Рыбки флуоресцентные: Светящиеся (флуоресцентные) аквариумные рыбки

Автор: | 17.12.2018

Содержание

Светящиеся (флуоресцентные) аквариумные рыбки

Впервые коммерческие светящиеся рыбки в домашних аквариумах появились в далёком 2003 году в США. Это нововведение наделало много шума и до сих пор не утихают споры об этичности использования генной инженерии в области аквариумистики и по отношению к домашним животным в целом. Тем не менее, государственные надзорные органы в большинстве стран (Америка, некоторые государства Европы, Азия) разрешают к импорту и реализации светящихся рыбок. В странах СНГ они также доступны в продаже как в зоомагазинах, так и через Интернет.

Светящиеся рыбки — это обычные аквариумные виды, которые содержат особый ген, отвечающий за флюоресценцию, таким образом рыбы приобретают способность к свечению в темноте.

Флюоресцирующие белки использовались учёными десятилетиями в качестве маркеров для безвредного наблюдения и отслеживания клеточного развития. Подобные методы исследования нашли широкое применение в области генетики, молекулярной биологии и развития позвоночных животных.


Первая светящаяся рыбка Данио Рерио была выведена в 1990-е гг в Национальном университете Сингапура доктором Чжиюань Гонгом (Zhiyuan Gong). Однако, она излучала свет только в конкретных гидрохимических условиях и применялась как биологический инструмент для определения уровня загрязнённости воды. Идея использовать их в аквариумистике возникла примерно в то же время, но для этого надо было решить одну проблему — сделать так, чтобы рыба светилась всё время независимо от внешних условий.

Уже 16 июля 1999 года тем же университетом была подана заявка PCT/SG99/00079 в Американское патентное бюро, описывающая способ получения флюоресцентных трансгенных декоративных рыб, в частности Данио Рерио, дающих зеленоватый или голубоватый свет. Патент под номером US 7135613 B1 был получен.

Этап коммерческого успеха связан с компанией Yorktown Technologies, L.P. в лице её основателя доктора Ричарда Крокетта (Dr. Richard Crockett), которая приобрела у Сингапурского Университета и других организаций исключительные права на интеллектуальную собственность и соответствующие патенты, связанные с производством и продажей светящихся рыбок. Был создан бренд GloFish. Стоит отметить, что Ричард Крокетт сумел обезопасить свой бизнес путём получения лицензий и товарных знаков, препятствующих другим компаниям заниматься этим же видом деятельности.

Выход на рынок произошёл в конце ноября 2003 года на территории США. Ему предшествовала активная рекламная кампания в крупнейших издания и телеканалах. Успех превзошёл все ожидания. Ему также способствовала активная дискуссия, развернувшаяся в медийной среде, о правомерности использования трансгенных рыб в аквариумистике.

Изначально выбор цветов светящихся рыбок был невелик, как и само количество видов — это был Данио с зелёным свечением. В компании продолжили исследования и активную патентную деятельность (патенты № US 7700825 B2, US 8232450 B1, US 8581023 B2 и другие). В результате появились новые цвета: синий, фиолетовый, розовый, жёлтый. Флюоресцентные гены стали вживлять в Суматранских Барбусов и Тернеций.

Трансгенные светящиеся рыбки получают безопасным способом, не угрожающим их жизни и здоровью. Не стоит путать с искусственно окрашенными рыбами, которым придают окраску и узоры с помощью инъекций с красителями. Они широко распространены в Азии, но запрещены в Европе и Америки как раз из-за способа окрашивания.


флуоресцентные аквариумные рыбки -Статьи об аквариумах и их обитателях -Статьи и Новости

В последние годы в аквариумистике всё большее распространение получают флуоресцентные рыбки. Кто же они такие и насколько возможно их содержать в домашнем аквариуме?

Тернеция «Барби» с полосой

 

Первой флуоресцентной рыбой стал данио рерио. Это небольшая рыбка семейства карповых, вырастающая до 4-6 см. Появившиеся на свет мальки данио стали светиться как под обычным, так и под ультрафиолетовым светом. Случилось это в 1999 году. Такое явление не могло не вызвать большой коммерческий интерес в аквариумистке.

На сегодняшний день выведены также флуоресцирующие тернеции, барбусы, лабео, скалярии. Флуоресцентные рыбки не отличаются от своего изначального вида формой тела, поведением, живучестью и неприхотливостью. Главное отличие – невероятно яркие окраски! Они могут быть салатовые, розовые, фиолетовые, оранжевые, желтые, голубые. От флуоресцентных рыбок в домашнем аквариуме невозможно отвести взгляд! Объём аквариума, оборудование, химический состав воды, температура и соседи для них такие же, как у изначального вида конкретных рыбок.

Приятный бонус для владельцев и разводчиков флуоресцентных рыбок – возможность получения потомства от них без потери окраски!

Эти рыбы особенно эффектно смотрятся под синими лампами аквариумного светильника. На сегодняшний день существуют аквариумы, специально оборудованные для флуоресцентных рыбок: в них они «расцветают» во всей красе.

Рассмотрим наиболее часто встречающихся и ставших уже любимыми у аквариумистов флуоресцентных рыбок.

 

Данио рерио

Данио рерио «Барби»

 

Как говорилось ранее, первой флуоресцентной рыбкой стал данио рерио. У данио вытянутое, торпедообразное тело ярко-розовой окраски со светлыми горизонтальными полосками от головы до хвостового плавника. Данио занимают преимущественно верхнюю треть аквариума. Они активны, шустры и интересны в поведении. Рекомендуется держать их стайкой от 5-7 рыбок. Объём аквариума для флуоресцентных данио может быть от 30 литров на стайку. Подходящие параметры воды для них: температура +20…+25 градусов, dGH до 15, рН 6-7.

Необходимо плотно закрывать аквариум с данио крышкой — эти рыбы весьма прыгучи.

Соседями данио могут быть соразмерные рыбки (например, неоны, гуппи, расборы) или карликовые креветки (например, красный кристалл, вишнёвая).

Флуоресцентные данио роскошно смотрятся на зелёном фоне аквариумных растений!

На сегодняшний день окраска этих рыб очень разнообразна: зелёная, апельсиновая, салатовая и другие цветовые вариации.

 

Тернеция

Тернеция — горячо любимая как у начинающих аквариумистов, так и у новичков, мирная, стайная рыбка.

Тернеция «Мятная»

 

У тернеций высокое, уплощенное с боков тело. Размер её около 4 см. Флуоресцентная тернеция будет настоящим украшением небольшого аквариума. Встречаются рыбки с зелёной, фиолетовой, синей и другими окрасками.

Для стайки тернеций подойдет аквариум 50-60 литров. Комфортные параметры воды для них: температура +25…+28 градусов, dGH 8-15, рН 6-7.

Соседями тернеций могут быть дружелюбные рыбки схожего размера, за исключением вуалевых форм (тернеции могут их общипывать), такие как меченосцы, расборы, пецилии и многие другие.

Прекрасно смотрятся флуоресцентные тернеции с живой или искусственной зеленью в аквариуме!

 

Видео с флуоресцентными тернециями

Флуоресцентные рыбки.

GLOFish


В 1999 году доктор Чжиюань Гун с коллегами из Национального университета Сингапура работали с геном зелёного флуоресцентного белка (GFP), выделенного из тихоокеанской медузы Aequorea victoria.


Этот ген несёт ответственность за синтез белка-люминофора, который в темноте испускает лучи приятного зеленоватого цвета. В ходе экспериментов учёные поместили этот ген в эмбрион данио рерио, что позволило создать геном, который давал рыбам яркую флуоресцентную окраску как от природного белого света, так и от ультрафиолетового излучения. Первоначальной целью было облегчить наблюдение за внутренними органами этих рыбок.


Фотографию светящейся зеленоватым призрачным светом рыбки, показанную на научной конференции, увидел представитель компании, занимающейся разведением и продажей аквариумных рыб. По заказу фирмы в геном данио добавили ещё ген красного свечения (RFP), выделенный из морского коралла Discosoma.


Полученную породу назвали «Ночная жемчужина». В США светящиеся данио первоначально были получены с целью создания живых индикаторов загрязнения: при наличии в воде определённых токсических веществ рыбки должны были изменять окраску.


Но в 2003 году бизнесмены и учёные заключили контракт, по которому на рынке появилась первая генетически модифицированная рыбка GloFish. В дополнение к красным флуоресцентным данио-рерио, продаваемым под торговой маркой «Красная звёздная рыбка» (Starfire Red), к середине 2006 года были выведены зеленые и оранжево-желтый флуоресцентный данио, а в 2011 году, — синие и фиолетовые. Эти генетические линии рыб получили торговое наименование «Электрически-зелёная» (Electric Green), «Солнечно-оранжевая» (Sunburst Orange), «Космически-синяя» (Cosmic Blue) и «Галактически-пурпурная» (Galactic Purple). Все эти рыбки были выведены при помощи генной инженерии с использованием рекомбинантной ДНК от различных морских кораллов.


В 2012 году появляется новая разновидность флуорисцирующих аквариумных рыбок под маркой зелёной разновидности «Electric Green» GloFish, которые были выведены тем же методом, что и предыдущие, но вместо данио-рерио были использованы обыкновенные тернеции (Gymnocorymbus ternetzi).


В 2015 году были представлены светящиеся зеленым суматранские барбусы (Puntius tetrazona).


В настоящее время выведены флуоресцентные рыбки различных цветов.


Однако флуоресцирующие рыбки самопроизвольно не светятся. Для того чтобы наблюдать свечение рыбок необходимо освещать синим, а еще лучше ультрафиолетовым светом. В свете обычных люминесцентных ламп окраска таких рыб не сможет раскрыться в полной мере.


При освещении белым светом мы видим рыб в основном посредством отраженных лучей. Флуоресцентное свечение начинает проявляться с увеличением доли синего спектра в источнике освещения. В ультрафиолетовом свете рыбки Glofish воспринимаются нами, как светящиеся объекты.


В коже рыбы имеется несколько типов отражающих и светопреломляющих элементов, влияющих на её цвет: меланофоры (чёрные) — только поглощают свет; эритрофоры (красные) – отражают красные лучи спектра, поглощая остальные; ксантофоры (жёлтые) – отражают жёлтые лучи спектра, поглощая остальные; гуанофоры (бесцветные) – преломляют свет. В зависимости от угла падения света, его преломление в гуанофорах приводит к изменению цвета покровов рыбы в широком диапазоне.


А в сочетании с влиянием остальных типов отражающих элементов получаются зелёный и синий цвета. Вот почему флуоресцентные рыбки, содержащие в геноме зеленый флуоресцирующий белок (GFP), могут выглядеть не только зелеными, но и желтыми и голубыми, а содержащие красный (RFP) – фиолетовыми и розовыми.


Для освещения аквариумов с такими рыбками лучше всего использовать лампы сине-фиолетового спектра. Например – лампы для морских аквариумов («Ocean Blue actinic», «AquaMedic» и т.п.)


Хорошо передают окраску флуоресцентных рыбок УФ-лампы для рептилий («ReptiGLO»).


В последние годы в Китае и странах Юго-Восточной Азии получили распространение аквариумы с освещением ультрафиолетовым чёрным светом («Black light»).


В таких аквариумах флуоресцентные GloFish смотрятся великолепно. Но следует помнить, что при наличии других источников света, эффект чёрной лампы сведётся к нулю.


Для придания флуоресцентным рыбкам наиболее эффектной окраски заднюю стенку аквариума следует задекорировать черным фоном, а на дно насыпать слой крупного кораллового белого песка.


Живым растениям в таком аквариуме будет недостаточно света, поэтому их следует заменить искусственными. Хорошо смотрятся в таких аквариумах светящиеся растения и декорации.

