大阪大學透過仔細對魚類進行比較和類比，並根據遺傳資訊進行研究發現，動物體表的複雜花紋是由完全不同的簡單花紋混合形成的。據介紹，不僅是花紋，該成果還有助於理解物種分化等演化機制。
簡單的花紋混合形成動物體表的複雜花紋的概念圖（圖片由大阪大學提供）
一些動物的身體上有獨特的花紋，比如斑馬、豹子、長頸鹿等。關於各種花紋的功能，研究人員正試着對擬態（躲避天敵）、調節體溫及驅蟲等假說進行驗證。那麼，這些花紋是如何形成的呢？近年來的研究認爲，昆蟲翅膀等的簡單花紋有一部分是身體中擁有特定結構的部分透過類似於塗色一樣的方式形成的。但始終不清楚沒有特定結構的部分的花紋，尤其是像迷宮一樣的複雜圖案是如何形成的。
對此，大阪大學研究生院生命機能研究科的客座研究員宮澤清太（演化生物學）利用照片資料庫調查了1萬8114種魚類的花紋，研究了波點（斑點）、條紋和迷宮等不同的花紋之間是否有關聯。由此發現一個意外的情況，即擁有迷宮花紋的品種往往與擁有完全不同的波點花紋的品種屬於近緣。
本次研究分析了1萬8114種魚類的花紋圖案（左上），調查了相互之間的關聯性（右下）。發現複雜的迷宮花紋與簡單的波點花紋之間密切相關（圖片由大阪大學提供）
另外，透過電腦模擬使帶有白色波點花紋和黑色波點花紋的兩種虛擬動物交配發現，生出來的雜交個體全部是迷宮花紋。
因此，宮澤認爲迷宮花紋的動物可能是擁有白色波點花紋和黑色波點花紋的品種雜交產生的，於是與叉鼻魨屬魚類的花紋和基因體（全遺傳資訊）進行了比較驗證。河豚同類的基因體比較小，方便進行研究。
由此發現，擁有迷宮花紋的「多線叉鼻魨」和「Arothron carduus」實際上是由白色波點的品種和黑色波點的品種交雜產生的，而不是單獨的品種。進一步分析發現，其他主要魚類也出現這種花紋的混合，可能與花紋的多樣性有關。不過，並不是所有迷宮花紋都是這樣混合形成的。
類比混合兩種波點花紋後形成了迷宮花紋（左側圖由大阪大學提供）。右側是實際透過雜交誕生的迷宮花紋魚類與其波點花紋的父母（1由瀨能宏和神奈川縣立生命之星與地球博物館提供，2由鹿兒島大學綜合研究博物館提供，3由松浦啓一提供）
一般來說，動物的體形和大小等越是近緣種越相似，反之亦然。但據宮澤介紹，身體上的花紋很多時候即使是近緣種之間也完全不一樣。相反，「毫無關係」的品種之間花紋完全一樣的情況也不少見。
宮澤表示：「長期以來，動物透過雜交產生新品種的可能性一直被認爲非常低。但現在看來，有可能會因爲花紋的混合而產生新品種」。他指出「此次明確的機制也許能爲解開生物多樣性的謎團提供線索」。相關成果已於12月3日發佈在美國科學期刊《Science Advances》上。
論文資訊
題目：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客觀日本編輯部
