Ciklidfiskar uppvisar olika grader av nyfikenhet. Orsaken till detta ligger i deras gener, som rapporterats av forskare från universitetet i Basel i tidskriften Science . Denna egenskap påverkar ciklidernas förmåga att anpassa sig till nya livsmiljöer.
Utforskande beteende är ett av djurens grundläggande personlighetsdrag – och dessa egenskaper påverkar bland annat deras sannolikhet att överleva. Till exempel kan nyfikna individer bo i olika områden i sina livsmiljöer jämfört med mer försiktiga släktingar. Samtidigt utsätter de sig dock för en större risk att bli upptäckta och uppätna.
Cikliderna i Afrikas Tanganyikasjö uppvisar enastående mångfald när det gäller form, kost, livsmiljö och färg. Detta gör det möjligt för dem att bo i olika ekologiska nischer och därför ägna sig åt mindre konkurrens med varandra. Forskare har länge misstänkt att också nyfikenhet fungerar som en drivkraft i bildandet av nya arter och därför biologisk mångfald.
Nu har ett forskarlag under ledning av professor Walter Salzburger från universitetet i Basel använt exemplet med de extremt olika ciklidfiskarna i Tanganyikasjön för att undersöka vilken roll beteendeskillnader spelar i anpassning till olika ekologiska nischer.
Under totalt nio månader registrerade förstaförfattaren Dr. Carolin Sommer-Trembo det "utforskande beteendet" hos 57 olika ciklidarter vid Tanganyikasjöns södra strand i Zambia. För detta ändamål gjorde zoologen videoinspelningar av hur de cirka 700 ciklider som fångats i sjön betedde sig i en ny miljö i form av stora experimentdammar. Hon släppte sedan djuren ut i naturen igen.
Tillbaka i Basel använde Sommer-Trembo dessa videor för att avgöra vilka områden av experimentdammen varje fisk utforskade inom en 15-minutersperiod. "På det hela taget observerades stora skillnader i utforskande beteende mellan cikliderterna, och dessa skillnader bekräftades också under laboratorieförhållanden", säger evolutionsbiologen.
Detaljerade analyser av data avslöjade en stark korrelation mellan utforskande beteende och livsmiljön och kroppsformen för respektive ciklider. Till exempel är arter som lever nära stränderna, med en skrymmande kroppsform, mer nyfikna än långsträckta arter som lever i öppet vatten.
"Detta sätter fokus tillbaka på djurens beteende som drivkraft bakom viktiga evolutionära processer", säger Sommer-Trembo.
Särskilda mutationer gör fisken mer nyfiken
För att undersöka den genetiska grunden för de observerade beteendeskillnaderna hos ciklider, arbetade forskargruppen tillsammans med Dr Milan Malinsky från universitetet i Bern för att utveckla en ny metod för att analysera de befintliga genomen som gjorde det möjligt för dem att jämföra data mellan olika arter.
Med sin nya metod identifierade forskarna en genetisk variant i genomet hos ciklider som visade en nära perfekt korrelation med utforskande beteende:arter med ett "T" på denna specifika position i DNA:t är nyfikna, medan arter med ett "C" är mindre utforskande.
När forskarna använde den "genetiska saxen" CRISPR-Cas9 för att inducera riktade mutationer i motsvarande region av genomet förändrades fiskarnas utforskande beteende - de blev mer nyfikna. Dessutom kunde teamet använda artificiell intelligens och information om den genetiska varianten, kroppsstrukturen och livsmiljön för att förutsäga det utforskande beteendet hos ciklider som till en början inte hade undersökts för deras utforskande beteende.
Konsekvenser för mänskligt beteende?
Den genetiska variant som identifierats av forskarna ligger i omedelbar närhet av genen cacng5b, som visar aktivitet i hjärnan. Detta är den "fiskiga" versionen av en gen som även finns hos andra ryggradsdjur. Till exempel är den mänskliga varianten förknippad med psykiatriska sjukdomar som schizofreni och bipolära sjukdomar, som i sin tur kan vara korrelerade med personlighetsstörningar.
"Vi är intresserade av hur personlighetsdrag kan påverka mekanismerna för biologisk mångfald i djurriket", säger Sommer-Trembo. "Men vem vet:i slutändan kanske vi också lär oss något om grunderna för vår egen personlighet."
Mer information: Carolin Sommer-Trembo et al, Genetiken för nischspecifika beteendetendenser i en adaptiv strålning av ciklider, Science (2024). DOI:10.1126/science.adj9228. www.science.org/doi/10.1126/science.adj9228
Journalinformation: Vetenskap
Tillhandahålls av University of Basel