виды, уход, содержание, размножение, совместимость, корм фото-обзор

Аквариумные рыбки – довольно популярные
объекты генетических исследований. Они имеют маленькие размеры, быстро
размножаются и имеют крупный эмбрион, с которым можно легко проводить
разнообразные манипуляции. О том, как результат научных изысканий привел к
появлению новой группы декоративных рыбок, пойдет речь в нашей статье.

Общие сведения

GloFish (глофиш) — запатентованное коммерческое название генетически модифицированных аквариумных рыбок. Оно состоит из двух английский слов – «glow» (светиться) и «fish» (рыба), то есть дословно «светящаяся рыба», что отражает основное свойство этих удивительных созданий. В синем свете или в ультрафиолетовых лучах рыбки глофиш начинаются флуоресцировать и «вспыхивают», как яркие огоньки. Это стало возможным благодаря внедрению в ДНК рыбок генов морских кишечнополостных (кораллов и медуз), отвечающих за синтез флуоресцентных белков.

В синем свете и в УФ-лучах данио глофиш начинают флуоресцировать

Рыбки глофиш
появляются и развиваются естественным путем от родителей с флуоресцентным
геном, то есть он передается по наследству.  Рыбок не окрашивают искусственно и не делают
инъекций краски! Они не являются стерильными, при создании необходимых условий
без труда размножаются с появлением нового яркого потомства. Рыбки глофиш –
пресноводные тропические виды, условия содержания которых не отличаются от
таковых для их природных родственников. Подходящий объем аквариума, необходимое
оборудование, установившийся биологический баланс и регулярное обслуживание
станут залогом долгой и здоровой жизни ваших питомцев глофиш. Они прекрасно
подходят для содержания в общих аквариумах.

Стоит отметить,
что флуоресценция – довольно распространенное явление у природных видов рыб. Исследование
Американского музея естественной истории выявило в дикой природе более 180
видов рыб из 50 семейств, которые в синем свете начинают флуоресцировать.
Помимо этого, подобное явление широко представлено у многих кораллов, некоторых
насекомых, пауков и даже у цветковых растений. То есть биологическое свечение –
это лишь способность клеток живых организмов «накапливать» свет, а потом
отдавать его, что абсолютно безопасно и никак не связано, например, с
радиацией.

Таким образом,
кроме яркой, необычной окраски, рыбки совершенно ничем не отличаются от
природных, но позволяют создавать фантастические дизайны аквариумов, который
придутся по душе как любителям, так и профессионалам.

Как было
отмечено выше, в дневное время суток рыбки глофиш поглощают свет, а потом
повторно его излучают. Поэтому днем рыбок лучше всего содержать под
светильником с лампой синего спектра – именно он придает им потрясающий вид,
особенно если в помещении, где находится аквариум, будет приглушенное
освещение. Тем не менее, обычные аквариумные лампы с белым светом также
подойдут, глофиш все равно смогут «накапливать» свет.

В вечернее время
наиболее оптимальным будет использование только синих ламп (у многих
современных светильников есть подобная функция ночного освещения). Поселив в
аквариуме разные виды рыбок глофиш и применив подходящее освещение, а также
специально разработанные декорации, можно создавать поистине завораживающие
пейзажи, ничуть не уступающие по красоте даже морским аквариумам.         

Внешний вид

Рыбки глофиш по форме тела совершенно не отличаются от естественных видов. На данный момент можно встретить следующих рыбок: данио, барбусов, тернеций, лабео, скалярий, чернополосых цихлазом, а также популярную в Японии рыбку медаку.

Стайка данио глофиш

Но если форма
тела остается незатронутой, то окрас рыбок глофиш поражает любое воображение.
Насыщенные, яркие цвета, которые при правильном подборе освещения в прямом
смысле слова светятся. Даже коммерческие названия цветов очень необычны:
«Апельсиновый лучик», «Электрическая зелень», «Космическая синь» и др.

История появления

Интересным
фактом в истории возникновения рыб глофиш является то, что они изначально
создавались не для любителей аквариумистики, а для решения конкретных
научно-практических задач.

В 1999 году
перед группой ученых Национального университета Сингапура во главе с доктором
Чжиюань Гун была поставлена задача получения рыбки-индикатора: она должна была
изменять окрас при наличии в воде токсических соединений. Специалисты генетики
использовали для этой цели зеленый ген медузы Aequorea victoria,
который внедрили в ДНК рыбки данио рерио. Мальки, появившиеся в результате
данной манипуляции, стали светиться флуоресцентным светом. Открытие было
запатентовано, а исследования продолжилось.

На одной из научных конференций ученые продемонстрировали аудитории фотографии светящихся рыбок, которыми очень заинтересовался представитель одной компании, занимающейся продажей аквариумных рыбок. После чего был сделан заказ на создание рыбок с еще одним вариантом окраски. Для этого в ДНК данио внедрили ген коралла из рода Discosoma, так рыбки получили красноватую окраску. Если же рыбка глофиш получает гены медузы и коралла одновременно, то ее свечение становится желтым.

Тернеции глофиш в общем аквариуме с живыми растениями

Дальнейшие
эксперименты привели к созданию рыбок глофиш фиолетового и синего цветов. Для
подобных экспериментов использовались различные сочетания генов медуз и морских
кораллов.

Виды глофиш

Данио глофиш

Данио рерио (Danio rerio) стали первыми рыбками, которым внедрили гены, ответственные за синтез флуоресцентных белков. Рыбки-зебры, в ДНК которых был встроен ген медузы GFP, имеют зеленый цвет, а если ген коралла RFP, то цвет рыбки становится красным. При совместном использовании обоих генов рыбки глофиш становятся желтыми. В ультрафиолетовом свете, благодаря наличию этих специфических чужеродных белков, данио ярко светятся.

Данио глофиш

В данный момент
в продаже можно встретить рыбок глофиш следующих цветов: «Electric Green»
(зеленые), «Sunburst Orange» (оранжевые), «Cosmic Blue» (голубые) и «Galactic Purple»
(пурпурные).

Тернеция глофиш

Следующим трансгенным видом глофиш стала тернеция (Gymnocorymbus ternetzi). Эти рыбки очень популярны, мало агрессивны, прекрасно подходят для начинающих аквариумистов. Отличий во внешнем строении и содержании от обычных рыбок у глофиш нет.

Тернеции глофиш разных окрасов

В 2013 году
появились тернеции оранжевого и розового («Moonrise Pink») окраса, а в 2014 к
ним добавились красный и синий окрасы. Созданы также формы с вуалевыми
плавниками.

Барбус глофиш

После тернеций глофиш выбор пал на подвижных стайных рыбок – суматранских барбусов. Они отличаются крупным размером и очень эффектно смотрятся в аквариуме. Вначале была получена зеленая форма, затем – красная. Уход за рыбками глофиш абсолютно не отличается от содержания обычных барбусов.

Барбус глофиш

Лабео глофиш

Генетически модифицированный лабео глофиш представлен в двух цветах: пурпурном и оранжевом. Трудно сказать, почему выбор пал именно на эту рыбку, ведь она не отличается исключительным миролюбием, является территориальной и не очень подходит начинающим аквариумистам. Но, тем не менее, лабео глофиш получился очень интересным, этот вид также отличается красными глазами, как у альбиносов.

Лабео глофиш

Амазонка — Данио флуоресцентный

Существует немало разновидностей аквариумных рыбок данио. Но, вне всяких сомнений, особняком среди всех этих подвидов стоит данио флуоресцентный, разведение которого возможно даже в домашних условиях. Этот уникальный подвид – настоящее чудо селекции, великой науки, сумевшей волшебным образом превратить пусть и весьма симпатичных, но всё же далеко не броских данио рерио в фантастических, светящихся трансгенных аквариумных рыбок.

Невероятная Данио Глофиш: история возникновения вида

Флуоресцентный данио, или Данио Глофиш (GloFish) – это генетически модифицированный подвид всем хорошо известного данио рерио. Но прежде, чем описывать особенности этого уникального подвида, хотелось бы вернуться на 15 лет назад и вспомнить, как всё начиналось.

Работы над созданием трансгенных рыб начали вестись ещё в конце 90-х годов. Причём эти исследования имели исключительно научный и практический характер. Никто тогда не планировал выводить светящихся в ультрафиолете аквариумных рыбок.

История создания флуоресцентных данио

Интерес учёных состоял, прежде всего, в том, чтобы вывести таких генетически модифицированных рыб, окраска которых менялась бы при соприкосновении их кожного покрова с определёнными токсическими веществами, а также при попадании этих токсинов в организмы подопытных. То есть, рыбки должны были служить своего рода детектором загрязнённости водной среды, в которой они находились.

Также, и даже ещё раньше, в самом начале исследований, целью выведения светящихся рыбок было желание китайских учёных проследить некоторые, чисто генетические процессы внутри клетки рыбки, то есть интерес был исключительно научного характера и не касался коммерции никоим образом.

На вопрос, почему именно данио рерио была взята в качестве экспериментального вида, есть свой ответ и разумное объяснение.

Эти рыбки вообще считаются одним из самых удобных подопытных экземпляров, поскольку они крайне неприхотливы, могут жить в небольших ёмкостях, легко и быстро размножаются, а также имеют внутреннее анатомическое строение, максимально напоминающее человеческий организм.

Создателем генетически модифицированной данио является профессор Сингапурского Национального Университете профессор Чжиюань Гонг. Именно ему мы обязаны появлением этого необыкновенного вида.

Уже несколько позже на появление первых светящихся образцов обратили внимание представители аквариумного бизнеса, предложив учёным контракт по коммерциализации этого эксперимента. Таким образом, GloFish стал запатентованным брэндом, и был дан ход появлению новых разновидностей трансгенных флуоресцентных рыбок уже с коммерческой целью.

Причём многие страны запрещают ввоз и разведение таких рыб из-за их происхождения. Но, несмотря на это, они ежедневно продаются и распространяются по всему земному шару.

Светящиеся рыбки: как это работает?

Так почему же данио рерио стали светиться под лучами ультрафиолета? Если простыми словами, всему причиной внедрение в геном обычного данио частичек генов некоторых морских организмов, таких как медузы и кораллы.

 

Наиболее часто встречающаяся модифицированная рыбка данио была получена как раз благодаря внедрению флуоресцентного белкового гена медузы Aequorea Victoria. Именно по этой причине такие рыбки светятся ярко-зелёным цветом, напоминая свечение жуков светлячков в темноте.

Однако не стоит путать флуоресценцию Глофиш с биолюминесценцией. Это всё-таки разные процессы. В нашем случае свечение напрямую зависит от количества флуоресцентного белка в мышцах рыбки, а также от характера и оттенка освещения.

Всего существует 3 окраса рыбок Глофиш.

Изменения внешнего облика рыбки будет заметно при падении на рыбок даже лёгкой синеватой подсветки, а в лучах ультрафиолета она проявит все свои флуоресцентные характеристики.

Однако, не одним зелёным свечением славна данио глофиш. Путём добавления в ДНК рерио гена алого коралла Discosoma удалось вывести ещё один вид светящихся рыбок. Такие трансгенные данио давали уже характерное для донора красное свечение. Именно красными были первые светящиеся данио, выведенные ещё в начале 2000-х.

Далее последовало совмещение частичек генов медузы и коралла в ДНК рыбки, что дало уже жёлтый цвет свечения. Ещё позже появились новые гибриды, имеющие синее и фиолетовое свечение в лучах ультрафиолета.

Все они имеют торговые названия, такие как: «Зелёное электричество», «Красный звёздный огонь», «Апельсиновый лучик», «Синева космоса» и «Пурпур галактики». И подробности их выведения являются коммерческой тайной.

Особенности вида

Теперь, собственно, о самой рыбке данио глофиш. По большому счёту, данио глофиш практически не отличается от своего прародителя, данио рерио, за исключением своих флуоресцентных возможностей, разумеется. Физиологически это практически идентичные друг другу рыбы.

