indole derivatives.

Ang mga carotenoid pigment, hindi katulad ng mga tinalakay sa itaas, ay hindi mga end product ng metabolism at napakareaktibo. Ang mga ito ay pinagmulan ng pagkain at, samakatuwid, upang linawin ang kanilang papel, mas maginhawang isaalang-alang ang kanilang pakikilahok sa metabolismo sa isang saradong sistema, halimbawa, sa mga itlog ng isda.

Sa nakalipas na siglo, higit sa dalawang dosenang mga opinyon ang ipinahayag tungkol sa functional na kahalagahan ng mga carotenoids sa katawan ng mga hayop, kabilang ang mga isda at kanilang mga itlog. Ang mga partikular na mainit na debate ay lumitaw tungkol sa papel ng mga carotenoid sa paghinga at iba pang mga proseso ng redox. Kaya, ipinapalagay na ang mga carotenoid ay may kakayahang maghatid ng oxygen na transmembranely, o mag-imbak nito kasama ang gitnang double bond ng pigment. Noong dekada ikapitumpu ng huling siglo, iminungkahi ni Viktor Vladimirovich Petrunyaka ang posibleng paglahok ng mga carotenoid sa metabolismo ng calcium. Natuklasan niya ang konsentrasyon ng mga carotenoid sa ilang lugar ng mitochondria na tinatawag na calcospherules. Ang pakikipag-ugnayan ng mga carotenoids na may kaltsyum ay natuklasan sa panahon ng pag-unlad ng embryonic ng isda, dahil kung saan nagbabago ang kulay ng mga pigment na ito.

Ito ay itinatag na ang mga pangunahing pag-andar ng carotenoids sa fish roe ay: ang kanilang antioxidant na papel na may kaugnayan sa mga lipid, pati na rin ang pakikilahok sa regulasyon ng metabolismo ng calcium. Hindi sila direktang kasangkot sa proseso ng paghinga, ngunit puro pisikal na nag-aambag sa paglusaw, at, dahil dito, ang pag-iimbak ng oxygen sa mga mataba na inklusyon.

Ang mga pananaw sa mga pag-andar ng mga carotenoid ay panimula na nagbago na may kaugnayan sa istrukturang organisasyon ng kanilang mga molekula. Ang mga carotenoid ay binubuo ng mga singsing na ionone, kabilang ang mga pangkat na naglalaman ng oxygen - mga xanthophyll, o wala ang mga ito - mga carotenes at isang carbon chain, kabilang ang isang sistema ng double conjugated bond. Noong nakaraan, ang malaking kahalagahan sa mga function ng carotenoids ay ibinigay sa mga pagbabago sa mga grupo sa mga ionone ring ng kanilang mga molekula, iyon ay, ang pagbabago ng ilang mga carotenoids sa iba. Ipinakita namin na ang husay na komposisyon ng mga carotenoid ay hindi napakahalaga sa trabaho, at ang pag-andar ng mga carotenoid ay nauugnay sa pagkakaroon ng isang conjugation chain. Tinutukoy nito ang mga spectral na katangian ng mga pigment na ito, pati na rin ang spatial na istraktura ng kanilang mga molekula. Ang istraktura na ito ay pinapatay ang enerhiya ng mga radical sa mga proseso ng lipid peroxidation, na gumaganap ng function ng antioxidants. Ito ay namamagitan o nakakasagabal sa transmembrane calcium transport.

Mayroong iba pang mga pigment sa mga itlog ng isda. Kaya, ang isang pigment na katulad sa light absorption spectrum sa apdo pigments at ang protina complex nito sa scorpion fish ay tumutukoy sa iba't ibang kulay ng mga itlog ng mga isda na ito, na tinitiyak ang pagtuklas ng native clutch. Ang isang natatanging hemoprotein sa yolk ng whitefish caviar ay nag-aambag sa kaligtasan nito sa panahon ng pag-unlad sa estado ng pagon, iyon ay, kapag nagyelo sa yelo. Itinataguyod nito ang idle burning ng bahagi ng yolk. Napag-alaman na ang nilalaman nito sa mga itlog ay mas mataas sa mga species ng whitefish na ang pag-unlad ay nangyayari sa mas malubhang kondisyon ng temperatura ng taglamig.

Ang mga carotenoid at ang kanilang mga derivatives - ang mga retinoid, halimbawa bitamina A, ay may kakayahang mag-ipon o transmembranely transporting divalent metal salts. Ang ari-arian na ito ay tila napakahalaga para sa marine invertebrates, na nag-aalis ng calcium mula sa katawan, na sa kalaunan ay ginamit sa pagbuo ng exoskeleton. Marahil ito ang tiyak na dahilan ng pagkakaroon ng panlabas sa halip na panloob na balangkas sa karamihan ng mga invertebrates. Kilalang-kilala na ang mga panlabas na istrukturang naglalaman ng calcium ay malawakang kinakatawan sa mga espongha, hydroids, corals at worm. Naglalaman ang mga ito ng makabuluhang konsentrasyon ng mga carotenoids. Sa mga mollusk, ang karamihan ng mga carotenoid ay puro sa mga motile cell ng mantle - amoebocytes, na nagdadala at naglalabas ng CaCO 3 sa shell. Sa mga crustacean at echinoderms, ang mga carotenoid, kasama ng calcium at protina, ay bahagi ng kanilang shell.

Nananatiling hindi malinaw kung paano inihahatid ang mga pigment na ito sa balat. Marahil ang mga orihinal na selula na naghatid ng mga pigment sa balat ay mga phagocytes. Ang mga macrophage na phagocytose melanin ay natagpuan sa isda. Ang pagkakatulad ng mga melanophores na may mga phagocytes ay ipinahiwatig ng pagkakaroon ng mga proseso sa kanilang mga cell at amoeboid na paggalaw ng parehong mga phagocytes at melanophore precursor sa kanilang mga permanenteng lokasyon sa balat. Kapag ang epidermis ay nawasak, lumilitaw din ang mga macrophage dito, na kumakain ng melanin, lipofuscin at guanine.

Ang lugar ng pagbuo ng mga chromatophores sa lahat ng mga klase ng vertebrates ay mga kumpol ng mga cell ng tinatawag na neural crest, na lumabas sa itaas ng neural tube sa lugar ng paghihiwalay ng neural tube mula sa ectoderm sa panahon ng proseso ng neurulation. Ang paghihiwalay na ito ay isinasagawa ng mga phagocytes. Ang mga Chromatophores sa anyo ng mga di-pigment na chromatoblast sa mga yugto ng embryonic na pag-unlad ng isda ay may kakayahang lumipat sa genetically predetermined na mga lugar ng katawan. Ang mga mas mature na chromatophores ay hindi kaya ng amoeboid na paggalaw at hindi nagbabago ang kanilang hugis. Susunod, bumubuo sila ng pigment na naaayon sa chromatophore na ito. Sa embryonic development ng teleost fish, lumilitaw ang iba't ibang uri ng chromatophores sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod. Una, ang mga melanophores ng dermis ay naiiba, pagkatapos ay xanthophores at guanophores. Sa proseso ng ontogenesis, ang mga erythrophores ay nagmula sa xanthophores. Kaya, ang mga unang proseso ng phagocytosis sa embryogenesis ay nag-tutugma sa oras at espasyo sa paglitaw ng mga di-pigment na chromatoblast - ang mga precursor ng melanophores.

Kaya, ang isang paghahambing na pagsusuri ng istraktura at pag-andar ng mga melanophores at melanomacrophages ay nagbibigay ng dahilan upang maniwala na sa mga unang yugto ng phylogenesis ng hayop, ang pigment system ay tila bahagi ng excretory system ng balat.

Ang pagkakaroon ng lumitaw sa mababaw na mga layer ng katawan, ang mga pigment cell ay nagsimulang magsagawa ng ibang function, na hindi nauugnay sa mga proseso ng excretory.

