Már néhány nap alatt átformálja a korallzátonyi halakat az élőhelyük

Ugyanazzal a genetikai háttérrel indulnak, mégis eltérően fejlődhetnek attól függően, hová kerülnek életük egyik legfontosabb szakaszában. Egy Francia Polinéziában végzett kutatás szerint a fiatal korallzátonyi halak szervezete rendkívül gyorsan reagál arra, hogy mangroveerdő, homokos partszakasz vagy korallos-köves élőhely szolgál-e számukra „óvodaként”.

A kutatók a csíkos doktorhal (Acanthurus triostegus) fejlődését vizsgálták Moorea szigeténél. Ez a halfaj élete kezdetén nagyjából 53 napot tölt lárvaként a nyílt vízben, majd a part menti sekély területeken telepszik meg. Ekkor mindössze körülbelül egy hét alatt jelentős átalakuláson megy keresztül: megváltozik többek között az anyagcseréje, emésztőrendszere és táplálkozási módja.

A vizsgálat most azt mutatta meg, hogy ennek az átalakulásnak a pontos menete erősen függhet a közvetlen környezettől.

Egy hét alatt több ezer gén működése változott meg

A kutatást az Okinawa Institute of Science and Technology és a francia polinéziai CRIOBE kutatóállomás szakemberei végezték. A tudósok éjszaka gyűjtötték be a zátonyhoz érkező lárvákat, majd egy részüket ellenőrzött körülmények között tartották, másokat pedig három különböző természetes élőhelyen elhelyezett ketrecekbe telepítettek.

Az átalakulás rendkívül gyors volt. Már a letelepedést követő első 12 órában 4637 gén aktivitása változott meg.

Különösen látványosan alakult át az energiafelhasználás. A nyílt vízben sodródó lárvák elsősorban zsírokból fedezik a hosszú úszáshoz szükséges energiát. Amikor azonban elérik a sekély parti élőhelyeket, szervezetük más működésre kapcsol át: a fiatal halaknak többek között át kell alakítaniuk állkapcsukat és emésztőrendszerüket, hogy a zátonyon elérhető táplálékot hasznosítani tudják.

Három közeli élőhely, három eltérő környezet

A kutatók Moorea partvidékének három különböző élőhelyét hasonlították össze.

Az egyik köves-korallos partszakasz volt, ahol viszonylag gazdag halközösség élt. A második egy mangrovés terület, amelyet iszapos aljzat, mangrovegyökerek, magasabb és változékonyabb vízhőmérséklet, valamint alacsonyabb oxigénszint és pH jellemzett. A harmadik egy jóval egyszerűbb, homokos partszakasz volt, kevés növényzettel és szerkezeti változatossággal.

A helyszínek földrajzilag közel vannak egymáshoz, a fiatal halak szervezete mégis eltérően reagált rájuk.

Ez arra utal, hogy nem több generáción át zajló genetikai alkalmazkodásról van szó. Ugyanazon faj egyedei képesek saját fejlődésüket a közvetlen környezethez igazítani.

A hormonrendszer is érzékeli, hol nő fel a hal

A különbségek egyik legfontosabb eleme a pajzsmirigyhormonok működésében jelent meg. Ezek a hormonok számos gerinces fejlődésében kulcsszerepet játszanak, és a korallzátonyi halaknál is segítenek szabályozni a lárvából fiatal hallá történő átalakulást.

A köves-korallos területen élő fiatal halaknál mérték a legmagasabb T4-pajzsmirigyhormon-szintet, körülbelül 5,7 nanogrammot grammonként. A mangrovés élőhelyen ez mindössze körülbelül 1,8 nanogramm volt, míg a homokos partszakasz egyedei a kettő között helyezkedtek el.

Amikor a kutatók egy évvel később újra mintát vettek hasonló helyszíneken, ugyanazt a sorrendet kapták. Ez arra utal, hogy nem egyetlen szokatlan szezon okozta a különbségeket, hanem maguknak az élőhelyeknek lehet meghatározó szerepük.