Глофиш обычно достигает 5 см. длины. Внешне это такие же тоненькие, приплюснутые по бокам рыбки. Вне ультрафиолета они выглядят так же, как и рерио. Всё те же полоски от головы до хвоста, тельце желтого оттенка. Живут также, 2-4 года.

Данио глофиш также унаследовали от рерио привычку жить в небольших группках. Поэтому, приобретая светящихся рыбок, следует помнить об этой их потребности и обязательно покупать сразу, по крайней мере, 6-8 особей, иначе ваши трансгенные чудо-питомцы могут захандрить.

Здесь стоит упомянуть тот факт, что флуоресцентные данио стоят значительно дороже любого другого подвида, и при возникновении желания обзавестись такими уникальными аквариумными жильцами, следует хорошенько подумать и взвесить свои финансовые возможности. Ведь брать нужно не одну рыбку, а сразу 6-8!

При этом глофиш также унаследовал от рерио всё ту же неприхотливость и легкость в уходе, которыми так славны все рыбки этого рода. Забегая вперёд, отметим, что разведение данио глофиш в обычных домашних условиях также не сложнее, чем получение потомства от обычных рыбок данио.

Особенности ухода за светящимися данио

 

Данио глофиш действительно очень неприхотливы, и не нуждаются в каких-либо особых условиях при содержании в общем аквариуме.

Отдельно остановимся на выборе резервуара для трансгенных рыбок. Аквариум следует брать продолговатой формы, дабы не сковывать движение этих резвых и шустрых рыбок. Также лучше всего будет приобрести достаточно вместительный аквариум объёмом в 80-100л. и, конечно же, не забыть оснастить такой резервуар синей подсветкой. Иначе нет смысла заводить столь уникальных и, вспомним, недешёвых рыбок. Ведь без соответствующей подсветки ваши трансгенные данио ничем не будут отличаться от обычных рерио.

Флуоресцентные данио в аквариумеТакже следует закрывать аквариум специальной крышкой, поскольку эти рыбки могут выпрыгивать из воды при возникновении чувства опасности или просто каком-либо недовольстве.

В качестве грунта следует брать обычный речной песок или гравий, лучше тёмного оттенка. Водоросли следует располагать ближе к боковой части аквариума, образуя для рыбок данио необходимое им для движения пространство.

Данио глофиш следует содержать при температуре воды в 28-29 градусов, и здесь на лицо одно из немногих отличий в содержании трансгенного и обычного данио, более хладолюбивого.

Эти рыбки могут нормально жить и при более низком градусе, однако, именно указанные температурные параметры станут оптимальными для разведения флуоресцентных данио. От соблюдения идеальных водных параметров среды обитания зависят здоровье и продолжительность жизни ваших светящихся питомцев.

Говоря о других водных характеристиках, отметим лишь основные. Жёсткость воды следует держать на уровне 10°, а кислотность — в рамках 6-7,5.

Воду в аквариуме следует менять раз в неделю, можно даже чуть реже. Обычно подмена составляет 20-25% от общего объёма аквариума. Не забываем – гигиена прежде всего. Хорошенько следим за стерильностью всего, что попадает в воду или соприкасается с водной поверхностью. Проблемы всегда лучше предупреждать, чем потом устранять.

В целом, рыбки действительно очень неприхотливы в отношении ухода и содержания. Они всё так же, как и рерио, обладают хорошей иммунной системой, и не особо подвержены тем или иным заболеваниям.

Правила кормления

Здесь также без новшеств. Система кормления трансгенных рыбок данио практически ничем не отличается от кормёжки других рыб этого рода.

Зеленый данио глофишГлофиш следует кормить как живыми кормами, так и сухими. При этом следует покупать хлопьеобразные корма высокого качества у проверенных производителей. Из живых кормов будет предпочтительно давать вашим светящимся рыбкам артемию и трубочника, их исконные любимые лакомства.

Следует соблюдать разнообразие в кормлении глофиш данио, чередуя в их меню сухой корм с артемией. При этом уклон всё-таки делаем на покупные хлопья, этот корм должен преобладать в дневном рационе этих рыбок.

 

По сути – разбавляем хлопья живым кормом, не наоборот. В соотношении 1 к 5. Лучше даже не давать свежие корма отдельно, а смешивать в указанной пропорции с хлопьями. Такова особенность кормления генетически модифицированных рыбок и её следует учитывать.

Также не следует допускать перекорм данио, поскольку переедание может привести к сбоям в системе пищеварения рыбок, а это, в свою очередь, неминуемо приведёт к проблемам со здоровьем. Вообще разумно раз в неделю устраивать рыбкам разгрузочный день. Этого будет достаточно для выхода всех шлаков и полной перезагрузки системы обмена веществ у ваших подопечных.

Совместимость с другими аквариумными обитателями

Очень дружелюбные и миролюбивые создания. Данио глофиш легко уживаются как с соплеменниками внутри своей стайки, так и с большинством других аквариумных обитателей.

Среди наиболее благоприятных соседей для глофиш отметим такие виды, как: неоны, меченосцы, гуппи, моллинезии, донные сомики и боции.

Не следует поселять в общем аквариуме с данио глофиш значительно более крупных, агрессивных и, тем более, хищных рыб. К оным отнесём все виды угрей, пираний, а также крупных цихлид и дискусов. Все эти рыбы либо ярко выраженные хищники, либо имеют агрессивный нрав, что так или иначе будет иметь плачевные последствия для маленьких беззащитных данио.

Размножение Данио Глофиш

Кому-то может это показаться странным, но разводить флуоресцентных данио не представляется более сложной задачей, чем организация успешного репродуктивного процесса у обычных рерио.

Надо отметить, что половой диморфизм у данио глофиш почти не развит. Особей разного пола можно различить только по более выпуклому брюшку и самочки. В остальных внешних чертах они практически ничем не отличаются.

Выбрав одну самку и несколько самцов, рыбок лучше на некоторое время рассадить по разным ёмкостям. Для стимуляции нереста у глофиш следует соблюдать идеальные температурные параметры воды. Лучше всего установить значение температуры на отметке 29-30 градусов. При этом кормим рыбок высококачественным сухим кормом, домешивая немного свежей артемии.

Глофиш относятся к икрометающим рыбам, поэтому следует соорудить временное пристанище сначала для нерестящихся взрослых особей, а после – для подрастающего нового поколения светящихся рыбок.

В качестве нерестилища подойдёт отдельный резервуар объёмом в 8-10 л. На дно следует положить побольше густых водорослей, которые должны будут принять в свою густоту падающие во время метания икринки и уберечь их от посягательств со стороны отнерестившихся родителей.

Ещё лучше купить специальную сеточку с мелкими ячейками, которую устанавливают на расстоянии 1 см. от дна, этот вариант будет наиболее надёжным.

Итак, подготовив нерестовик, возвращаемся к будущим родителям. Сначала обращаем внимание на самку. Готовность к нересту выдаёт уплотнение на нижней части туловища, ближе к анальному плавнику. Если все готовы к процессу, ближе к ночи помещаем выбранных для нереста особей в нерестилище и оставляем до утра.

Процесс метания икры самкой происходит обычно рано утром. Самцы начинают неистово гоняться за самочкой, ударяясь об неё. От этих столкновений икра раз за разом покидает материнскую утробу и медленно опускается на дно под защиту заботливо установленной нами сетки или же в гущу водорослей.

После окончания сего таинства, отнерестившихся взрослых рыб следует вернуть обратно в общий аквариум и ещё некоторое время содержать в оптимальных условиях.

В течение 3-4 дней икринки дозревают, после из них появляются крошечные личинки, которые оседают на стенках резервуара. На первых порах такую мелюзгу следует кормить инфузорией. Спустя ещё немного времени, обычно это 7-10 дней, мальки подрастают и уже самостоятельно плавают по ёмкости.

Теперь им уже можно давать артемию, а спустя месяц они уже практически не отличаются от взрослых данио рерио при дневном свете, а от своих светящихся родителей – при синей подсветке.

Заключение

Вот мы и познакомились с ещё одним чудом генетики и селекции, которым по праву можно называть рыбку Данио Глофиш. Флуоресцентные рыбы уже более 10 лет являются непревзойдённым украшением аквариумов во многих уголках мира, заставляя верить в чудодейственную силу красоты и эстетики.

И, безусловно, приятно осознавать, что наиболее известным прародителем и первопроходцем этой светящейся аквариумной отрасли является такой замечательный, популярный обитатель аквариумного мира, как полосатый данио.

Данио GloFish флуоресцентная, шт

Доставка не может быть осуществлена. Можно приобрести в наших магазинах в г. Стерлитамак: Пиранья Сити Молл, напротив салона МТС. Пиранья на Коммунистической, 56. Салават: магазины Зоо, Гарфилд, Белка и Стрелка, Мангит (на Губкина, З. Валиди). Адреса магазинов в контактах.

 

Данио Глофиш (Glofish) – генетически модифицированные Данио Рерио (Danio Rerio).

 

В ДНК каждого вида были введены различные комбинации генов морских кораллов и медуз. Все рыбки GloFish с момента рождения обладают флуоресцентной окраской, которая сохраняется всю жизнь и становится ярче по мере взросления рыбки. Светящийся цвет передается малькам при размножении трансгенных видов. Таким образом, благодаря совместным усилиям ученых и предпринимателей, декоративная аквариумистика обогатилась уникальными рыбками, позволяющими создавать абсолютно новый светящийся аквариумный дизайн.

 

В настоящее время существуют следующие цвета флуоресцирующих рыбок: «Арбузная корка»; «Красная звезда»; «Лимонный лучик»; «Морковная»; «Салатовое электричество»; «Мятный леденец»; «Пурпур галактики»; «Синь космоса».

 

Рыбки не флуоресцируют при освещении обыкновенными лампами. Белки, сосредоточенные в их теле, проявляются только под синим и ультрафиолетовым светом. Чтобы светящиеся рыбки предстали во всей своей сверкающей красоте, выпускаются специальные светильники, при освещении которыми флуоресцентное свечение генномодифицированных рыбок проявляется максимально.

 

Кроме флуоресцентного свечения трансгенные рыбки мало отличаются от природных форм. Размер, длительность жизни, поведение и питание у них практически такое же, но с некоторыми нюансами. Например, видимые половые отличия у них отсутствуют, так как и самки и самцы одинаковых цветов. Единственный признак – это более округлая линия брюшка у самок. К параметрам аквариума непритязательны, но лучше выбирать не очень глубокую продолговатую емкость с крышкой. Обилие растений должно сочетаться с открытыми для плавания участками. Продолжительность их жизни – от 2 до 4 лет (средняя продолжительность – 3,5 года). Размер до 6 см.

 

Параметры воды: жесткость около 10, кислотность 6-7. 5. Температура 24-28 градусов.

Рыбки обладают очень миролюбивым характером и отлично уживаются с любыми представителями своего рода, лялиусами и петушками. Не желательно содержать GloFish с цихлидами любых размеров, которых будут стараться съесть светящуюся добычу, независимо от того голодны ли они.

 

В питании генномодифицированные рыбки также непривередливы. Им подойдут как живые корма – мелкая дафния, мотыль, коретра, так и сухие хлопья, замороженный и растительный корм. Благодаря красоте и неприхотливости светящихся рыбок — GloFish их легко содержать даже начинающим аквариумистам.