Sa dermal layer ng balat ng bony fish, ang mga chromatophores ay naisalokal sa isang espesyal na paraan. Ang mga xanthophores at erythrophores ay karaniwang matatagpuan sa gitnang layer ng dermis. Sa ilalim ng mga ito ay namamalagi ang mga guanophores. Ang melanophores ay matatagpuan sa ibabang layer ng dermis sa ibaba ng guanophores at sa itaas na layer ng dermis sa ibaba lamang ng epidermis. Ang pag-aayos ng mga selula ng pigment na ito ay hindi sinasadya at maaaring dahil sa ang katunayan na ang mga proseso ng synthesis ng photo-induced ng isang bilang ng mga sangkap na mahalaga para sa mga proseso ng metabolic, sa partikular na mga bitamina D, ay puro sa balat Upang maisagawa ang function na ito, ang mga melanophores ay umayos ang intensity ng pagpasok ng liwanag sa balat, at ang mga guanophores ay gumaganap ng function ng isang reflector, pagpasa ng liwanag ng dalawang beses sa pamamagitan ng dermis kapag ito ay hindi sapat. Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na ang direktang pagkakalantad ng mga lugar ng balat sa liwanag ay humahantong sa mga pagbabago sa tugon ng mga melanophores.

Sa mas matataas na vertebrates, kabilang ang mga mammal at ibon, ang mga epidermal melanophores, na mas karaniwang tinatawag na melanocytes, ay pangunahing matatagpuan. Sa mga amphibian at reptile, ang mga ito ay manipis, pinahabang mga selula na may maliit na papel sa mabilis na pagbabago ng kulay. Mayroon ding mga epidermal melanophores sa primitive na isda, sa partikular na lungfish. Wala silang innervation, hindi naglalaman ng microtubule at hindi kaya ng contraction at expansion. Sa isang mas malaking lawak, ang pagbabago sa kulay ng mga cell na ito ay nauugnay sa kanilang kakayahang mag-synthesize ng kanilang sariling melanin pigment, lalo na kapag nakalantad sa liwanag, at ang pagpapahina ng kulay ay nangyayari sa panahon ng proseso ng pag-exfoliation ng epidermis. Ang mga epidermal melanophores ay katangian ng mga organismo na nabubuhay alinman sa pagkatuyo ng mga anyong tubig at nahulog sa suspendido na animation (lungfishes), o naninirahan sa labas ng tubig (terrestrial vertebrates).

Halos lahat ng poikilothermic na hayop, kabilang ang isda, ay may dendritic dermal melanophores na mabilis na tumutugon sa nerbiyos at humoral na mga impluwensya. Isinasaalang-alang na ang melanin ay hindi reaktibo, hindi ito maaaring gumanap ng anumang iba pang physiological function maliban sa pagprotekta o pagpapadala ng liwanag sa balat sa isang dosed na paraan. Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na ang proseso ng tyrosine oxidation mula sa isang tiyak na punto ay nagpapatuloy sa dalawang direksyon: patungo sa pagbuo ng melanin at patungo sa pagbuo ng adrenaline. Sa ebolusyonaryong termino, sa mga sinaunang chordates, ang ganitong tyrosine oxidation ay maaari lamang mangyari sa balat, kung saan mayroong access sa oxygen. Bukod dito, ang adrenaline mismo sa modernong isda ay kumikilos sa pamamagitan ng nervous system sa mga melanophores, at sa nakaraan, marahil, na ginawa sa balat, direktang humantong sa kanilang pag-urong. Isinasaalang-alang na ang excretory function ay una na ginawa ng balat, at kalaunan ang mga bato, na masinsinang binibigyan ng oxygen ng dugo, na dalubhasa sa pagsasagawa ng function na ito, ang mga chromaffin cell sa modernong isda na gumagawa ng adrenaline ay matatagpuan sa adrenal glands.

Isaalang-alang natin ang pagbuo ng sistema ng pigment sa balat sa proseso ng phylogenetic development ng primitive chordates, pisciformes at isda.

Ang lancelet ay walang pigment cell sa balat nito. Gayunpaman, ang lancelet ay may walang kaparehas na photosensitive pigment spot sa nauunang dingding ng neural tube. Gayundin, kasama ang buong neural tube, kasama ang mga gilid ng neurocoel, may mga light-sensitive formations - ang mga mata ni Hesse. Ang bawat isa sa kanila ay isang kumbinasyon ng dalawang mga cell: photosensitive at pigment.

Sa tunicates, ang katawan ay natatakpan ng isang solong-layer na cellular epidermis, na nagtatago sa ibabaw nito ng isang espesyal na makapal na gelatinous membrane - ang tunika. Sa kapal ng tunika ay may mga sisidlan kung saan dumadaloy ang dugo. Walang mga espesyal na pigment cell sa balat. Ang mga tunicate ay walang mga espesyal na organ ng excretory. Gayunpaman, mayroon silang mga espesyal na selula - nephrocytes, kung saan naipon ang mga produktong metabolic, na nagbibigay sa kanila at sa katawan ng isang mapula-pula-kayumanggi na kulay.

Ang mga primitive cyclostomes ay may dalawang layer ng melanophores sa kanilang balat. Sa itaas na layer ng balat - ang corium, sa ilalim ng epidermis ay may mga bihirang mga cell, at sa ibabang bahagi ng corium mayroong isang makapal na layer ng mga cell na naglalaman ng melanin o guanine, na nagsa-screen ng liwanag mula sa pagpasok sa pinagbabatayan na mga organo at tisyu. Tulad ng nabanggit sa itaas, ang lungfish ay may hugis-bituin, non-innervated na epidermal at dermal melanophores. Sa phylogenetically mas advanced na isda, ang mga melanophores, na may kakayahang baguhin ang kanilang light transmittance dahil sa nervous at humoral regulation, ay matatagpuan sa itaas na mga layer sa ilalim ng epidermis, at ang mga guanophores ay matatagpuan sa mas mababang mga layer ng dermis. Sa bony ganoid at bony fish, ang xanthophores at erythrophores ay lumilitaw sa dermis sa pagitan ng mga layer ng melanophores at guanophores.

Sa proseso ng phylogenetic development ng mas mababang vertebrates, kahanay sa komplikasyon ng pigment system ng balat, ang mga organo ng pangitain ay napabuti. Ito ay ang photosensitivity ng mga nerve cell, na sinamahan ng regulasyon ng light transmission ng mga melanophores, na naging batayan para sa paglitaw ng mga visual na organo sa mga vertebrates.

Kaya, ang mga neuron ng maraming mga hayop ay tumutugon sa pag-iilaw sa pamamagitan ng pagbabago ng aktibidad ng elektrikal, gayundin sa pamamagitan ng pagtaas ng rate ng paglabas ng transmitter mula sa mga nerve endings. Natuklasan ang nonspecific photosensitivity ng nervous tissue na naglalaman ng carotenoids.

Ang lahat ng bahagi ng utak ay photosensitive, ngunit ang gitnang bahagi ng utak, na matatagpuan sa pagitan ng mga mata, at ang pineal gland ay ang pinakasensitibo. Ang mga selula ng pineal gland ay naglalaman ng isang enzyme na ang tungkulin ay i-convert ang serotonin sa melatonin. Ang huli ay nagiging sanhi ng pag-urong ng mga melanophores ng balat at isang pagbagal sa paglaki ng mga gonad ng breeder. Kapag ang pineal gland ay iluminado, ang konsentrasyon ng melatonin sa loob nito ay bumababa.

