大阪大学通过仔细对鱼类进行比较和模拟，并根据遗传信息进行研究发现，动物体表的复杂花纹是由完全不同的简单花纹混合形成的。据介绍，不仅是花纹，该成果还有助于理解物种分化等进化机制。
简单的花纹混合形成动物体表的复杂花纹的概念图（图片由大阪大学提供）
一些动物的身体上有独特的花纹，比如斑马、豹子、长颈鹿等。关于各种花纹的功能，研究人员正试着对拟态（躲避天敌）、调节体温及驱虫等假说进行验证。那么，这些花纹是如何形成的呢？近年来的研究认为，昆虫翅膀等的简单花纹有一部分是身体中拥有特定结构的部分通过类似于涂色一样的方式形成的。但始终不清楚没有特定结构的部分的花纹，尤其是像迷宫一样的复杂图案是如何形成的。
对此，大阪大学研究生院生命机能研究科的客座研究员宫泽清太（进化生物学）利用照片数据库调查了1万8114种鱼类的花纹，研究了波点（斑点）、条纹和迷宫等不同的花纹之间是否有关联。由此发现一个意外的情况，即拥有迷宫花纹的品种往往与拥有完全不同的波点花纹的品种属于近缘。
本次研究分析了1万8114种鱼类的花纹图案（左上），调查了相互之间的关联性（右下）。发现复杂的迷宫花纹与简单的波点花纹之间密切相关（图片由大阪大学提供）
另外，通过计算机模拟使带有白色波点花纹和黑色波点花纹的两种虚拟动物交配发现，生出来的杂交个体全部是迷宫花纹。
因此，宫泽认为迷宫花纹的动物可能是拥有白色波点花纹和黑色波点花纹的品种杂交产生的，于是与叉鼻鲀属鱼类的花纹和基因组（全遗传信息）进行了比较验证。河豚同类的基因组比较小，方便进行研究。
由此发现，拥有迷宫花纹的“多线叉鼻鲀”和“Arothron carduus”实际上是由白色波点的品种和黑色波点的品种交杂产生的，而不是单独的品种。进一步分析发现，其他主要鱼类也出现这种花纹的混合，可能与花纹的多样性有关。不过，并不是所有迷宫花纹都是这样混合形成的。
模拟混合两种波点花纹后形成了迷宫花纹（左侧图由大阪大学提供）。右侧是实际通过杂交诞生的迷宫花纹鱼类与其波点花纹的父母（1由濑能宏和神奈川县立生命之星与地球博物馆提供，2由鹿儿岛大学综合研究博物馆提供，3由松浦启一提供）
一般来说，动物的体形和大小等越是近缘种越相似，反之亦然。但据宫泽介绍，身体上的花纹很多时候即使是近缘种之间也完全不一样。相反，“毫无关系”的品种之间花纹完全一样的情况也不少见。
宫泽表示：“长期以来，动物通过杂交产生新品种的可能性一直被认为非常低。但现在看来，有可能会因为花纹的混合而产生新品种”。他指出“此次明确的机制也许能为解开生物多样性的谜团提供线索”。相关成果已于12月3日发布在美国科学期刊《Science Advances》上。
论文信息
题目：Pattern blending enriches the diversity of animal colorations
期刊：Science Advances
URL：advances.sciencemag.org/content/6/49/eabb9107
日文：JST Science Portal 編集部
中文：JST客观日本编辑部