Флуоресцирующие рыбки-троепёры воспринимают красное свечение своих сородичей

Некоторые рыбки, обитающие на глубине более 10 м, имеют видоспецифичные флуоресцентные маркеры, светящиеся красным цветом. Свет красного спектра туда почти не проникает, поэтому такие пятна хорошо заметны. Так, у самцов и самок черноголового троепёра есть флуоресцентное кольцо вокруг глаза, причем интенсивность его свечения они могут произвольно менять — так рыбки могут быть то более, то менее заметны. Но не было известно, могут ли сами троепёры воспринимать этот цвет, — ведь обычно обитающие на глубине животные плохо различают редкий здесь красный цвет. В ходе экспериментов выяснилось, что троепёры, в условиях естественного для них освещения, воспринимают красную флуоресценцию, и даже лучше некоторых других цветов. Поэтому флуоресцентные маркеры могут использоваться троепёрами для опознавания особей своего вида.

Для восприятия объектов и их контуров важен контраст, который позволяет выделить объект на окружающем его фоне. Такой контраст может быть ахроматическим (по принципу темнее–светлее) либо цветовым (действующими на основе различий в оттенках). Животные, имеющие цветное зрение, пользуются обоими механизмами. Но для того, чтобы цветное зрение «раскрывало» все свои возможности, подходят не любые условия. У большинства дневных наземных животных, а также обитающих в поверхностных слоях рыб, цветное зрение хорошо развито. Действительно, именно в этих условиях спектр рассеянного света покрывает весь видимый диапазон, что позволяет в полной мере использовать различия в тонах и их насыщенности для различения контуров.

Но с увеличением глубины спектр рассеянного света в воде сужается. Это происходит из-за того, что поглощение света обратно пропорционально длине его волны — то есть длинноволновое излучение поглощается быстрее. Поэтому на глубине более 10 м почти нет красного цвета (длина волны около 600 нм или более) и доминируют сине-зеленые цвета (длина волны 450–530 нм). А у многих обитающих на таких глубинах рыб световая чувствительность сужена: они неплохо различают только часть цветов.

Тем не менее в подводном мире можно найти и красные оттенки. Они возникают за счет флуоресценции: в этом случае поглощается свет с более короткой длиной волны (например, синий или зеленый), а «взамен» испускается свет с большей длиной волны (красный). Флуоресценция известна у красных водорослей и ряда беспозвоночных (рис. 1).

Но недавно выяснилось, что флуоресцировать могут и некоторые рыбки, также испуская красный свет (N. Michiels et al., 2008. Red fluorescence in reef fish: a novel signaling mechanism?). В этом случае флуоресценция обеспечивается кристаллами гуанина. Флуоресцентные пятна расположены у рыб чаще всего на голове (нередко — вокруг глаз), а их конфигурация и форма различается у близких видов (рис. 2). Поэтому возможно, что такие пятна помогают рыбкам опознавать особей своего вида в условиях недостаточного освещения.

Способности к флуоресценции были найдены у более чем двух десятков рыб. А для некоторых из них показано, что их фоторецепторы в принципе могут воспринимать красный свет. Нужно отметить, что это свойство в целом нетипично для рыб, регулярно встречающихся глубже 10 м (которые в норме красный «не видят»). Тем не менее это еще не значит, что рыбки действительно воспринимают красный цвет, и это восприятие играет роль в их поведении. Между тем, такие данные важны в рамках изучения явления флуоресценции у рыб. Этим занялись специалисты из Германии, Австрии и Австралии, решившие проверить экспериментально, видят ли рыбы красные метки своих сородичей.

Ученые исследовали черноголового троепёра Tripterygion delaisi (семейство Троепёровые). Эта рыбка обитает в северо-восточной части Атлантического океана и в Средиземном море. Встречается на глубине от 3 до 40 м, но чаще — в интервале 6–25 м. В брачный период самцы имеют яркую желтую окраску туловища и черную голову. А в другое время они не отличаются от покровительственно окрашенных самок (рис. 3).

Для экспериментов использовали рыб в «самочьем» наряде (в этом случае определить их пол по внешним признакам нельзя). И самцы и самки имеют видоспецифичный маркер — красное флуоресцентное кольцо вокруг глаза (рис. 4).

Интересно, что рыбки могут произвольно менять интенсивность флуоресценции, делая окологлазничное кольцо то ярче, то тусклее. Это позволяет им быть менее или более заметными в зависимости от обстоятельств. Этот механизм был выявлен в прошлом году. «Свечение» окологлазничного кольца обеспечивается иридофорами — клетками, содержащими флуоресцирующие кристаллы гуанина. Группу из четырех прилегающих друг к другу иридофоров «подстилает» один меланофор. Это клетка, имеющая меланосомы — меланинсодержащие светопоглощающие органеллы. Меланофор охватывает группу из четырех иридофоров своего рода «щупальцами» — выростами клетки. Количество меланосом в этих выростах может меняться: таким образом, иридофоры могут быть в той или иной степени накрыты не пропускающими свет пигментами (рис. 5).

Рыбок для экспериментов отлавливали у побережья Италии (всего было отловлено 12 особей). Задача состояла в том, чтобы натренировать троепёров воспринимать стимулы определенного цвета, а затем протестировать эту их способность. Поэтому экспериментальная работа с каждой рыбкой включала 7 фаз. Первые пять фаз были тренировочными, а две заключительные — тестовыми.

В эксперименте использовали две пипетки, кончики которых были окрашены. У одной пипетки — красной флуоресцентной краской, а у другой — в серый цвет. В пипетку был помещен питательный раствор с зоопланктоном. Рыбки не могли добыть раствор самостоятельно — необходимо было участие экспериментатора. В нужной ситуации он выдавливал из пипетки 10 мл раствора (рис. 6).

Половину рыбок тренировали на серый цвет, а других — на красный. Тренировка происходила следующим образом. В первых трех фазах им предъявляли только одну пипетку, в несколько этапов вырабатывая правильную ассоциацию. Сначала рыбок приучали просто получать корм из пипетки (первая фаза, длилась четыре дня). Затем пипетку постепенно перемещали к тренировочной платформе, сначала к краю, а затем и ближе к стенке аквариума (вторая фаза, 7 дней). Наконец, в третью фазу (продолжительностью 8 дней) экспериментаторы использовали окрашенные кончики, приучая троепёров к тому, что окраска тоже важна. На четвертой и пятой стадиях тренировки использовались уже две пипетки, кончики которых были разного цвета. Теперь рыбки получали порцию питательного раствора, если кусали кончик «правильной» пипетки. Но в четвертой фазе тренировок (23 дня) они могли использовать в качестве подсказки обонятельные сигналы. Дело в том, что питательный раствор был только в «правильной» пипетке, а в другой была морская вода. А в пятой фазе (10 дней) раствор был уже в обеих пипетках, но получить его рыбки могли, только делая «правильный» выбор. «Правильным» выбором считали ситуацию, когда рыбка в течение минуты после предъявления пипеток подплывала к нужной из них, пыталась ее укусить и так далее.

В шестой фазе (25 дней) рыбкам предъявляли в произвольных комбинациях «серую» и «красную» пипетки разной яркости. Всего по три варианта каждого цвета, то есть всего было девять возможных комбинаций. Это было сделано, чтобы отбросить возможность того, что троепёры ориентируются не на цвет как таковой, а на различие в яркости (например, обучаются кусать более темную пипетку). А в седьмую фазу (22 дня) постепенно меняли освещение — с дневного на «синее», имитирующее свет в естественных местообитаниях рыб на глубине. «Синий» свет включали на некоторое время, постепенно удлиняя продолжительность предъявления. Первые дни этого теста — пока рыбы привыкали — не учитывали в анализе (хотя эксперименты проводились).

Оказалось, что при дневном освещении троепёры делали правильный выбор в большинстве случаев. При этом одинаково успешными были обе группы — те, которых учили выбирать серый цвет, и те, которых тренировали на красный, независимо от различий между двумя пипетками в уровне яркости. То есть рыбы действительно ориентируются на цвет (цветовой контраст), а не на яркость (ахроматический контраст).

При смене освещения с дневного на «синее» результаты оказались немного иные. В этом случае те рыбки, которых тренировали на «красные» пипетки, оказались более успешны. Более того, их успех зависел от яркости «красной» пипетки: чем ярче наконечник, тем больше процент правильного выбора. Это значит, что при естественном для троепёров освещении флуоресцирующие наконечники были более заметны для рыб и позволили им меньше ошибаться.

Таким образом, впервые показано, что рыбки, имеющие флуоресцирующие красным участки тела, могут воспринимать этот цвет. Причем при естественном для них освещении они воспринимают его лучше, чем, например, серый цвет. Поэтому соответствующие маркеры могут играть важную роль в их поведении — например, помогать в опознавании особей собственного вида.

Источник: Nadine Kalb, Ralf F. Schneider, Dennis Sprenger and Nico K. Michiels. The red-fluorescing marine fish Tripterygion delaisi can perceive its own red fluorescent colour // Ethology. 2015. V. 121. P. 566–576.

Алексей Опаев

ученых открыли 180 видов светящихся рыб


Цепная акула

Зеленая биофлуоресцентная цепная кошачья акула ( Scyliorhinus retifer ) ( © J. Sparks, D. Gruber и V. Pieribone )


Несколько счастливчиков , такие как медузы и кораллы, обладают странной способностью поглощать свет и излучать его другим светящимся цветом. Это явление известно как биофлуоресценция, и теперь ученые обнаружили, что оно гораздо более распространено, чем мы предполагали.

Другие светящиеся животные:
Светящиеся в темноте животные Звезда в шоу биолюминесценции
8 красивых биолюминесцентных существ из моря Многие виды, которые кажутся нам совершенно нормальными при обычном освещении, выглядят совершенно иначе на более глубокой воде. Здесь большая часть видимого светового спектра поглощается водой, оставляя в основном синий свет. Оказывается, многие виды рыб используют этот свет, чтобы светиться неоновым зеленым, оранжевым или красным светом.

«Разработав научное освещение, которое имитирует свет океана, а также камеры, которые могут улавливать флуоресцентный свет животных, мы теперь можем мельком увидеть эту скрытую биофлуоресцентную вселенную», — сказал биолог Дэвид Грубер из колледжа Баруха и Американского музея естественной истории. говорится в пресс-релизе января.8.

Чтобы поймать рыбу в процессе флуоресценции, невидимой для человеческого глаза, Грубер и группа ученых использовали синий свет и камеры с желтыми фильтрами, которые блокируют синий свет и фиксируют свечение.

Исследователь Дэвид Грубер ищет новые биофлуоресцентные организмы у острова Хеле, Соломоновы острова, с помощью системы камер 5K EPIC и синего света. ( Кен Корбен )

Ученые открыли секрет, делая снимки флуоресцентных кораллов у Малого Кайманова острова для выставки биолюминесценции в музее. На фотосессии появился светящийся зеленый угорь. Когда команда отправилась искать что-нибудь еще в следующей экспедиции на Багамы и Соломоновы острова, они не были разочарованы. Акулы, скаты, угри, ящерицы и другие виды светились.

8 января в журнале PLOS ONE команда сообщила о 180 видах с такой способностью. Поскольку у многих из этих видов также есть желтые фильтры в глазах, которые позволяют им видеть биофлуоресценцию, ученые подозревают, что животные используют свечение для выделяться и общаться друг с другом, оставаясь при этом скрытыми от хищников.

Рыба светится флуоресцентным красным светом в глубоком синем море · Границы для молодых умов

Абстрактные

Под морем все выглядит синим, потому что вода поглощает весь красный свет, но не синий. Это значит, что рыба там не может быть очень красочной. Некоторые рыбы, кажется, делают невозможное — хотя весь свет синий, они ярко-красные! Эти рыбы имеют особые флуоресцентные цвета, которые поглощают синий свет и вместо этого отражают красный свет.Но почему? Мы обнаружили три интересных причины, по которым рыбы флуоресцентно-красные. Некоторые из них используют красные флуоресцентные краски в качестве камуфляжа, чтобы подкрасться к еде. Другие рыбы используют его как яркий красный фонарик, чтобы лучше видеть свою пищу. Некоторые рыбы хвастаются перед своими потенциальными партнерами флуоресцентными красными плавниками. Я надеюсь, что информация о том, насколько красивы эти рыбы, вдохновит вас на помощь в защите этих невероятных рыб и их океана.