Ito ay kilala na ang nakikitang isda ay umiitim laban sa isang madilim na background, at lumiwanag laban sa isang maliwanag na background. Gayunpaman, ang maliwanag na liwanag ay nagiging sanhi ng pagdidilim ng isda dahil sa pagbaba ng produksyon ng melatonin ng pineal gland, at ang mahina o walang ilaw ay nagiging sanhi ng pagliwanag. Sa katulad na paraan, ang mga isda ay tumutugon sa liwanag pagkatapos alisin ang kanilang mga mata, ibig sabihin, lumiliwanag sila sa dilim at nagdidilim sa liwanag. Napansin na sa bulag na kuweba na isda, ang mga natitirang melanophores ng anit at gitnang bahagi ng katawan ay tumutugon sa liwanag. Sa maraming isda, kapag sila ay mature na, ang mga hormone mula sa pineal gland ay nagpapataas ng kulay ng kanilang balat.

Ang isang liwanag na sapilitan na pagbabago sa kulay ng reflection ng mga guanophores ay natuklasan sa fundulus, red neon at blue neon. Ipinapahiwatig nito na ang pagbabago sa kulay ng ningning, na tumutukoy sa kulay ng araw at gabi, ay nakasalalay hindi lamang sa visual na pang-unawa ng liwanag ng isda, kundi pati na rin sa direktang epekto ng liwanag sa balat.

Sa mga embryo, ang mga larvae at pritong isda na nabubuo sa itaas, maliwanag na mga layer ng tubig, melanophores, sa dorsal side, ay sumasakop sa central nervous system mula sa liwanag na pagkakalantad at tila ang lahat ng limang bahagi ng utak ay nakikita. Ang mga umuunlad sa ibaba ay walang ganoong adaptasyon. Ang pagkakalantad sa liwanag sa mga itlog at larvae ng Sevan whitefish ay nagdudulot ng pagtaas ng synthesis ng melanin sa balat ng mga embryo sa panahon ng embryonic development ng species na ito.

Ang melanophore-guanophore light regulation system sa balat ng isda, gayunpaman, ay may disbentaha. Upang maisakatuparan ang mga proseso ng photochemical, kailangan ang isang light sensor na tutukuyin kung gaano karaming liwanag ang aktwal na pumasa sa balat at ipinadala ang impormasyong ito sa mga melanophores, na dapat tumaas o bawasan ang light flux.

Dahil dito, ang mga istruktura ng naturang sensor ay dapat, sa isang banda, sumisipsip ng liwanag, ibig sabihin, naglalaman ng mga pigment, at, sa kabilang banda, ay nagbibigay ng impormasyon tungkol sa laki ng insidente ng light flux sa kanila. Upang gawin ito, dapat silang magkaroon ng mataas na reaktibiti, maging fat-soluble, at baguhin din ang istraktura ng lamad sa ilalim ng impluwensya ng liwanag at baguhin ang pagkamatagusin nito sa iba't ibang mga sangkap. Ang ganitong mga sensor ng pigment ay dapat na matatagpuan sa balat sa ibaba ng melanophores, ngunit sa itaas ng guanophores. Sa lugar na ito matatagpuan ang mga erythrophores at xanthophores na naglalaman ng carotenoids. Tulad ng nalalaman, sa mga primitive na organismo, ang mga carotenoid ay kasangkot sa liwanag na pang-unawa.

Kasunod nito, sa mas mataas na binuo na mga organismo, ang mga carotenoid sa mga organo ng pangitain ay pinalitan ng bitamina A, na hindi sumisipsip ng liwanag sa nakikitang bahagi ng spectrum, ngunit, bilang bahagi ng rhodopsin, ay isang pigment din. Ang bentahe ng naturang sistema ay halata, dahil ang kulay na rhodopsin, na sumisipsip ng liwanag, ay bumagsak sa opsin at bitamina A, na, hindi katulad ng mga carotenoid, ay hindi sumisipsip ng nakikitang liwanag.

Ang dibisyon ng mga lipophores mismo sa mga erythrophores, na may kakayahang baguhin ang paghahatid ng liwanag sa ilalim ng impluwensya ng mga hormone, at xanthophores, na sa katunayan, tila, ay mga light detector, pinapayagan ang sistemang ito na ayusin ang mga proseso ng photosynthetic sa balat, hindi lamang. sa panahon ng sabay-sabay na pagkakalantad ng katawan sa liwanag mula sa labas, ngunit din upang maiugnay ito sa physiological estado at mga pangangailangan ng katawan para sa mga sangkap na ito, hormonally kumokontrol sa paghahatid ng liwanag sa pamamagitan ng parehong melanophores at erythrophores.

Kaya, ang pangkulay mismo, tila, ay isang nabagong bunga ng mga pigment na gumaganap ng iba pang mga physiological function na nauugnay sa ibabaw ng katawan at, kinuha ng ebolusyonaryong pagpili, nakakuha ng isang independiyenteng pag-andar sa panggagaya at para sa mga layunin ng pagbibigay ng senyas.

Ang hitsura ng iba't ibang uri ng pangkulay sa una ay may mga pisyolohikal na dahilan. Kaya, para sa mga naninirahan sa ibabaw na tubig na nakalantad sa makabuluhang insolation, ang malakas na pigmentation ng melanin ay kinakailangan sa dorsal na bahagi ng katawan sa anyo ng mga melanophores sa itaas na bahagi ng dermis (upang ayusin ang paghahatid ng liwanag sa balat) at sa mas mababang layer ng dermis (upang protektahan ang katawan mula sa labis na liwanag). Sa mga gilid at lalo na sa tiyan, kung saan ang intensity ng liwanag na pumapasok sa balat ay mas mababa, ito ay kinakailangan upang bawasan ang konsentrasyon ng melanophores sa balat habang ang pagtaas ng bilang ng mga guanophores. Ang hitsura ng naturang kulay sa pelagic na isda ay sabay-sabay na nag-ambag sa isang pagbawas sa visibility ng mga isda sa haligi ng tubig.

Ang mga juvenile na isda ay tumutugon sa isang mas malawak na lawak sa intensity ng pag-iilaw kaysa sa mga pagbabago sa background, iyon ay, sa ganap na kadiliman sila ay gumaan, at sa liwanag sila ay nagpapadilim. Ipinapahiwatig nito ang proteksiyon na papel ng mga melanophores mula sa labis na epekto ng liwanag sa katawan. Sa kasong ito, ang pritong isda, dahil sa kanilang mas maliit na sukat kaysa sa pang-adultong isda, ay mas madaling kapitan sa mga nakakapinsalang epekto ng liwanag. Ito ay nakumpirma ng makabuluhang mas malaking pagkamatay ng pritong hindi gaanong pigmented na may melanophores kapag nakalantad sa direktang sinag ng sikat ng araw. Sa kabilang banda, ang darker fry ay mas masinsinang kinakain ng mga mandaragit. Ang impluwensya ng dalawang salik na ito: ang liwanag at mga mandaragit ay humahantong sa paglitaw ng araw-araw na vertical migration sa karamihan ng mga isda.

Sa mga kabataan ng maraming mga species ng isda na namumuno sa isang pamumuhay sa pag-aaral sa pinakaibabaw ng tubig, upang maprotektahan ang katawan mula sa labis na pagkakalantad sa liwanag, isang makapal na layer ng guanophores ang bubuo sa likod sa ilalim ng melanophores, na nagbibigay sa likod ng isang mala-bughaw o maberde na tint, at sa pinirito ng ilang isda, tulad ng mullets, ang likod ay nasa likod Ang bilang ng guanine ay literal na kumikinang na may masasalamin na liwanag, na nagpoprotekta laban sa labis na insolation, ngunit nakikita rin ang pritong sa mga ibong kumakain ng isda.

Sa maraming mga tropikal na isda na naninirahan sa maliliit na ilog, na naliliman mula sa sikat ng araw ng canopy ng kagubatan, ang layer ng guanophores sa balat sa ilalim ng melanophores ay pinalakas para sa pangalawang paghahatid ng liwanag sa pamamagitan ng balat. Sa mga naturang isda, madalas na matatagpuan ang mga species na gumagamit din ng guanine shine sa anyo ng "maliwanag" na mga guhit, tulad ng mga neon, o mga spot bilang gabay kapag lumilikha ng mga paaralan o sa pag-uugali ng pangingitlog upang makita ang mga indibidwal ng hindi kabaro ng kanilang mga species sa takipsilim. .

Ang mga isda sa ilalim ng dagat, na kadalasang naka-flat sa direksyon ng dorso-ventral at namumuno sa isang laging nakaupo, ay dapat magkaroon, upang makontrol ang mga proseso ng photochemical sa balat, mabilis na mga pagbabago sa mga indibidwal na grupo ng mga pigment cell sa kanilang ibabaw alinsunod sa lokal na pagtutok ng liwanag sa ibabaw ng kanilang balat, na nagmumula sa proseso ng repraksyon nito sa ibabaw ng tubig sa panahon ng mga alon at alon. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagpili at humantong sa paglitaw ng panggagaya, na ipinahayag sa isang mabilis na pagbabago sa tono o pattern ng katawan upang tumugma sa kulay ng ibaba. Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na ang mga naninirahan sa ilalim ng dagat o isda na ang mga ninuno ay mga hayop sa ilalim ay karaniwang may mataas na kakayahang baguhin ang kanilang kulay. Sa sariwang tubig, ang kababalaghan ng "sunbeams" sa ilalim, bilang panuntunan, ay hindi nangyayari, at walang mga isda na may mabilis na pagbabago sa kulay.

Sa lalim, bumababa ang intensity ng liwanag, na, sa aming opinyon, ay humahantong sa pangangailangan na dagdagan ang paghahatid ng liwanag sa pamamagitan ng integument, at, dahil dito, sa pagbaba sa bilang ng mga melanophores na may sabay-sabay na pagtaas sa regulasyon ng pagtagos ng liwanag gamit ang lipophores . Ito marahil ang dahilan kung bakit maraming semi-deep-sea fish ang nagiging pula. Ang mga pulang pigment sa lalim kung saan ang mga pulang sinag ng sikat ng araw ay hindi umabot ay lumilitaw na itim. Sa napakalalim, ang mga isda ay alinman sa walang kulay, o, sa makinang na isda, sila ay itim na kulay. Dito sila ay naiiba sa mga isda sa kuweba, kung saan sa kawalan ng liwanag ay hindi na kailangan para sa isang light-regulating system sa balat, at samakatuwid ang kanilang mga melanophores at guanophores ay nawawala, at, huli sa lahat, lipophores para sa marami.

Ang pagbuo ng mga kulay na proteksiyon at babala sa iba't ibang sistematikong grupo ng mga isda, sa aming opinyon, ay maaari lamang magpatuloy sa batayan ng antas ng organisasyon ng skin pigment complex ng isang partikular na grupo ng mga isda na lumitaw na sa proseso ng pag-unlad ng ebolusyon. .

Kaya, tulad ng isang kumplikadong organisasyon ng pigment system ng balat, na nagpapahintulot sa maraming isda na magbago ng kulay at umangkop sa iba't ibang mga kondisyon ng pamumuhay, ay nagkaroon ng sarili nitong prehistory na may pagbabago sa mga pag-andar, tulad ng pakikilahok sa mga proseso ng excretory, sa mga photoprocesses ng balat. at, sa wakas, sa aktwal na kulay ng katawan ng isda.

Bibliograpiya

Britton G. Biochemistry ng mga natural na pigment. M., 1986

Karnaukhov V. N. Biological function ng carotenoids. M., 1988

Kott K. Adaptive na kulay ng mga hayop. M., 1950

Mikulin A. E., Soin S. G. Sa functional significance ng carotenoids sa embryonic development ng teleost fishes//Vopr. ichthyology. 1975. T. 15. Isyu. 5 (94)

Mikulin A. E., Kotik L. V., Dubrovin V. N. Mga pattern ng dynamics ng mga pagbabago sa carotenoid pigments sa panahon ng embryonic development ng teleost fishes // Biol. agham. 1978. Blg. 9

Mikulin A.E. Mga dahilan para sa mga pagbabago sa mga spectral na katangian ng carotenoids sa embryonic development ng teleost fishes/Biologically active substances at mga salik sa aquaculture. M., 1993

Mikulin A.E. Functional na kahalagahan ng mga pigment at pigmentation sa fish ontogenesis. M., 2000

Petrunyaka V.V. Comparative distribution at papel ng carotenoids at bitamina A sa mga tisyu ng hayop // Journal. evol. biochem. at physiol. 1979. T.15. No. 1

Chernyaev Zh. A., Artsatbanov V. Yu., Mikulin A. E., Valyushok D. S. Cytochrome "O" sa mga itlog ng whitefish // Isyu. ichthyology. 1987. T. 27. Isyu. 5

Chernyaev Zh. A., Artsatbanov V. Yu., Mikulin A. E., Valyushok D. S. Mga kakaibang pigmentation ng coregonid fish egg // Biology ng coregonid fish: Koleksyon. siyentipiko tr. M., 1988

Ang mga isda na naninirahan sa mga kuweba ay lubhang magkakaibang. Sa kasalukuyan, ang mga kinatawan ng isang bilang ng mga grupo ng order Cypriniformes (Aulopyge, Paraphoxinus, Chondrostoma, American catfish, atbp.), Cyprinodontiformes (Chologaster, Troglichthys, Amblyopsis), isang bilang ng mga species ng gobies, atbp ay kilala sa mga kuweba.

Ang mga kondisyon ng pag-iilaw sa tubig ay naiiba sa mga nasa hangin hindi lamang sa intensity, kundi pati na rin sa antas ng pagtagos ng mga indibidwal na sinag ng spectrum sa lalim ng tubig. Tulad ng nalalaman, ang koepisyent ng pagsipsip ng mga sinag na may iba't ibang mga wavelength ng tubig ay malayo sa pareho. Ang mga pulang sinag ay hinihigop ng tubig nang mas malakas. Kapag dumadaan sa 1 m layer ng tubig, 25% ng red rays at 3% lang ng violet rays ang nasisipsip. Gayunpaman, kahit na ang mga violet ray sa lalim na higit sa 100 m ay halos hindi na makilala. Dahil dito, sa kalaliman, ang isda ay may kaunting kakayahan na makilala ang mga kulay.

Ang nakikitang spectrum na nakikita ng isda ay medyo naiiba sa spectrum na nakikita ng mga terrestrial vertebrates. Ang iba't ibang isda ay may mga pagkakaiba na nauugnay sa likas na katangian ng kanilang tirahan. Mga species ng isda na naninirahan sa coastal zone at sa

kanin. 24. Cave fish (mula sa itaas hanggang sa ibaba) - Chologaster, Typhlichthys; Amblyopsis (Cyprinodontiformes)

ang mga layer sa ibabaw ng tubig ay may mas malawak na nakikitang spectrum kaysa sa mga isda na nabubuhay sa napakalalim. Ang sculpin Myoxocephalus scorpius (L.) ay isang naninirahan sa mababaw na kalaliman, nakakakita ng mga kulay na may wavelength mula 485 hanggang 720 mmk, at ang star ray, na nabubuhay sa napakalalim, ay si Raja radiata Donov. - mula 460 hanggang 620 mmk, haddock Melanogrammus aeglefinus L. - mula 480 hanggang 620 mmk (Protasov at Golubtsov, 1960). Dapat tandaan na ang pagbawas sa visibility ay nangyayari pangunahin dahil sa mahabang alon na bahagi ng spectrum (Protasov, 1961).

Ang katotohanan na ang karamihan sa mga species ng isda ay nakikilala ang mga kulay ay napatunayan ng isang bilang ng mga obserbasyon. Tila, ilang cartilaginous fish (Chondrichthyes) at cartilaginous ganoids (Chondrostei) lamang ang hindi nakikilala ang mga kulay. Ang natitirang bahagi ng isda ay mahusay na nakikilala
kulay, na kung saan ay napatunayan, sa partikular, sa pamamagitan ng maraming mga eksperimento gamit ang nakakondisyon reflex pamamaraan. Halimbawa, posibleng sanayin ang gudgeon - Gobio gobio (L.) - na kumuha ng pagkain mula sa isang tasa ng isang tiyak na kulay.