Почему океан синий?

Вы когда-нибудь задумывались, почему вода в чашке кажется прозрачной, а вода в океане — голубой? Океан кажется голубым, потому что в нем так много воды.Белый свет солнца на самом деле представляет собой смесь красного, зеленого и синего света; вы можете видеть это каждый раз, когда видите радугу. Когда солнечный свет проходит через воду, красная часть света поглощается молекулами воды, а синий свет — нет. Это поглощение красного света молекулами воды аналогично тому, как молекулы пигмента в синей рубашке поглощают красный и зеленый свет и отражают или отражают синий свет, чтобы вы могли его видеть. Итак, когда у вас глубокая вода, например, в океане, вы получаете только синий свет, отражающийся от воды к вашим глазам [1].

Но как это выглядит под водой? Что ж, происходит то же самое. На самой поверхности воды, как если бы вы ныряли с маской и трубкой на тропическом коралловом рифе, вы можете увидеть много цветов. Белый свет не должен проходить через много воды на поверхности, так что это означает, что красный цвет не полностью поглощается мелководьем. Если вы возьмете с собой подводное плавание с красным яблоком, оно все равно будет выглядеть красным в нескольких футах под поверхностью, потому что оно все еще может отражать красный свет обратно в ваши глаза (рис. 1A).

  • Рисунок 1 — (A) Морская жизнь выглядит очень красочно вблизи поверхности.
  • Если бы вы взяли с собой яблоко во время погружения, оно будет выглядеть красным (как обычно). (B) Когда вы ныряете с аквалангом на 60 футов, для вас или для рыбы, которая там живет, все выглядит синим, даже красное яблоко. Фоновые фотографии доктора Мелиссы Медоуз, сделанные на глубине около 1 и 60 футов без регулировки цвета. На эти изображения наложены яблоки, чтобы имитировать поглощение красного света водой.

А что будет, если вы ныряете с аквалангом? По мере того, как вы погружаетесь все глубже и глубже, цвета начинают исчезать, поскольку они поглощаются всеми молекулами воды между вами и солнцем. Сначала вы не видите никакого красного, затем исчезают оранжевый и желтый, а если вы углубитесь, зеленый тоже исчезнет. К тому времени, как вы окажетесь на глубине 60 футов под волнами, все станет синим. Ваше яблоко теперь выглядит серовато-голубым — фля (рис. 1B)! Это все еще красное яблоко, но здесь внизу нет красного света, который бы отражался от ваших глаз.Красная рыба тоже выглядит серо-голубой…

… если только рыба не просто красная, а флуоресцентная красная!

Как может красная рыба быть красной в глубоком синем море?

Флуоресцентные рыбки кажутся почти волшебными. В более глубокой части рифа нет красного света, а это означает, что большинство обычных рыб могут выглядеть только синими или черными. Но флуоресцентные красные рыбы сияют ярко-красным на фоне всего этого темно-синего. Это магия… или это наука?

Вы угадали — наука! Флуоресцентные цвета очень особенные.Возможно, вы уже видели флуоресценцию раньше, если когда-либо видели плакат с черным светом или краску, освещенную черным светом. Кажется, что флуоресцентные цвета светятся, потому что они поглощают один цвет света, а затем излучают другой цвет. Это связано с тем, как молекулы пигмента (красителя) выделяют энергию из поглощаемого света. Когда молекула пигмента поглощает световую энергию, она обычно медленно выделяет энергию в виде тепла. Вместо этого флуоресцентная молекула высвобождает часть энергии из поглощенного ею света как новый свет , имеющий более низкую энергию, чем поглощенный свет.Обычные пигменты просто не могут этого сделать — они могут только отражать цвета света, которые уже существуют в их окружающей среде. Поэтому флуоресцентные цвета выглядят потрясающе и немного невероятно.

Помните, как все выглядит синим, когда вы находитесь на глубине 60 футов под водой? Как живые плакаты с черным светом, флуоресцентные рыбы поглощают этот синий свет, а затем излучают красный свет. Рыбы, обитающие в более глубокой и голубой воде, имеют еще более яркую красную флуоресценцию [2]. С 2008 года морскими биологами были обнаружены сотни флуоресцентных океанических рыб [3, 4].Но до сих пор мы мало что знали о , почему эти рыбы флуоресцентные. В новом исследовании мы рассмотрели преимущества флюоресцентного красного цвета у рыб.

Почему рыбы флуоресцентные?

Есть много причин, по которым животные имеют определенные цвета. У нас было несколько идей о том, почему определенные виды рыб могут иметь красный флуоресцентный цветовой узор, включая эти три гипотезы:

  1. Гипотеза 1: Камуфляж? Во-первых, рыба может использовать красную флуоресценцию, чтобы слиться с красным флуоресцентным фоном или замаскировать его.Некоторые виды водорослей, на которых сидят рыбы, светятся флуоресцентным красным светом. Подобно охотнику на оленей в камуфляжной куртке, мы ожидали, что рыба, которая любит сидеть и ждать свою добычу (животных, которых они едят), чтобы их не видели, с большей вероятностью будет иметь пятнистую или разорванную картину флуоресценции, которая выглядит как их фон из морских водорослей.
  2. Гипотеза 2: Красные глаза фонарика? Во-вторых, рыбы с флуоресцентными глазами могут использовать свои глаза как маленькие красные фонарики, чтобы осветить свою добычу. У некоторых крошечных животных-жертв очень блестящие глаза. Красный фонарик в синей среде выделит глаза жертвы! Мы ожидали, что рыбы, которые едят эту крошечную добычу с блестящими глазами, будут иметь флуоресцентные глаза с большей вероятностью, чем другие рыбы, которые едят другую добычу.
  3. Гипотеза 3: хвастаться? В-третьих, рыбы могут использовать яркие флуоресцентные красные плавники, чтобы показать своим потенциальным партнерам. Множество рыб шествуют с разноцветными плавниками, размахивая флагами, которые говорят: «Обратите внимание на МЕНЯ!» Сияющие флуоресцентные красные плавники — отличный способ быть замеченным на фоне синего моря? Если это так, у тех видов рыб, у которых вы легко можете отличить самку (девочка) от самца (мальчик), вероятно, будут флуоресцентные плавники.

Как мы изучали флуоресценцию у рыб?

Чтобы выяснить, используют ли рыбы флуоресценцию для маскировки, красных фонарей или хвастовства, мы искали красную флуоресценцию у 665 различных видов рыб. Затем мы сфотографировали флуоресцентные лампы в синем свете, как если бы они находились под водой. Это позволило легко увидеть флуоресцентный красный цвет и сказать, были ли у каждой рыбы флуоресцентные глаза, пятнистая «камуфляжная» флуоресценция или флуоресцентные плавники (рис. 2).Другой человек, который не знал, какие рыбы флуоресцентные, заглянул в книги, чтобы узнать больше об экологии этих рыб. Экология — это то, как животные взаимодействуют с окружающей средой и друг с другом. Мы изучили, была ли каждая рыба сидячим донным хищником или свободно плавающим хищником, ела крошечную добычу с блестящими глазами или имела закономерности, которые позволяют людям отличить самцов и самок.

  • Рисунок 2 — (A – C) Флуоресценцию красных глаз можно использовать в качестве красных фонарей, чтобы легче было видеть добычу с блестящими глазами.
  • (D, E) Флуоресцентные плавники можно использовать, чтобы похвастаться перед потенциальными партнерами. (F, G) Пятнистая красная флуоресценция может использоваться для маскировки и укрытия от добычи на красном флуоресцентном фоне морских водорослей, кораллов или губок. Фото доктора Нико Михильса, опубликованные в исходной статье. Все изображения здесь сделаны в синем свете, чтобы можно было увидеть флуоресценцию. Для получения изображений флуоресцентных рыб в условиях флуоресцентного и нефлуоресцентного освещения см. Meadows et al.[2].

Что мы обнаружили?

Мы обнаружили, что 272 из 665 изученных нами рыб имеют флуоресцентный красный цвет, что означает, что на самом деле существует множество флуоресцентных рыб, о которых ученые не знали. Это важно, потому что это означает, что на самом деле это не редкий тип окраски рыб. Мы обнаружили, что многие рыбы используют флуоресценцию, чтобы быть красными в глубоководной части океана. Без использования флуоресцентных цветов невозможно быть красным на глубине менее 60 футов под водой.Это недавно открытый тип цвета, который важно понять другим ученым, если они хотят знать, как рыбы взаимодействуют друг с другом и со своей средой.

Гипотеза 1: Камуфляж? Мы видели только пятнистую флуоресценцию, которую можно было использовать для маскировки у некоторых видов рыб, которые плавают в воде, чтобы поймать добычу. Напротив, более 70% рыб, которые сидят и ждут на дне океана, чтобы поймать ничего не подозревающую добычу, имеют пятнистый камуфляж флуоресценции, который подтверждает гипотезу 1 (рис. 3A).Рыб с флуоресцентным красным камуфляжным рисунком часто можно увидеть сидящими на флуоресцентных вещах, таких как кораллы, губки и водоросли. Сидя на пятнистом красном флуоресцентном фоне, эти рыбы используют свою флуоресценцию, чтобы сливаться с добычей и прятаться от нее. Затем они просто ждут, пока их добыча не приблизится, и сожрут их!

  • Рисунок 3 — Результаты.
  • (A) Процент рыб с пятнистыми красными флуоресцентными телами, которые либо свободно плавают, либо сидят и ждут.Хищников с пятнистым флуоресцентным рисунком тела больше, чем свободно плавающих хищников, что подтверждает гипотезу о том, что пятнистая флуоресценция используется для маскировки. (B) Доля рыб с флуоресцентными глазами, которые поедают добычу без глаз или крошечную добычу с блестящими глазами. Есть больше рыб с флуоресцентными глазами, которые едят крошечную добычу с блестящими глазами, чем рыб с флуоресцентными глазами, которые едят добычу без глаз, что подтверждает гипотезу о том, что рыбы используют флуоресценцию вокруг своих глаз, чтобы осветить блестящие глаза своей добычи. (C) Процент рыб с флуоресцентными плавниками, у которых есть различия между самцами и самками и у которых самцы и самки выглядят одинаково. Есть больше рыб с флуоресцентными плавниками, у которых самцы и самки выглядят иначе, чем самцы и самки, что подтверждает гипотезу о том, что флуоресценция плавников используется для того, чтобы хвастаться перед самками. Рисунок нарисован доктором Мелиссой Медоуз на основе данных из исходной статьи.

Гипотеза 2: Красные глаза фонарика? Около 75% рыб, поедающих крошечную добычу с блестящими глазами, имеют флуоресцентные красные глаза, что подтверждает гипотезу 2. Менее 50% рыб, которые поедают добычу вообще без глаз, имеют красные флуоресцентные глаза (рис. 3B). Это означает, что красные флуоресцентные глаза, вероятно, действительно используются как фонарики! Красные флуоресцентные рыбы освещают блестящие глаза своей добычи, так что они могут видеть глаза жертвы, сияющие красным на синем фоне.

Действительно крутая рыба, называемая рыбой-фонариком, делает почти то же самое, но с биолюминесценцией . У рыб-фонариков есть мешочки под глазами, которые биолюминесцируют или излучают собственный свет с помощью химических реакций.Это работает так же, как светлячки, которых вы могли поймать летом на заднем дворе. Рыбы-фонарики могут загораться для общения ночью.