Nabatid na ang mga isda ay maaaring magbago ng kulay at pattern ng balat depende sa kulay ng lupa kung saan sila matatagpuan.

Bukod dito, kung ang isang isda, na nakasanayan sa itim na lupa at nagbabago ng kulay nang naaayon, ay binigyan ng isang pagpipilian ng isang bilang ng mga lupa na may iba't ibang kulay, kung gayon ang isda ay karaniwang pinipili ang lupa kung saan ito naroroon. sinanay at ang kulay ay tumutugma sa kulay ng kanyang balat.

Lalo na ang mga dramatikong pagbabago sa kulay ng katawan sa iba't ibang mga substrate ay sinusunod sa mga flounder. Sa kasong ito, hindi lamang nagbabago ang tono, kundi pati na rin ang pattern, depende sa likas na katangian ng lupa kung saan matatagpuan ang isda. Ano ang mekanismo ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay hindi pa tiyak na nilinaw. Ito ay kilala lamang na ang isang pagbabago sa kulay ay nangyayari bilang isang resulta ng kaukulang pangangati ng mata. Semtser (1933), sa pamamagitan ng paglalagay ng mga transparent na kulay na takip sa ibabaw ng mga mata ng isda, naging sanhi ng pagbabago ng kulay nito upang tumugma sa kulay ng mga takip. Ang isang flounder, na ang katawan ay nasa lupa ng isang kulay, at ang ulo sa lupa ng ibang kulay, ay nagbabago ng kulay ng katawan ayon sa background kung saan matatagpuan ang ulo (Larawan 25). "

Naturally, ang kulay ng katawan ng isda ay malapit na nauugnay sa mga kondisyon ng pag-iilaw.

Karaniwang kaugalian na makilala ang mga sumusunod na pangunahing uri ng pangkulay ng isda, na isang pagbagay sa ilang mga kondisyon ng tirahan.

kanin. 25. Depende sa kulay ng katawan ng flounder sa kulay ng lupa kung saan matatagpuan ang ulo nito

Pelagic coloration - mala-bughaw o maberde ang likod at kulay-pilak na mga gilid at tiyan. Ang ganitong uri ng pangkulay ay katangian ng mga isda na naninirahan sa haligi ng tubig (herring, dilis,
madilim, atbp.). Ang mala-bughaw na likod ay ginagawang halos hindi napapansin ang isda mula sa itaas, at ang kulay-pilak na mga gilid at tiyan ay hindi gaanong nakikita mula sa ibaba laban sa background ng ibabaw ng salamin.

Overgrown na kulay- kayumanggi, maberde o madilaw-dilaw na likod at kadalasang nakahalang na mga guhit o guhit sa mga gilid. Ang kulay na ito ay katangian ng mga isda mula sa kasukalan o coral reef. Minsan ang mga isda na ito, lalo na sa tropikal na sona, ay maaaring medyo maliwanag na kulay.

Ang mga halimbawa ng mga isda na may kulay na kasukalan ay kinabibilangan ng: karaniwang perch at pike - mula sa mga anyong tubig-tabang; scorpionfish, maraming wrasses at coral fish ay mula sa dagat.

Pangkulay sa ilalim- madilim na likod at mga gilid, kung minsan ay may mas madidilim na mga guhitan at isang magaan na tiyan (sa mga flounder ang gilid na nakaharap sa lupa ay magaan). Ang mga nasa ilalim na isda na naninirahan sa itaas ng mabatong lupa ng mga ilog na may malinaw na tubig ay karaniwang may mga itim na takong sa mga gilid ng katawan, kung minsan ay bahagyang pinahaba sa direksyon ng dorsal-tiyan, kung minsan ay matatagpuan sa anyo ng isang longitudinal strip (ang tinatawag na kulay ng channel). Ang kulay na ito ay katangian, halimbawa, ng juvenile salmon sa panahon ng buhay ng ilog, juvenile grayling, karaniwang minnow at iba pang isda. Ang kulay na ito ay ginagawang hindi gaanong kapansin-pansin ang isda laban sa background ng pebbly na lupa sa malinaw na dumadaloy na tubig. Ang mga pang-ilalim na isda sa nakatayong tubig ay karaniwang walang maliliwanag na dark spot sa mga gilid ng katawan, o mayroon silang malabong mga balangkas.

Ang pag-aaral ng kulay ng isda ay lalong kapansin-pansin. Ang pangkulay na ito ay ginagawang mas madali para sa mga indibidwal sa isang kawan na i-orient ang kanilang sarili sa isa't isa. Lumilitaw ito bilang isa o higit pang mga spot sa mga gilid ng katawan o sa dorsal fin, o bilang isang madilim na guhit sa kahabaan ng katawan. Ang isang halimbawa ay ang kulay ng Amur minnow - Phoxinus lagovskii Dyb., juveniles ng spiny bitterling - Acanthorhodeus asmussi Dyb., ilang herring, haddock, atbp. (Fig. 26).

Napakaespesipiko ng kulay ng malalim na dagat na isda.

Kadalasan ang mga isda na ito ay may kulay alinman sa madilim, minsan halos itim o pula. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na kahit na sa medyo mababaw na kalaliman, ang pulang kulay sa ilalim ng tubig ay lumilitaw na itim at hindi gaanong nakikita ng mga mandaragit.

Ang isang bahagyang naiibang pattern ng kulay ay sinusunod sa malalim na dagat na isda na may mga luminescent na organo sa kanilang mga katawan. Ang mga isda na ito ay may maraming guanine sa kanilang balat, na nagbibigay sa katawan ng isang kulay-pilak na kinang (Argyropelecus, atbp.).

Tulad ng nalalaman, ang kulay ng isda ay hindi nananatiling hindi nagbabago sa panahon ng indibidwal na pag-unlad. Nagbabago ito kapag gumagalaw ang isda, sa proseso ng pag-unlad, mula sa isang tirahan patungo sa isa pa. Kaya, halimbawa, ang kulay ng juvenile salmon sa ilog ay may channel-type na karakter kapag sila ay lumipat sa dagat, ito ay pinalitan ng isang pelagic na kulay, at kapag ang mga isda ay bumalik sa ilog upang magparami, muli itong nakakakuha; isang character na uri ng channel. Maaaring magbago ang kulay sa araw; Kaya, ang ilang mga kinatawan ng Characinoidei, (Nannostomus) ay may masasamang kulay sa araw - isang itim na guhit sa kahabaan ng katawan, at sa gabi lumilitaw ang transverse striping, i.e. ang kulay ay nagiging kasukalan.

Ang tinatawag na nuptial coloration sa isda ay madalas

kanin. 26, Mga uri ng kulay ng pag-aaral sa isda (mula sa itaas hanggang sa ibaba): Amur minnow - Phoxinus lagowsku Dyb.; spiny mustard (juvenile) - Acanthorhodeus asmussi Dyb.; haddock - Melanogrammus aeglefinus (L.)

proteksiyon na aparato. Ang kulay ng kasal ay wala sa mga isda na nangingitlog sa kalaliman, at kadalasang hindi maganda ang ipinahayag sa mga isda na nangingitlog sa gabi.

Iba't ibang uri ng isda ang tumutugon sa liwanag. Ang ilan ay naaakit sa liwanag: sprat Clupeonella delicatula (Norm.), saury Cololabis saita (Brev.), atbp. Ang ilan<рыбы, как например сазан, избегают света. На свет обычно привлекаются рыбы, которые питаются, ориентируясь при помощи органа зрения, главным образом так называемые «зрительные планктофаги». Меняется реакция на свет и у рыб, находящихся в разном биологическом состоянии. Так, самки анчоусовидной кильки с текучей икрой на свет не привлекаются, а отнерестовавшие или находящиеся в преднерестовом состоянии идут на свет. Меняется у многих рыб характер реакции на свет и в процессе индивидуального развития. Молодь лососей, гольяна и некот- рых других рыб прячется от света под камни, что обеспечивает ей сохранность от врагов. У пескороек - личинок миноги (кру- глоротые), у которых хвост несет светочувствительные клетки,- эта особенность связана с жизнью в грунте. Пескоройки на освещение хвостовой области реагируют плавательными движениями, глубже закапываясь в грунт.

Ano ang mga dahilan ng reaksyon ng isda sa liwanag? Mayroong ilang mga hypotheses sa isyung ito. Itinuturing ni J. Loeb ang pagkahumaling ng mga isda sa liwanag bilang isang sapilitang, hindi umaangkop na paggalaw - bilang phototaxis. Tinitingnan ng karamihan sa mga mananaliksik ang tugon ng isda sa liwanag bilang isang adaptasyon. Naniniwala si Franz (binanggit ni Protasov) na ang liwanag ay may halaga ng senyas, sa maraming kaso nagsisilbing senyales ng panganib. Naniniwala si S.G. Zusser (1953) na ang reaksyon ng isda sa liwanag ay isang food reflex.

Walang alinlangan na sa lahat ng kaso ang isda ay tumutugon sa liwanag nang adaptive. Sa ilang mga kaso, maaaring ito ay isang nagtatanggol na reaksyon kapag ang isda ay umiiwas sa liwanag, sa ibang mga kaso ang paglapit sa liwanag ay nauugnay sa pagkuha ng pagkain. Sa kasalukuyan, ang positibo o negatibong reaksyon ng isda sa liwanag ay ginagamit sa pangingisda (Borisov, 1955). Ang mga isda, na naaakit ng liwanag at bumubuo ng mga pagsasama-sama sa paligid ng pinagmumulan ng liwanag, ay hinuhuli alinman gamit ang mga lambat o ibomba sa kubyerta gamit ang isang bomba. Ang mga isda na negatibong reaksyon sa liwanag, tulad ng carp, ay itinataboy sa mga lugar na hindi maginhawa para sa pangingisda, halimbawa, mula sa mga snagged na lugar ng pond, gamit ang liwanag.

Ang kahalagahan ng liwanag sa buhay ng isda ay hindi limitado sa koneksyon nito sa paningin.

Malaki rin ang kahalagahan ng pag-iilaw para sa pag-unlad ng isda. Sa maraming mga species, ang normal na kurso ng metabolismo ay naaabala kung sila ay napipilitang umunlad sa magaan na mga kondisyon na hindi karaniwan para sa kanila (ang mga inangkop sa pag-unlad sa liwanag ay itinapon sa dilim, at kabaliktaran). Ito ay malinaw na ipinakita ni N.N. Disler (1953) gamit ang halimbawa ng pag-unlad ng chum salmon sa liwanag.

Ang liwanag ay nakakaapekto rin sa pagkahinog ng mga produktong reproduktibo ng isda. Ang mga eksperimento sa American palya na Salvelintis foritinalis (Mitchiil) ay nagpakita na sa mga pang-eksperimentong isda na nakalantad sa pinahusay na pag-iilaw, ang pagkahinog ay nangyayari nang mas maaga kaysa sa mga kontrol na isda na nakalantad sa normal na liwanag. Gayunpaman, sa mga isda sa mga kondisyon ng mataas na altitude, tila, tulad ng sa ilang mga mammal sa mga kondisyon ng artipisyal na pag-iilaw, ang liwanag, pagkatapos na pasiglahin ang pinahusay na pag-unlad ng mga gonad, ay maaaring maging sanhi ng isang matalim na pagbaba sa kanilang aktibidad. Kaugnay nito, ang mga sinaunang anyo sa mataas na bundok ay bumuo ng matinding kulay ng peritoneum, na nagpoprotekta sa mga gonad mula sa labis na pagkakalantad sa liwanag.

Ang dynamics ng light intensity sa buong taon ay higit na tinutukoy ang kurso ng cycle ng sekswal sa isda. Ang katotohanan na sa tropikal na pagpaparami ng isda ay nangyayari sa buong taon, at sa mga isda mula sa mapagtimpi na mga latitude lamang sa ilang mga oras, ay higit sa lahat dahil sa intensity ng insolation.

Ang isang kakaibang proteksiyon na aparato mula sa liwanag ay sinusunod sa larvae ng maraming pelagic na isda. Kaya, sa larvae ng herring ng genera na Sprattus at Sardina, isang itim na pigment ang bubuo sa itaas ng neural tube, na nagpoprotekta sa nervous system at pinagbabatayan na mga organo mula sa labis na pagkakalantad sa liwanag. Sa resorption ng yolk sac, nawawala ang pigment sa itaas ng neural tube sa fry. Ito ay kagiliw-giliw na ang mga kaugnay na species na may ilalim na mga itlog at larvae na nananatili sa ilalim na mga layer ay walang ganoong pigment.

Ang mga sinag ng araw ay may napakalaking epekto sa kurso ng metabolismo sa isda. Mga eksperimento na isinagawa sa mosquitofish (Gambusia affinis Baird. et Gir.). ay nagpakita na sa lamok isda deprived ng liwanag, bitamina kakulangan develops medyo mabilis, na nagiging sanhi, una sa lahat, isang pagkawala ng kakayahang magparami.


"Ang kalikasan ay higit na kamangha-mangha dahil sa kanyang pagiging simple ito ay multifaceted, at mula sa isang maliit na bilang ng mga kadahilanan na ito ay gumagawa ng hindi mabilang na mga imahe ng mga katangian, pagbabago at phenomena."
M. Lomonosov

“Isipin na lang ang pag-uwi pagkatapos ng isang mahirap na araw sa trabaho, pinatay ang mga ilaw at hinahangaan ang mga isda na kumikinang nang maliwanag sa dilim. Ito ay halos kung paano pinuri ng mga tagapamahala ng Taikong Corp. ang kanilang bagong produkto - luminous transgenic (Glo-fish) aquarium fish - noong una itong lumitaw sa merkado. Gayunpaman, ang fluorescent Glofish ay hindi kusang kumikinang. Upang obserbahan ang glow na naipon sa kanilang kalamnan tissuemga espesyal na protina (gfp at/o rfp), dapat na iluminado ang mga ito ng asul, o mas maganda, ultraviolet light (Black light). Sa kumpletong kadiliman, walang ultraviolet radiation, walang makikita.

Ang fluorescence ng mga isdang ito ay hindi dapat ipagkamali sa bioluminescence na ipinakita ng maraming deep-sea marine organism at alitaptap. Sa bioluminescence, ang paglabas ng liwanag ay nangyayari bilang isang resulta ng isang kemikal na reaksyon ng oksihenasyon ng isang espesyal na sangkap - luciferin - ng isang espesyal na enzyme - luciferase. Ang prosesong ito ay hindi nangangailangan ng anumang espesyal na karagdagang pag-iilaw. Ang sitwasyon ay ganap na naiiba sa transgenic aquarium fish: dahil ang mga fluorescent na protina sa kanilang katawan ay naglalabas lamang ng liwanag kapag nakalantad sa panlabas na liwanag, ang kulay ng mga isda na ito ay direktang nauugnay sa paraan ng pag-iilaw ng aquarium. At dito marami ang nagsisimulang umasa hindi lamang sa kung gaano karaming fluorescent na protina ang naroroon sa mga kalamnan, kundi pati na rin sa dami, functional na estado at husay na komposisyon ng mga pigment cell (chromatophores) na matatagpuan sa balat ng isda. Tingnan natin ang wild (natural) na uri ng zebrafish. Ang asul at dilaw na mga guhit sa mga gilid ng isda na ito ay nabuo ng mga chromatophores na nakaayos sa isang maayos na paraan sa balat.