Гипотеза 3: хвастаться? Около 85% видов рыб, у которых есть очевидные различия между самцами и самками, имеют красные флуоресцентные плавники, что подтверждает гипотезу 3. У видов рыб, у которых самцы и самки выглядят одинаково, <50% имеют светящиеся плавники (рис. 3C). Это означает, что красные флуоресцентные плавники, вероятно, используются многими рыбами, чтобы указать, являются ли они самцами или самками.Эти яркие плавники было бы очень легко увидеть на фоне голубой воды ниже 60 футов. Какой отличный способ похвастаться перед потенциальным партнером! Плавники также можно перемещать вверх и вниз, чтобы рыба могла скрыть свои ярко-красные флажки, когда приближаются хищники.

Почему важны красные флуоресцентные рыбы?

Я думаю, это действительно здорово, что у рыбок могут быть цвета, которые на первый взгляд невозможно создать. Они могут быть красными, даже если там, где они живут, весь свет синий. Для морских биологов вроде меня это просто потрясающе.Я надеюсь, что немного больше информации о том, насколько красивы эти рыбы и почему у них такая невероятная красная флуоресценция, вдохновит детей, их родителей и учителей еще больше полюбить океан. Пожалуйста, присоединитесь ко мне и другим морским биологам в нашей работе по сохранению этой экосистемы и всех ее разнообразных организмов. К тому же никогда не знаешь, какие открытия в конечном итоге пригодятся человеку. Флуоресцентные пигменты медуз в настоящее время используются для визуализации различных частей клеток, диагностики заболеваний и даже для изготовления телевизионных экранов.Флуоресцентные пигменты в рыбе когда-нибудь могут быть важны в медицине или других областях.

Глоссарий

Пигмент : Молекула, которая поглощает одни цвета света и отражает другие.

Флуоресценция : Когда пигмент поглощает свет одного цвета, а затем излучает свет другого цвета.

Камуфляж : Когда объект сливается с фоном, что делает его трудным для просмотра.

Экология : Как животные взаимодействуют с окружающей средой и друг с другом.

Биолюминесценция : Когда организмы создают собственный свет с помощью химических реакций.

Заявление о конфликте интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.


Первоисточник Статья

Anthes, N., Теобальд, Дж., Герлах, Т., Медоуз, М. Г., и Мичилс, Н. К. 2016. Разнообразие и экологические корреляты красной флуоресценции у морских рыб. Фронт. Ecol. Evol. 4: 126. DOI: 10.3389 / fevo.2016.00126


Список литературы

[1] Джерлов, Н. Г. 1968. Оптическая океанография. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Эльзевир.

[2] Meadows, M. G., Anthes, N., Dangelmayer, S., Alwany, M. A., Gerlach, T., Schulte, G., et al.2014. Красная флуоресценция у рифовых рыб усиливается с глубиной, поддерживая зрительную функцию, а не защиту от ультрафиолета. Proc. R. Soc. B Biol. Sci. 281: 20141211. DOI: 10.1098 / rspb. 2014.1211

[3] Michiels, N. L., Anthes, N., Hart, N. S., Herler, J., Meixner, A.J., Schleifenbaum, F., et al. 2008. Красная флуоресценция у рифовых рыб: новый сигнальный механизм? BMC Ecol . 8:16. DOI: 10.1186 / 1472-6785-8-16

[4] Спаркс, Дж.С., Шелли, Р. К., Смит, В. Л., Дэвис, М. П., Чернов, Д., Пиерибоне, В. А. и др. 2014. Тайный мир биофлуоресценции рыб: филогенетически широко распространенное и фенотипически изменчивое явление. PLoS ONE 9: e83259. DOI: 10.1371 / journal.pone.0083259

Удивительная история светящейся рыбы

В меловой период, когда цветы и динозавры-тираны распространились по суше, а птерозавры и птицы захватили небо, в океанах начали светиться рыбы.

Сегодня около 1500 видов рыб обладают биолюминесцентным эффектом — они способны зажечь собственный свет. У них есть светящиеся рыболовные приманки, выходящие из их голов, светящиеся полосы на боках, яркие бородки, свисающие с их подбородков, мигающие фары под глазами или сияющие животы, которые скрывают их силуэты для хищников, наблюдающих снизу.

Свечение они развили разными способами. Некоторые пришли к тому, чтобы генерировать его самостоятельно, посредством химических реакций в своих клетках.Другие установили партнерские отношения со светящимися бактериями, развивая органы для размещения этих микроскопических маяков.

Несмотря на очевидное разнообразие биолюминесцентных рыб, никто точно не знал, как часто у этих животных появлялся самодельный свет. «Мы подумали, что это может быть дюжина или около того, просто взглянув на список, — говорит Мэтью Дэвис из Государственного университета Сент-Клу, — но фактическое число было значительно выше».

Вместе с Джоном Спарксом и Лео Смитом Дэвис построил генеалогическое древо лучеплавниковых рыб — группы, которая включает около 99 процентов видов рыб.Выделив биолюминесцентные линии происхождения, они сообщают в среду в журнале PLOS ONE , что эти животные сообщают в среду в журнале PLOS ONE , что эти животные сообщают в среду в журнале PLOS ONE , что эти животные независимо развили свой собственный свет. минимум 27 раз.

Световой Netdevil (Linophryne arborifera).Предоставлено: Лео Смит.

Из этих 27 источников 17 связаны со светящимися бактериями, которых рыбы переняли из окружающей воды. Глубоководные удильщики разместили микробы в своих спинных плавниках, которые они преобразовали в сложные приманки. Пони-рыбы держали микробы в горле и контролировали свет, который они производили, с помощью эволюционирующих мускулистых ставен и полупрозрачных окон.

Но Стивен Хэддок из Исследовательского института аквариумов Монтерери-Бэй считает, что эти партнерские отношения в корне отличаются от случаев, когда рыбы развили свой собственный внутренний свет. «Если один вид бактерий развивает способность светиться, затем поедается и размножается в кишечниках четырех разных рыб, вы можете утверждать, что биолюминесценция однажды эволюционировала в бактерии», — говорит он. «Для меня это гораздо менее интересно, чем рыбы, у которых есть свой собственный химический и генетический механизм».

Эти естественные производители света стали доминировать в открытых океанах.Существует около 420 видов стрекоз, у большинства из которых длинные тела и кошмарные лица, вооруженные острыми зубами. К ним относятся щетинорог, самое обычное животное с позвоночником на планете; сотни триллионов из них скрываются в глубоком океане. Рыбы-фонарики также плодовиты; около 250 видов составляют около 65 процентов по весу глубоководной рыбы. «Они являются одними из самых распространенных позвоночных на планете с точки зрения массы, но средний человек ничего о них не знает», — говорит Дэвис.

Серебряный топорик (Argyropelecus). Предоставлено: Лео Смит.

Эти группы не просто разнообразны, неожиданно так. За относительно короткое время, которое они существовали, они накопили гораздо больше видов, чем обычно, и гораздо больше, чем родословные, образованные светящимися бактериями.Почему?

Дэвис считает, что это потому, что они могут лучше контролировать свой свет. В то время как пони-рыбки должны полагаться на части тела, которые скрывают непрерывное свечение их микробов, рыбы-фонарики и стрекозы могут включать и выключать свое свечение, используя нервы, которые питают их световые органы. Это означает, что они могут мигать и пульсировать. Они могут использовать свой свет не только для того, чтобы заманить добычу или спрятаться от хищников, но и для общения друг с другом.

Многие ученые считают, что глубоководные рыбы могут использовать биолюминесценцию как знак идентичности, позволяя им узнавать других себе подобных и спариваться с партнерами правильного вида.Это также может объяснить, почему эти рыбы стали такими необычайно разнообразными в открытом мире, где нет очевидных особенностей, таких как горы или реки, которые их разделяют.

«Биоразнообразие морских глубин раньше считалось своего рода парадоксом, учитывая очевидное отсутствие генетических барьеров», — говорит Эди Виддер из Ассоциации изучения и охраны океана. Исследование Дэвиса намекает на ответ. Развивая свой собственный свет, некоторые рыбы могли эффективно построить светящиеся башни Вавилонской башни — разные светящиеся диалекты, которые разделяли отдельные сообщества на множество фракций.(Нечто подобное могло произойти с электрическими рыбами в реках Африки.)

То же самое и с акулами. Они эволюционировали как биолюминесцентные по крайней мере дважды, и эти светящиеся виды составляют 12 процентов от 550 или около того видов акул. И группы, световые органы которых позволяют им общаться друг с другом, кажутся исключительно разнообразными. Как сказал мне в прошлом году Жюльен Клаас из Католического университета Лувена: «Это одни из самых успешных групп акул.Каждые пару лет мы открываем новые ».

Так что забудьте о белых блюдах и мако, лососе и тунце, рыбе-клоуне и рыбе-ангеле. Самая распространенная и разнообразная рыба в мире — это малоизвестные, о которых вы, вероятно, не слышали, плавают где-то в открытом океане, купаясь в собственном сиянии.

Трансгенная светящаяся рыба

В 2003 году светящиеся рыбки, созданные из Zebra Danios, пополнили ряды видоизмененных или созданных руками человека аквариумных рыбок. Так же, как до них окрашенные, окрашенные и искусственные гибридные рыбы, они быстро стали популярными среди потребителей, жаждущих чего-то нового и необычного.Яркие цвета светящихся рыбок мгновенно сделали их бестселлерами. Хотя они на самом деле не светятся в темноте, их яркие цвета флуоресцируют в синем свете и делают их довольно красочными, как и морские рифовые рыбы.
Теперь, помимо данио-зебры ( Danio rerio ), существуют тигровые барбусы ( Puntigrus tetrazona ) и тетры ( Gymnocorymbus ternetzi) , которые были генетически модифицированы, чтобы нести гены яркой окраски. Совет по сельскому хозяйству Тайваня показал, что он также успешно произвел трансгенных цихлид осужденных ( Amatitlania nigrofasciata ) и скалярий ( Pterophyllum scalare ).

Как это начиналось

Все началось достаточно невинно, когда профессор Тайваньского национального университета извлек флуоресцентный белок из медузы и вставил его в геном яйца рыбки данио. Он надеялся сделать органы рыбок данио более заметными, когда изучал их, но, к его изумлению, вся рыба начала светиться синим светом.
Позже он представил слайд со своей светящейся рыбой на конференции, где это привлекло внимание компании по производству тропической рыбы.Увидев ее ценность на розничном рынке тропической рыбы, они согласились финансировать эксперименты профессора в обмен на использование его методов. Использование разноцветных белков медуз позволило получить новые цвета. Остальное, как говорится, уже история.

Светящаяся рыба, названная ее создателем ТК-1, вскоре начала продаваться на азиатском рынке. К концу 2003 года продажи расширились на Соединенные Штаты. Не все были за маркетинг рыбы, и ведутся серьезные споры по поводу этичности и безопасности сбыта генетически измененной рыбы. Но разрабатываются новые виды светящихся рыбок и цветов, спрос на рыбок со стороны аквариумистов растет.

Запрет на продажу

FDA заявило, что генетически модифицированная рыба представляет для окружающей среды не большую угрозу, чем неизмененная рыба, и поэтому не требует регулирования. Калифорния не собиралась оставлять этот вопрос в покое и сразу же решила заблокировать продажу светящейся рыбы. Правила были отменены в 2015 году в связи с выводами Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов и Министерства сельского хозяйства и быта Флориды о том, что рыба не представляет опасности для окружающей среды.GloFish теперь легальны в Калифорнии для импорта и коммерческой продажи. Канада, Австралия и Европа также изначально запретили рыбу, но теперь она доступна для продажи.