Wild type na zebrafish. Ang likod ng isda ay medyo transparent, at may mga asul at dilaw na guhitan sa mga gilid. Gayunpaman, dapat itong kilalanin na ang kalikasan ay lumilikha ng pinakamagagandang at magkatugma na mga modelo

Ang pangkulay ng isda na nakikita natin, pati na rin ang anumang iba pang bagay sa paligid natin, ay isang uri ng "laro ng isip" - isang magandang trick na ipinapakita sa atin ng ating utak. Ang katotohanan ay, alinsunod sa mga batas ng optical color mixing, nakikita natin ang bawat punto ng bagay na isinasaalang-alang lamang sa isang kulay, sa kabila ng katotohanan na sa katunayan ito ay nagpapadala ng maraming mga sinag ng iba't ibang mga wavelength sa ating mata. Ang mga sinag na ito ay maaaring maipakita, o maaari silang mailabas ng bagay na pinag-uusapan (sa kasong ito, ang bagay ay sinasabing maliwanag sa sarili). Ang kulay ng wild-type na zebrafish ay nakikita natin sa pamamagitan ng mga sinag. Sa balat ng isang isda mayroong ilang mga uri ng reflective at light-refracting na mga elemento na nakakaapekto sa kulay nito: ang mga melanophores ay naglalaman ng mga butil ng itim na pigment (hindi sila sumasalamin sa anuman, ngunit sumisipsip lamang), pulang erythrophores at dilaw na xanthophores (nagpapakita ng pula at dilaw na sinag. , ayon sa pagkakabanggit, ang natitira ay sumisipsip) at walang kulay na mga guanophor na naglalaman ng light-refracting guanine crystals na maaaring puro o ipamahagi sa buong cell. Ang liwanag na repraksyon sa mga guanophores, depende sa anggulo ng saklaw ng liwanag, ay humahantong sa pagbabago sa kulay ng takip ng isda mula sa pilak-puti hanggang sa mala-bughaw-lila at asul-berde o kahit dilaw-pula. Ang mga guanophores sa kumbinasyon ng mga xanthophores at erythrophores ay gumagawa ng isang berdeng kulay, at sa mga melanophores ay isang asul na kulay. Ganyan kakomplikado ang asul at dilaw na guhit ng zebrafish! Maaari nilang halos ganap na i-screen o lubos na baguhin ang aming pang-unawa sa kulay ng mga fluorescent na protina. Samakatuwid, ang mga transgenic na isda na nag-synthesize ng green fluorescent protein (gfp) ay maaaring magmukhang hindi lamang berde, kundi pati na rin dilaw at kahit bahagyang mala-bughaw, at ang mga nag-synthesize ng red fluorescent protein (rfp) ay maaaring lumitaw na pink at purple.

GM zebrafish, na mayroon ding natural na pigmentation, na malakas na nagsasala ng pulang kulay ng mga kalamnan ng isda. Ang lugar na naka-highlight sa isang light rectangle ay ipinakita sa isang pinalaki na view sa kaliwa. Ang likod ng isda ay ang pinakamaliit na pigmented at ang pulang kulay ng mga kalamnan ay pumutok sa balat. Hindi mo masasabi ang parehong bagay sa pamamagitan ng pagtingin sa mga gilid at tiyan, kung saan ang mga itim at dilaw na guhit ay nabuo sa pamamagitan ng makapal na nakaimpake na mga pigment cell.

Kaya, ang purong "transgenic" na kulay ng Glofish fish ay pinakamahusay na naobserbahan sa mutant lines na may mahinang pigmentation. Marami sa mga ito ang kasalukuyang magagamit.

Mutant na linya ng zebrafish at medaka na may mahinang pigmentation. Ang balat ng mga isdang ito ay mas transparent kaysa sa kanilang mga ligaw na katapat. Kung mayroon silang kakayahang mag-synthesize ng fluorescent na protina, ang kulay ng kalamnan at pag-ilaw ay pinakamahusay na obserbahan sa kanila. At ang mga katulad na linya ay talagang ginamit bilang batayan (linya sa background) kapag lumilikha ng iba't ibang variant ng transgenic zebrafish at medaka

Transgenic medaka na may mahinang natural na pigmentation: ang gfp sa mga kalamnan ay nagbibigay sa isda ng malinaw na berdeng kulay, dahil ang kanilang balat ay halos transparent

Ang fluorescence ay pinakamahusay na naobserbahan sa dilim sa pamamagitan ng pag-irradiate ng Glo-fish na isda na may ultraviolet light. Sa larawan na "Night Pearls" - ang unang transgenic aquarium fish na lumitaw sa pet market noong 2003 - ang paglikha ni Professor Tsai (H.J. Tsai)

Transgenic na zebrafish na may pinababang natural na pigmentation sa ilalim ng malakas na halogen lamp. Sa mga lugar na walang pigment cell, ang fluorescence ng isang espesyal na protina na matatagpuan sa mga kalamnan ng isda (rfp) ay nakakatulong sa kulay na nakikita natin.

Ang fluorescent na bahagi ng kulay ng transgenic na isda, iyon ay, ang paglabas ng pula o berdeng sinag, ay tumataas kapag ang mga isda ay naiilaw ng ultraviolet light (pinakaligtas na gumamit ng malambot na ultraviolet "A" na mapagkukunan ng radiation (400-320 nm - long-wave ultraviolet), at ito ay pinakamahusay na obserbahan sa dilim , kapag lumilitaw ang fluorescence sa isang unmasked form, dahil ang mga chromatophores ay walang anumang bagay na sumasalamin sa hanay ng mga light wave na nakikita natin.

Epekto ng pag-iilaw ng aquarium sa kulay ng transgenic na isda
Mula sa itaas hanggang sa ibaba: Glofish, Glofish-2, Taikong-2
Kapag naiilawan ng puting liwanag, nakikita natin ang isda pangunahin sa pamamagitan ng mga sinag. Ang kontribusyon ng fluorescent component (glow) sa pagbuo ng visual na imahe ay tumataas na may pagtaas sa proporsyon ng mga asul na ray kapag nag-iilaw ng isda. Sa ilalim ng ultraviolet light, lumilitaw ang mga ito sa amin bilang mga bagay na maliwanag
(Kung ang mga larawan ay hindi nagbabago nang sabay-sabay, i-refresh ang pahina pagkatapos na ma-load ang mga ito)

Ang fluorescence ng transgenic zebrafish ay makikita gamit ang homemade light filter na gawa sa pulang organic glass o polymer film, kung titingnan mo ang aquarium sa pamamagitan ng screen na gawa sa mga materyales na ito. Ang mga isda ay dapat na mahusay na naiilawan ng mga UV lamp o lamp na may mataas na output sa asul na bahagi ng spectrum. Maaari kang mag-eksperimento sa mga lamp gaya ng "Terra UV-special" o "Deep sea special"

Nakakapinsala ba sa isda ang banayad na ultraviolet radiation? Ang isyung ito sa ngayon ay hindi gaanong pinag-aralan, gayunpaman, mayroong katibayan na ang pang-araw-araw na limang oras na pag-iilaw na may ultraviolet B (313 nm) ay walang epekto sa kondisyon ng balat ng medakas, at ang mga albino medakas ay naging kasing lumalaban ng ligaw. -uri ng isda.

Paano ka makakakuha ng Glofish na isda ng ibang kulay (hindi pula o berde)? Ang orange na isda ay nilikha sa pamamagitan ng pagtawid sa mga transgenic carrier ng rfp gene at ng gfp gene. Sa mga hybrid, ang parehong mga gene ay ipinahayag sa tissue ng kalamnan (ito ay "double transgenic" na isda), at mas maraming pulang protina ang na-synthesize, kaya naman nakikita natin ang kanilang kulay bilang orange. Sa liwanag ng araw, ang resulta ng subtractive na paghahalo ng mga sinasalamin na kulay ay higit na nakikita, kapag ang resulta ay lumalabas na medyo mas madilim kaysa sa alinman sa mga orihinal na kulay. Kasabay nito, ang kulay ng isda ay naiimpluwensyahan din ng mga chromatophores na matatagpuan sa balat. Kapag naiilaw ng ultraviolet light, nakikita namin ang resulta ng adjunctive mixing ng mga ibinubuga na Rfp at Gfp ray, kapag ang huling kulay ay mukhang mas magaan kaysa sa mga orihinal. Ang mga epektong ito ay inilalarawan ng mga animation at larawan sa ibaba.