Основные аргументы против рыбы — экологические и этические соображения. Существовали опасения, что если генетически измененная рыба будет выпущена в местные водоемы, она может нанести вред окружающей среде, или животные могут съесть их и испытать побочные эффекты. Многие считают, что продажа рыбы, подвергшейся генетической опасности, не только этически неправильно, но и посылает неверный сигнал детям.Другие считают, что любое изменение живого существа является злоупотреблением властью над жизнью, и считают это не чем иным, как биологическим загрязнением. Третьи выражают опасения, что если светящиеся рыбы станут популярными, что будет дальше — светящиеся в темноте кошки и собаки? Где будет проведена линия?

Сторонники

Между тем, сторонники говорят, что рыба полностью безопасна и является привлекательной альтернативой содержанию красочной, но более дорогой и сложной в уходе морской рыбы.Они цитируют отчеты, свидетельствующие о том, что в естественных водах не было обнаружено светящейся рыбы. Яркие цвета светящихся рыбок сделают их легкой добычей в дикой природе, если они выберутся в естественные водоемы.

Другое преимущество светящейся рыбы перед другими формами цветных рыб состоит в том, что светящаяся рыба создается в яйце, и вылупившаяся рыба будет воспроизводиться естественным образом и передавать светящуюся окраску своему потомству. Окрашенная, окрашенная, инъецированная или иным образом искусственно окрашенная рыба, которая иногда доступна в рыбных магазинах, на самом деле повреждается в процессе окраски, окраска непостоянна и постепенно выцветает, а окраска не передается потомству.

Нет, генетически модифицированные домашние рыбки не нанесут экологического ущерба

Но хотя GloFish является замечательным дополнением к вашему среднему аквариуму (они бывают разных люминесцентных цветов, включая красный, синий, фиолетовый и зеленый), быстро возникли проблемы. — как это часто бывает в разговорах о ГМО — о том, насколько на самом деле безопасны маленькие ребята. Федеральное управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов выпустило заявление вскоре после их выпуска на рынок, в котором утверждалось: «Нет никаких доказательств того, что эти генно-инженерные зебры данио представляют большую угрозу для окружающей среды, чем их немодифицированные аналоги, которые уже давно широко продаются в России. Соединенные Штаты.«Сегодня GloFish остаются единственными трансгенными животными, одобренными для продажи населению FDA.

Тем не менее, вопрос оставался до сих пор: если бы они когда-нибудь вырвались на волю в дикой природе, какое влияние они оказали бы на окружающую среду?

Новое исследование, опубликованное в журнале Evolution, может, наконец, успокоить энтузиастов GloFish. Оказывается, что по крайней мере один вид — рыба данио — вряд ли нанесет какой-либо ущерб дикой природе из-за своего ужасающего успеха в размножении.

Исследователей из Университета Пердью в Индиане интересовало, как трансген светящейся рыбки данио повлияет на половой отбор в популяции, то есть силы, которые контролируют, какие особи способны обеспечить себе партнеров и передать свои гены. Если бы трансгенные рыбки данио имели больший репродуктивный успех, чем дикая рыба, они могли бы захватить целые популяции. С другой стороны, если бы у них был более низкий репродуктивный успех, их могли бы полностью отсеять.

«Идея заключалась в том, что… если трансген будет вытеснен из популяции, тогда нам не придется беспокоиться о рисках, потому что он исчезнет, ​​а долгосрочные эффекты будут незначительными», — говорит Уильям Мьюир. профессор зоотехники Purdue и старший автор исследования.

Есть две основные силы, которые могут влиять на половой отбор: выбор партнера и соревнование партнеров. Выбор партнера обычно остается за самками, которые выбирают, с какими самцами они предпочитают спариваться, основываясь на определенных чертах. Павлины — очевидный пример выбора партнера: самки, как правило, предпочитают самцов с более крупными и выпуклыми хвостами. С другой стороны, соревнование между самцами обычно происходит между самцами и представляет собой форму соревнования, в которой победитель получает самца. Например, когда олень цепляется рогами над самкой, это является формой соревнования партнеров.

Прошлые исследования показали, что самки рыбок данио предпочитают генетически модифицированных (ГМ) светящихся красных самцов коричневым самцам «дикого типа». Но, что сбивает с толку, другие исследования также показали, что генетически модифицированные рыбки данио, как правило, менее успешно передают свои гены, а это означает, что что-то еще должно мешать им воспроизводиться.

Чтобы выяснить это, исследователи Purdue провели исследование, в котором они наблюдали за взаимодействием между самцами дикого типа и самцами ГМ и фиксировали их репродуктивный успех от одного поколения к другому.

Они обнаружили, что, хотя самки рыбок данио предпочитают эффектных рыжих самцов, конкуренция с партнером оказалась гораздо более сильной силой, чем выбор партнера. Самцы рыбок данио соревнуются за самцов, пытаясь отогнать друг друга от самок, которых они хотят. Как оказалось, самцы дикого типа более агрессивны, чем их ГМ-аналоги. Исследователи наблюдали в общей сложности 7 273 погони между самцами, и более трех четвертей из них были связаны с самцами дикого типа, отгоняющими рыжих самцов. Когда это происходит, самку в основном принуждают к спариванию с победителем погони, даже если в противном случае она предпочла бы другого партнера.

Из-за низкого уровня успешности в соревнованиях партнеров красные самцы имели гораздо более низкий репродуктивный успех и быстро вымерли. Исследователи наблюдали 18 различных популяций, фиксируя изменения от одного поколения к другому. Во всех популяциях, кроме одной, красные ГМ данио полностью исчезли к 15-му поколению. Поскольку у рыбок данио дикого типа и у ГМ рыбок данио одинаковая вероятность дожить до взрослого возраста и прожить достаточно долго, чтобы спариться, исследователи определили, что наблюдаемые ими механизмы полового отбора должны быть ключом к низкому репродуктивному успеху GloFish.

Это интересный результат, потому что ученые считают, что в большинстве случаев выбор партнера и конкуренция партнера, вероятно, усиливают друг друга, говорит ведущий автор Ричард Ховард, профессор биологии в Purdue. Но в этом случае было показано, что эти двое расходятся.

Исследователи также включили свои наблюдения в модель, которую Мьюир и Ховард разработали ранее, чтобы помочь предсказать риск, который ГМО может представлять для диких популяций. Модель использует шесть характеристик жизненного цикла, включая такие характеристики, как жизнеспособность взрослых особей и молодых особей или вероятность выживания, а также успешное спаривание самцов, чтобы предсказать, что произойдет с ГМО в естественной популяции.

Когда исследователи заполнили модель своей информацией о рыбках данио, они предсказали, что ГМ рыбки данио будут отсеяны со временем: тот же результат, который ученые наблюдали в своих лабораторных экспериментах. Этот результат подтвердил успех модели в качестве инструмента прогнозирования — и, по сути, модель уже используется сегодня Федеральным Управлением по контролю за продуктами и лекарствами как способ оценки экологических рисков, связанных с новыми трансгенными организмами, говорит Мьюир.

Что касается рыбок данио, это исследование показывает, что ГМ-рыба, вероятно, была бы быстро вытеснена, если бы какая-либо из них когда-либо вырвалась в дикой природе.Но в более широком смысле исследование также дает более глубокое понимание механизмов, контролирующих эволюционные результаты.

«Генетически модифицированные организмы много рассказали нам о том, как работает генетика, как работает развитие, но они не использовались, чтобы реально взглянуть на то, как работает эволюция, и я думаю, что в этом есть огромный потенциал», — говорит Говард, руководитель исследования автор. Фактически, говорит Ховард, это первое известное ему исследование, которое демонстрирует действующие механизмы полового отбора, а также показывает их эволюционные результаты.

А когда дело доходит до ГМО, рассмотрение таких эволюционных результатов может быть эффективным способом начать обсуждение их безопасности и экологических рисков, по словам Мьюира. «Это такой жаркий и заряженный аргумент и настолько эмоциональный, что как ученый вы говорите:« Пусть данные говорят сами за себя », — говорит он.

Флуоресцентная гибридизация in situ: (FISH)

Создано Джорджем Райсом, Государственный университет Монтаны

Что такое РЫБА?


Изображение бактериальной популяции из МО олиготрофного океана, визуализированное с помощью метода FISH.

FISH — это молекулярный метод, который часто используется для идентификации и подсчета конкретных микробных групп. Этот метод можно использовать для определения наличия или отсутствия флуоресцентного сигнала, существуют ли определенные генетические элементы в образце. Это может быть полезно для определения, есть ли у микробов конкретный ген и / или экспрессируется ли этот ген при заданном наборе условий. Флуоресцентные зонды предназначены для прикрепления к определенным генетическим областям микробов, которые будут отличать их от других групп.При применении этих зондов можно использовать флуоресцентный микроскоп для обнаружения присутствия или отсутствия отдельных микробных групп. Другой родственный метод, называемый проточно-цитометрическим анализом (FCM), также может быть выполнен, когда флуоресцентные метки применяются к микробным популяциям. Флуоресцентный сигнал используется для подсчета или сортировки отдельных генотипов из групп клеток (подробнее см. FCM ) .

Как работает FISH?


Рисунок, изображающий флуоресцентную гибридизацию in situ из Википедии, визуализированный с помощью метода FISH.

Метод FISH зависит от гибридизации зонда с флуоресцентной меткой, комплементарной по последовательности, с коротким участком ДНК на целевом гене. Метка и зонд наносятся на интересующий образец в условиях, которые позволяют зонду присоединиться к комплементарной последовательности в образце, если она присутствует. После обработки образца избыток флуорофора смывается, и образец можно визуализировать под флуоресцентным микроскопом. Путем количественной оценки количества флуоресценции с помощью осциллографа можно определить, присутствует ли тип клетки, для которой был разработан зонд, и если да, то сколько его присутствует в образце.Транскрипты (мРНК) микробов также могут быть нацелены на определение того, экспрессируется ли конкретный ген в данных условиях.

Приложения:


FISH (флуоресцентная гибридизация in-situ) с олигонуклеотидами, нацеленными на 16S рРНК, из архей / бактериальных консорциумов в бассейне Гуаймас. Археи окрашены в красный цвет, бактерии — в зеленый, а изображения, окрашенные DAPI, — в синий цвет. Эти консорциумы являются вероятными катализаторами анаэробного окисления метана в Гуаймасе. Фото любезно предоставлено К.Книттель и А. Боэтиус. (из NASA Astrobiology Institute ) .

Флуоресцентные зонды разных цветов можно использовать одновременно для разных целей одновременно, чтобы определить, какую часть популяции составляют разные люди. Например, на изображении, показанном здесь, был применен красный зонд для архей, а также зеленый зонд для бактерий. Эти изображения можно сравнить с изображениями, полученными с помощью другого фильтра и красителя, такого как DAPI, который неспецифически связывает ДНК.Изображения с синим окрашиванием DAPI показывают размер комбинированных микробных популяций и при сравнении с изображениями той же популяции, окрашенными по-разному, могут дать исследователям представление о том, какая часть целого каждого из различных доменов (бактерий и архей) ответственна. за.

Ссылки по теме


  • FISH — использование техники для изучения эволюции сложных систем
  • Nikon Microscopy U — аппаратное и программное обеспечение в исследовательской лаборатории

Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH)

Флуоресцентный

In situ Гибридизация (FISH)

Что такое РЫБА?

Как работает FISH?

Для чего используется РЫБА?

Сколько типов зондов для FISH?

Наши услуги и продукты?

Цитаты / ссылки?

************************************************* ************************************************* *****************************************

Что такое РЫБА? [TOP]

Флуоресценция in situ гибридизации (FISH) является разновидностью
цитогенетического метода, который использует флуоресцентные зонды, связывающие части
хромосома, чтобы показать высокую степень комплементарности последовательностей. Флуоресценция
микроскопию можно использовать, чтобы выяснить, где флуоресцентный зонд связывается с
хромосома. Этот метод предоставляет исследователям новый способ визуализации
и составить карту генетического материала в отдельной клетке, включая определенные гены или
части генов. Это важный инструмент для понимания множества
хромосомные аномалии и другие генетические мутации. Отличается от большинства
другие методы, используемые для исследования хромосом, FISH не требуется
на активно делящихся клетках, что делает эту процедуру очень универсальной.