Ang orange na isda ay may parehong pula at berdeng kulay. Sa liwanag ng araw, ang gfp at rfp ay mas mukhang mga simpleng pintura at pinaghalong katulad ng mga ito ...

... at sa ilalim ng ultraviolet light ang gfp at rfp ay nagsisimulang mag-fluoresce at maghalo tulad ng pula at berdeng sinag ng liwanag

Nakuha ang transgenic na zebrafish ang prof. Gong: A - sa liwanag ng araw at B - sa ilalim ng pag-iilaw ng ultraviolet (385 nm); ang mga isda ay na-anesthetize ng phenoxyethanol at nakuhanan ng litrato sa labas ng tubig. Pula- transgenic na isda na nagdadala ng rfp gene, ang pagpapahayag nito ay maaaring kunin bilang 100% ng maximum na posible; Berde- isda na may pinakamataas na pagpapahayag ng gfp gene; Kahel- nagdadala ng rfp/gfp genes, habang ang gfp expression ay 15-20% lang ng maximum, Dilaw- isda na may yfp gene (ito ay isang artipisyal na nakuhang mutation ng gfp gene), at Wild-type- isda na may natural na genotype.

Magkaiba ang hitsura ng parehong Glofish fish sa liwanag ng araw at sa ultraviolet light. Sa liwanag ng araw, nakikita natin ang kanilang kulay pangunahin sa pamamagitan ng mga sinag. Sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang isang orange na isda, ang kulay nito ay nakuha sa pamamagitan ng paghahalo ng dalawang tina (gfp at rfp), ay mukhang bahagyang mas madilim, dahil ang epekto ng subtractive o subtractive na paghahalo ng kulay ay sinusunod, dahil ang bawat dye ay sumisipsip ng sarili nitong bahagi ng spectrum . Ang parehong bagay ay nangyayari sa palette ng isang artist kapag siya ay naghahalo ng mga pintura. Ang sitwasyon ay ganap na naiiba kapag ang mga isda ay iluminado ng ultraviolet light. Dito, ang kontribusyon ng fluorescence sa paglikha ng isang visual na imahe ay napakalaki, kaya ang mga isda ay nakikita bilang mga bagay na maliwanag sa sarili. Ang kulay kahel na isda ay mukhang mas magaan kaysa sa pula at berde, dahil ang parehong rfp (kaparehong dami ng nasa pulang isda) at gfp (at ito ay humigit-kumulang 15% na karagdagan sa glow) na kumikinang sa mga kalamnan nito. Sa kasong ito, nangyayari ang additive o subjunctive na paghahalo ng mga kulay.

Ang mga resulta ng isang paunang eksperimento na isinagawa ng prof. Gong upang malaman kung anong mga kulay ang maaaring makuha sa prinsipyo gamit ang berde at pulang fluorescent na protina. Ang mga protina na ito ay nakuha mula sa mga kalamnan ng transgenic na isda at pinaghalo sa iba't ibang sukat. Depende sa proporsyon ng isang partikular na protina sa pinaghalong, iba't ibang kulay ang nakuha. Ang mga porsyento ng "pula" at "berde" na mga extract ay ipinahiwatig sa ibaba at sa itaas ng nakuha na mga sample, ayon sa pagkakabanggit.

Ang tanong kung paano i-regulate ang nilalaman ng mga fluorescent na protina sa mga kalamnan ng Glofish fish (pagkatapos ng lahat, ang nais na lilim ay maaaring makuha lamang sa pamamagitan ng mahigpit na pagpapanatili ng kanilang proporsyon) ay hindi sakop nang detalyado ng mga tagagawa ng aquarium na genetically modified fish - ito ay isang lihim ng kalakalan. Gayunpaman, ang pangkalahatang prinsipyo ng regulasyon ay kilala: ang kinakailangang halaga ng mga fluorescent na protina sa tissue ng kalamnan ay nakuha sa pamamagitan ng pagbabago ng puwersa. mga promoter, iyon ay, ang kanilang kakayahang tiyakin ang pagpapahayag ng mga gene ng reporter. Bilang resulta, higit pa sa isang pangkulay ng isda na protina ang na-synthesize, at mas kaunti sa isa pa, na nagsisiguro ng isang tiyak na nagreresultang kulay (tulad ng kaso sa orange-kulay na TG ng zebrafish).

Dapat pansinin na kapag lumilikha ng mga matatag na linya ng mga transgenic na isda ng iba't ibang kulay at lilim, na stably na nagpapadala ng kanilang mga katangian sa kanilang mga inapo, ang klasikal na gawaing pag-aanak ay nauuna. Ang mga isda na nagdadala ng mga transgene ay tinawid sa mga kinatawan ng ilang mga purong genetic na linya (linya sa background), at pagkatapos ay maingat na pinili ang mga supling na may nais na mga katangian. Ang pamana ng mga gene na responsable para sa synthesis ng gfp at rfp ay sumusunod sa mga batas ni Mendel, habang ang mga gene na ito ay kumikilos bilang nangingibabaw.

Gayunpaman, mayroon ding mga espesyal na transgenic aquarium fish, ang paraan ng pagkuha na pinananatiling lihim, at maaari lamang hulaan kung paano sila nakuha. Ito ay mga likha ng Taikong Corporation - isda na kilala bilang TK-3 (Candycane).

Transgenic zebrafish mula sa Taikong Corporation - TK-3

Ang "manufacturer" ay nagpapahiwatig lamang na ang mga isda ay nag-synthesize ng gfp at rfp sa ilalim ng kontrol ng "actin" promoter, ngunit paano nila nakamit ang gayong hindi likas na pamamahagi ng mga fluorescent na protina? Ayon sa isang hypothesis, ang mga isda na ito ay binubuo ng dalawang TG embryo na pinutol sa kalahati, ang isa ay may gfp-genes, at ang isa pa - rfp-genes. Ang likod ng isa ay nakakabit sa harap ng katawan ng isa. Kung ang operasyon ay ginanap sa mga unang yugto ng pag-unlad ng embryo, kung gayon ang matagumpay na pagsasanib ng mga halves ay posible. Sa madaling salita, ito ang resulta ng mahusay na gawaing kamay. Ito ay hindi para sa wala na ang mga Glo-fish isda ay hindi pa malawak na magagamit para sa pagbebenta.

Maaari kang magbasa nang higit pa tungkol sa transgenic na isda:

Mga uri ng transgenic luminous aquarium fish: TK-1, TK-2, TK-3, CloFish at iba pa...

Genetically modified aquarium keeping. Mga halimbawa ng "Glow-aquadesigns".

* Ang isang ultraviolet light source ay maaari ding maging kapaki-pakinabang para sa mga hindi pang-aquarium na layunin. Halimbawa, maaari itong magamit upang makita ang isang mantsa ng ihi ng pusa sa isang karpet o upholstery ng muwebles na halos hindi nakikita sa normal na pag-iilaw, ngunit hindi maganda ang amoy sa normal na pag-iilaw kailangan mo lamang na lilim ang bagay na sinusuri upang makita mo ang fluorescence ng mantsa.
. Hindi lamang zebrafish na may iba't ibang kulay ang ibinebenta, kundi pati na rin ang mga thornet at Sumatran barbs.


Ternetia Glo-fish sa trade aquarium sa AquaInterio. Berde at berde-albino varieties.

Transgenic ternation na may pulang fluorescent pigment, ang kulay nito ay makikita sa pamamagitan ng natural na kulay.