Рис. 1 Схема принципа эксперимента FISH по локализации гена в ядре.

Как работает FISH? [TOP]

FISH полезен, например, чтобы помочь исследователю определить, где конкретный ген попадает в хромосомы человека. Вот как это работает:
o Сделайте зонд, дополнительный к известной последовательности. При изготовлении зонда пометьте его флуоресцентным маркером, например. грамм. флуоресцеин путем включения нуклеотидов, к которым прикреплен маркер.
o Поместите хромосомы на предметное стекло микроскопа и денатурируйте их.
o Денатурируйте зонд и добавьте его на предметное стекло микроскопа, чтобы зонд гибридизировался с дополнительным участком.
o Смойте излишки зонда и исследуйте хромосомы под флуоресцентным микроскопом. Зонд покажет в микроскопе один или несколько флуоресцентных сигналов, в зависимости от того, со сколькими сайтами он может гибридизоваться.

Рис. 2 Пять основных шагов FISH. (Оливейра и Френч, 2005 г.)

Для чего используется РЫБА? [TOP]

FISH широко используется для нескольких диагностических приложений: идентификация числовых и структурных аномалий, характеристика маркерных хромосом, мониторинг эффектов терапии, обнаружение минимальной остаточной болезни, отслеживание происхождения клеток после трансплантации костного мозга, идентификация областей делеции или амплификации. , обнаружение хромосомных аномалий в неделящихся или терминально дифференцированных клетках, определение клонального вовлечения клональных клеток,
и Т. Д.Более того, он имеет множество применений в исследованиях: идентификация неслучайных хромосомных перестроек, идентификация молекулярной точки разрыва транслокации, идентификация часто удаляемых регионов, картирование генов, характеристика гибридов соматических клеток, идентификация амплифицированных генов, изучение механизма перестроек. FISH также используется для сравнения геномов двух биологических видов, чтобы установить эволюционные отношения.

Сколько типов зондов для FISH? [TOP]

Как правило, исследователи используют три различных типа зондов FISH, каждый из которых имеет свое применение:

Зонды, специфичные для локуса , связываются с определенной областью хромосомы.Этот тип зонда полезен, когда исследователи изолировали небольшую часть гена и хотят определить, на какой хромосоме этот ген расположен.

Зонды с альфоидными или центромерными повторами генерируются из повторяющихся последовательностей, обнаруженных в середине каждой хромосомы. Исследователи используют эти зонды, чтобы определить, правильное ли количество хромосом у человека. Эти зонды также можно использовать в сочетании с «зондами, специфичными для локуса», чтобы определить, не хватает ли у человека генетического материала из конкретной хромосомы.

Зонды цельной хромосомы на самом деле представляют собой наборы зондов меньшего размера, каждый из которых связывается с различной последовательностью по длине данной хромосомы. Используя несколько зондов, помеченных смесью разных флуоресцентных красителей, ученые могут маркировать каждую хромосому своим уникальным цветом. Полученная полноцветная карта хромосомы известна как спектральный кариотип. Зонды целых хромосом особенно полезны для исследования хромосомных аномалий, например, когда часть одной хромосомы прикрепляется к концу другой хромосомы.

Наши услуги и продукты: [TOP]

Creative Biolabs предлагает полный набор услуг индивидуальной флуоресценции in situ гибридизации (FISH) от проектирования зонда, подготовки хромосом / клеток до экспертной интерпретации результатов.

А. Подготовка хромосом / клеток: мы можем помочь вам выполнить FISH для клеточных хромосом (FISH на интерфазных, метафазных и культивируемых клетках), FISH для тканевых хромосом (FISH на фиксированных формалином, залитых парафином тканях или предметных стеклах) и RNA-FISH (FISH для изучения внутриклеточная локализация РНК, обработка РНК, количественный анализ).Мы провели многочисленные тесты, направленные на повышение эффективности цитогенетической подготовки слайдов и усиление сигналов FISH. Несколько модификаций общего протокола привели к лучшему распределению хромосом, лучшей морфологии хромосом и более короткому времени гибридизации, давая более яркие сигналы FISH.
Б. Дизайн, маркировка, очистка и тестирование зондов: наши зонды FISH представляют собой синтетические фрагменты ДНК, которые соединяются с флуоресцентным индикатором, так что хромосомы или гены, с которыми они связаны, могут быть непосредственно визуализированы с помощью нашей системы анализа изображений.Наша хорошо зарекомендовавшая себя стандартная рабочая процедура позволяет эффективно оптимизировать маркировку различных флуоресцентных зондов. Кроме того, мы можем предоставить экспериментальные услуги для удовлетворения ваших особых потребностей. Также доступны индивидуальные зонды. Выбор прямо или косвенно помеченных зондов SpectrumOrange, SpectrumGreen или SpectrumAqua зависит от использования и комбинации других флуорофоров в анализе FISH.

o Зонды окраски всей хромосомы (WPP)
o Зонды для окраски хромосомных рук (APP)
o Зонды для окраски концевых полос хромосом (TPP)
o Зонды для подсчета хромосом (CEP)
o Хромосомные субтеломерные зонды (CSP)
o хромосомные локус-специфические зонды (CLP)

С. In situ Гибридизация: мы можем оптимизировать условия гибридизации FISH и предоставить полный спектр услуг FISH.
Д. Интерпретация результатов: Наша система анализа изображений FISH состоит из флуоресцентного микроскопа, камеры с зарядовой связью (CCD) и программного обеспечения для анализа изображений. Все три компонента поставляются нашими поставщиками компонентов с внутренними модификациями.Благодаря использованию зондов FISH система анализа изображений позволяет практикующим врачам обнаруживать и локализовать присутствие или отсутствие определенных последовательностей ДНК в хромосомах.
E. Пренатальная диагностика: наши оптимизированные наборы для пренатальной диагностики предлагают инновационные технологии и стандартные методы, которые применяются для диагностики заболеваний плода.

o Трисомия (21/18/13/12/9/8)
o Синдром Тернера
o Трисомия X
o Синдром XYY
o Синдром ДиДжорджи
o Триплоидия

F. Диагностика и прогноз рака: в нашей компании доступно множество наборов для диагностики рака. Вы также можете настроить другие датчики для диагностики рака в соответствии с вашими потребностями.

o Рак мочевого пузыря
o Рак груди
o Рак шейки матки
o Хронический лимфоцитарный лейкоз
o Хронический гранулоцитарный лейкоз
o Множественная миелома

г. Реагенты для FISH: наши оптимизированные реагенты и растворы помогут вам проводить эксперименты с FISH более плавно и эффективно.
H. Особенности: Преимущества наших услуг и продуктов следующие:

o Простой, легкий, быстрый и повторяемый
o Чувствительный
o Конкурентоспособная цена
o Простая обработка нескольких слайдов одновременно
o Высокое качество


Цитаты / Ссылки [TOP]

Брандрифф, Б. , Гордон, Л. и Траск, Б.
(1991) «Картирование последовательности ДНК с помощью флуоресцентной гибридизации in situ», Экологический и молекулярный мутагенез, 18 (4), 259-262.

Фан, Ю.-С., Дэвис, Л.М. и Шоу, Т.Б.
(1990) «Картирование небольших последовательностей ДНК с помощью флуоресцентной гибридизации in situ.
непосредственно на полосчатых метафазных хромосомах », Труды
Национальной академии наук,
87 (16), 6223-6227.

Хенегариу О., Артан С., Греалли, Дж. М.,
Чен, X.-Н., Коренберг, Дж. Р., Вэнс, Г. Х., Стаббс, Л., Брэй-Уорд, П. и
Уорд, Д. К. (2001) ‘Идентификация скрытой транслокации у человека и мыши
с использованием нескольких стратегий теломерных мультиплексных рыб (TM-FISH) », Лабораторное исследование, 81 (4),
483-491.

Хенегариу О., Брей-Уорд П., Артан С.,
Vance, G.H., Qumsyieh, M. и Ward, D.C. (2001) «Маленькая маркерная хромосома.
идентификация в метафазе и интерфазе с использованием центромерного мультиплексного FISH
(CM-FISH) ‘, Лабораторное исследование, 81 (4), 475-481.

Хенегариу, О., Дунай, Дж., Чен, X.-N.,
Коренберг, Дж. Р., Уорд, Д. К. и Греалли, Дж. М. (2001) «Трехцветная РЫБА.
техника для идентификации хромосом мышей », Mammalian Genome, 12 (6), 462-465.

Хенегариу О., Херема Н. А., Брей-Уорд,
П. и Уорд Д. К. (1999) «Кариотипирование с изменением цвета: альтернатива
M-FISH / SKY ‘, Природная генетика, 23 (3),
263-264.

Хенегариу, О., Херема, Н.А., Лоу Райт,
Л., Брей-Уорд, П., Уорд, Д. К. и Вэнс, Г. Х. (2001) «Улучшения в
цитогенетическая подготовка слайдов: контролируемое распространение хромосом, химическое старение
и постепенная денатурация », Cytometry, 43 (2), 101-109.

Оливейра, А. М. и Френч, К. А. (2005)
«Применение флуоресцентной гибридизации in situ в цитопатологии», Acta cytologica, 49 (6), 587-594.

Тепперберг Дж., Петтенати М., Рао, П.,
Лезе, К., Рита, Д., Виандт, Х., Герсен, С., Уайт, Б. и Скунмейкер, М.
(2001) «Пренатальная диагностика с использованием межфазной флуоресценции in situ гибридизации.
(FISH): двухлетнее многоцентровое ретроспективное исследование и обзор литературы », Пренатальная диагностика, 21 (4), 293-301.

FISH Пробы проб:

Зонд окраски хромосомы 1 человека (зеленый)

Зонд для рисования на руке хромосомы 1 человека

Зонд для рисования концевой полосы хромосомы 1 человека

Зонд центромеры хромосомы 3 человека

Субтеломерные зонды хромосомы 1 человека

Сигнал гибридизации генного зонда XIST человека (красный)

ТАБЛИЦА 1: Пользовательские услуги FISH
СЛУЖБА ОПИСАНИЕ Цена
Подготовка хромосом / клеток Мы можем помочь вам выполнить FISH для клеточных хромосом (FISH на интерфазных, метафазных и культивируемых клетках) и FISH для тканевых хромосом (FISH на фиксированных формалином, залитых парафином тканях или предметных стеклах). ЗАКАЗ
Дизайн, маркировка, очистка и тестирование зондов Наша хорошо зарекомендовавшая себя стандартная рабочая процедура позволяет эффективно оптимизировать маркировку различных флуоресцентных зондов. Также доступны индивидуальные зонды. Выбор зондов SpectrumOrange, SpectrumGreen или SpectrumAqua с прямой меткой зависит от использования и комбинации других флуорофоров в анализе FISH. ЗАКАЗ
In situ Гибридизация Мы оптимизировали условия гибридизации FISH и можем предоставить исследователям все виды услуг FISH. ЗАКАЗ
Интерпретация результата Наша система анализа изображений FISH состоит из флуоресцентного микроскопа, камеры с зарядовой связью (CCD) и программного обеспечения для анализа изображений. Все три компонента поставляются нашими поставщиками компонентов с внутренними модификациями. Благодаря использованию зондов FISH система анализа изображений позволяет практикующим врачам обнаруживать и локализовать присутствие или отсутствие определенных последовательностей ДНК в хромосомах. ЗАКАЗ

[TOP]

Все перечисленные индивидуальные услуги и продукты предназначены только для исследовательских целей, не предназначены для фармацевтических, диагностических, терапевтических или каких-либо in vivo людей.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *