Орган обоняния у анемоновых рыб рода Amphiprion (Amphiprioninae, Pomacentridae)
- Authors: Пащенко Н.И.1, Оань Л.2, Касумян А.О.1,3
-
Affiliations:
- Московский государственный университет
- Приморское отделение Совместного российско-вьетнамского тропического научно-исследовательского и технологического центра
- Институт проблем экологии и эволюции РАН
- Issue: Vol 64, No 1 (2024)
- Pages: 107-124
- Section: Articles
- URL: https://transsyst.ru/0042-8752/article/view/650333
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0042875224010101
- EDN: https://elibrary.ru/HMPFWR
- ID: 650333
Cite item
Abstract
Изучена морфология органа обоняния у пяти видов анемоновых рыб рода Amphiprion: A. polymnus, A. clarkii, A. frenatus, A. perideraion и A. ocellaris. У всех рыб имеется одна ноздря, обонятельная розетка стреловидного типа, отсутствует вторичная складчатость на обонятельных складках, имеется два вентиляционных мешка (этмоидальный и более крупный лакримальный). Розетка располагается на медиальной (A. clarkii и A. perideraion) или вентромедиальной (A. polymnus, A. frenatus, A. ocellaris) стороне обонятельной полости, число складок в розетке увеличивается по мере роста рыб. Наибольшее общее число складок у A. polymnus – 24. В розетке у большинства амфиприонов обнаружены интеркалярные (у четырёх видов) и дихотомические (у трёх видов) складки, крайне редко встречающиеся у других рыб. Нетипичные складки возникают в онтогенезе рыб позже обычных, но в разных частях розетки, их численность у амфиприонов различается, у отдельных особей A. polymnus они преобладают. Уклон медиальной и латеральной сторон розетки в сторону входных отверстий вентиляционных мешков (A. polymnus, A. frenatus) рассматривается как структурная адаптация, улучшающая водообмен у поверхности обонятельных складок и получение рыбами запаховой информации. Связь между устройством органа обоняния и эврибионтностью амфиприонов, их специализацией и прочностью ассоциации с симбионтными актиниями не выявлена. Изложено представление об эволюционном тренде от просто устроенного органа обоняния (A. clarkii) к морфологически более сложному (A. polymnus и A. frenatus) в роде Amphiprion после раннего отделения от общего ствола подрода Actinicola (A. ocellaris, A. percula).
Full Text

About the authors
Н. И. Пащенко
Московский государственный университет
Author for correspondence.
Email: visitgrusha@gmail.com
Russian Federation, Москва
Л. Т. К. Оань
Приморское отделение Совместного российско-вьетнамского тропического научно-исследовательского и технологического центра
Email: visitgrusha@gmail.com
Viet Nam, Нячанг
А. О. Касумян
Московский государственный университет; Институт проблем экологии и эволюции РАН
Email: visitgrusha@gmail.com
Russian Federation, Москва; Москва
References
- Астахов Д.А. 2002. Видовой состав анемоновых рыб (Perciformes, Pomacentridae) и симбиотических актиний (Cnidaria, Actiniaria) провинции Ханьхоа (Южный Вьетнам) // Вопр. ихтиологии. Т. 42. № 1. С. 41–55.
- Астахов Д.А. 2015. Материалы по фауне анемоновых рыб (Pomacentridae, Amphiprioninae) и их симбиотических актиний (Cnidaria, Actiniaria) на рифах островов Ли Сон (Южно-Китайское море, Центральный Вьетнам) // Там же. Т. 55. № 5. С. 618–621. https://doi.org/10.7868/S0042875215050033
- Астахов Д.А., Савинкин О.В., Пономарев С.А. 2016. Фауна анемоновых рыб (Pomacentridae, Amphiprioninae) и их симбиотических актиний (Cnidaria, Actiniaria) на рифах островов Фу Куи, Кон Сон и Ан Тхой (Южно-Китайское море, Южный Вьетнам и Сиамский залив) и обзор фауны этих групп из прибрежных вод Вьетнама // Там же. Т. 56. № 6. С. 670–684. https://doi.org/10.7868/S0042875216060011
- Касумян А.О., Пащенко Н.И., Оань Л.Т.К. 2021. Морфология органа обоняния анабаса Anabas testudineus (Anabantidae, Perciformes) // Зоол. журн. Т. 100. № 1. С. 40–56. https://doi.org/10.31857/S0044513420110045
- Пащенко Н.И., Касумян А.О. 2017. Развитие органа обоняния в онтогенезе карповых рыб (Cyprinidae, Teleostei) // Вопр. ихтиологии. Т. 57. Вып. 1. С. 96–111. https://doi.org/10.7868/S0042875217010106
- Пащенко Н.И., Касумян А.О. 2019. Морфология и вентиляция органа обоняния у индо-тихоокеанской рыбы-сержанта Abudefduf vaigiensis (Pomacentridae, Perciformes) // Там же. Т. 59. № 2. С. 154–161. https://doi.org/10.1134/S0042875219010132
- Пащенко Н.И., Оань Л.Т.К., Касумян А.О. 2022. Морфология и вентиляция органа обоняния у шестиполосой рыбы-сержанта Abudefduf sexfasciatus (Pomacentridae) // Там же. Т. 62. № 3. С. 282–293. https://doi.org/10.31857/S0042875222030158
- Allen G.R. 1972. The anemonefishes: their classification and biology. Neptune City: T.F.H. Publ., 288 p.
- Allen G.R. 1980. Anemonefishes of the world: species, care and breeding. Mentor: Aquarium Systems, 104 p.
- Allen G.R. 1991. Damselfishes of the World. Melle: Mergus, 271 p.
- Allen G.R. 2000. Family Pomacentridae (damselfishes) // Ruffles Bull. Zool. Suppl. 8. P. 626–627.
- Almany G.R., Berumen M.L., Thorrold S.R. et al. 2007. Local replenishment of coral reef fish populations in a marine reserve // Science. V. 316. № 5825. P. 742–744. https://doi.org/10.1126/science.1140597
- Arvedlund M., Kavanagh K. 2009. The senses and environmental cues used by marine larvae of fish and decapod crustaceans to find tropical coastal ecosystems // Ecological connectivity among tropical coastal ecosystems. Dordrecht: Springer. P. 135–184. https://doi.org/10.1007/978-90-481-2406-0_5
- Arvedlund M., Nielsen L.E. 1996. Do the anemonefish Amphiprion ocellaris (Pisces: Pomacentridae) imprint themselves to their host sea anemone Heteractis magnifica (Anthozoa: Actinidae)? // Ethology. V. 102. № 2. P. 197–211. https://doi.org/10.1111/j.1439-0310.1996.tb01118.x
- Arvedlund M., McCormick M.I., Fautin D.G., Bildsøe M. 1999. Host recognition and possible imprinting in the anemonefish Amphiprion melanopus (Pisces: Pomacentridae) // Mar. Ecol. Prog. Ser. V. 188. P. 207–218. https://doi.org/10.3354/meps188207
- Arvedlund M., Bundgaard I., Nielsen L.E. 2000a. Host imprinting in anemonefishes (Pisces: Pomacentridae): does it dictate spawning site preferences? // Environ. Biol. Fish. V. 58. № 2. P. 203–213. https://doi.org/10.1023/A:1007652902857
- Arvedlund M., Larsen K., Winsor H. 2000b. The embryonic development of the olfactory system in Amphiprion melanopus (Perciformes: Pomacentridae) related to the host imprinting hypothesis // J. Mar. Biol. Assoc. U.K. V. 80. № 6. P. 1103–1109. https://doi.org/10.1017/S0025315400003179
- Arvedlund M., Brolund T.M., Nielsen L.E. 2003. Morphology and cytology of the olfactory organs in small juvenile Dascyllus aruanus and Amphiprion ocellaris (Pisces: Pomacentridae) // Ibid. V. 83. № 6. P. 1321–1326. https://doi.org/10.1017/S0025315403008762
- Biology of Damselfishes. 2016. Boca Raton: CRC Press, 340 p. https://doi.org/10.1201/9781315373874
- Astakhov D.A. 2021. Gap in the Continuous Range of Amphiprion clarkii (Pomacentridae) in the Gulf of Thailand (South China Sea). Possible Causes // J. Ichthyol. V. 61. № 6. P. 808–817. https://doi.org/10.1134/S0032945221060023
- Bridge T., Scott A., Steinberg D. 2012. Abundance and diversity of anemonefishes and their host sea anemones at two mesophotic sites on the Great Barrier Reef, Australia // Coral Reefs. V. 31. № 4. P. 1057–1062. https://doi.org/10.1007/s00338-012-0916-x
- Brolund T.M., Nielsen L.E., Arvedlund M. 2003. Do juvenile Amphiprion ocellaris Cuvier (Pisces: Pomacentridae) recognize conspecifics by chemical or visual cues? // J. Mar. Biol. Assoc. U.K. V. 83. № 5. P. 1127–1136. https://doi.org/10.1017/S0025315403008385h
- Burke da Silva K., Nedosyko A. 2016. Sea anemones and anemonefish: a match made in Heaven // The Cnidaria, past, present and future. Cham: Springer. P. 425–438. https://doi.org/10.1007/978-3-319-31305-4_27
- Buston P.M. 2004. Territory inheritance in clownfish // Proc. R. Soc. Lond. B. V. 271. Suppl. 4. P. S252–S254. https://doi.org/10.1098/rsbl.2003.0156
- Buston P.M., García M.B. 2007. An extraordinary life span estimate for the clown anemonefish Amphiprion percula // J. Fish Biol. V. 70. № 6. P. 1710–1719. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2007.01445.x
- Cleveland A., Verde E.A., Lee R.W. 2011. Nutritional exchange in a tropical tripartite symbiosis: direct evidence for the transfer of nutrients from anemonefish to host anemone and zooxanthellae // Mar. Biol. V. 158. № 3. P. 589–602. https://doi.org/10.1007/s00227-010-1583-5
- Colleye O., Vandewalle P., Lanterbecq D. et al. 2011. Interspecific variation of calls in clownfishes: degree of similarity in closely related species // BMC Evol. Biol. V. 11. Article 365. https://doi.org/10.1186/1471-2148-11-365
- Colleye O., Iwata E., Parmentier E. 2016. Clownfishes // Biology of damselfishes. Boca Raton: CRC Press. P. 246–266. https://doi.org/10.1201/9781315373874
- Daly M., Brugler M.R., Cartwright P. et al. 2007. The phylum Cnidaria: a review of phylogenetic patterns and diversity 300 years after Linnaeus // Zootaxa. V. 1668. P. 127–182. https://doi.org/10.5281/zenodo.180149
- Dixson D.L., Jones G.P., Munday P.L. et al. 2008. Coral reef fish smell leaves to find island homes // Proc. R. Soc. B. V. 275. № 1653. P. 2831–2839. https://doi.org/10.1098/rspb.2008.0876
- Dixson D.L., Munday P.L., Pratchett M., Jones G.P. 2011. Ontogenetic changes in responses to settlement cues by Anemonefish // Coral Reefs. V. 30. № 4. P. 903–910. https://doi.org/10.1007/s00338-011-0776-9
- Døving K.B. 1986. Functional properties of the fish olfactory system // Progress in Sensory Physiology. V. 6. Berlin; Heidelberg: Springer. P. 39–104. https://doi.org/10.1007/978-3-642-70411-6_2
- Døving K.B., Kasumyan A.O. 2008. Chemoreception // Fish Larval Physiology. Boca Raton: CRC Press. P. 331–394. https://doi.org/10.1201/9780429061608-15
- Elliott J.K., Mariscal R.N. 2001. Coexistence of nine anemonefish species: differential host and habitat utilization, size and recruitment // Mar. Biol. V. 138. № 1. P. 23–36. https://doi.org/10.1007/s002270000441
- Elliott J.K., Lougheed S.C., Bateman B. et al. 1999. Molecular phylogenetic evidence for the evolution of specialization in anemone fishes // Proc. R. Soc. Lond. B. V. 266. № 1420. P. 677–685. https://doi.org/10.1098/rspb.1999.0689
- Fautin D.G., Allen G.R. 1997. Field guide to anemonefishes and their host sea anemones. Perth: West. Aust. Mus., 159 p.
- Feeney W.E., Brooker R.M. 2017. Anemonefishes // Curr. Biol. V. 27. № 1. P. R6–R8. https://doi.org/10.1016/j.cub.2016.07.046
- Froese R., Pauly D. (eds.). 2023. FishBase. World Wide Web electronic publication (www.fishbase.org. Version 03/2023).
- Garwood R.J., Behnsen J., Ramsey A.T. et al. 2020. The functional nasal anatomy of the pike, Esox lucius L. // Comp. Biochem. Physiol. Pt. A. Mol. Integr. Physiol. V. 244. Article 110688. https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2020.110688
- Hattori A. 1995. Coexistence of two anemonefishes, Amphiprion clarkii and A. perideraion, which utilize the same host sea anemone // Environ. Biol. Fish. V. 42. № 4. P. 345–353. https://doi.org/10.1007/BF00001464
- Hobbs J.-P.A., Frisch A.J., Ford B.M. et al. 2013. Taxonomic, spatial and temporal patterns of bleaching in anemones inhabited by anemonefishes // PLоS One. V. 8. № 8. Article e70966. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0070966
- Holl A. 1965. Vergleichende morphologische und histologische Untersuchungen am Geruchsorgan der Knochenfische // Z. Morph. Ökol. Tiere. V. 54. № 6. P. 707–782. https://www.jstor.org/stable/43262175
- Iwata E., Manbo J. 2013. Territorial behaviour reflects sexual status in groups of false clown anemonefish (Amphiprion ocellaris) under laboratory conditions // Acta Ethol. V. 16. № 2. P. 97–103. https://doi.org/10.1007/s10211-012-0142-0
- Jones G.P., Planes S., Thorrold S.R. 2005. Coral reef fish larvae settle close to home // Curr. Biol. V. 15. № 14. P. 1314–1318. https://doi.org/10.1016/j.cub.2005.06.061
- Jones G.P., Srinivasan M., Galbraith G.F. et al. 2022. Saving Nemo. Extinction risk, conservation status, and effective management strategies for anemonefishes // Evolution, development and ecology of anemonefishes: model organisms for marine science. Boca Raton: CRC Press. P. 285–297. https://doi.org/10.1201/9781003125365-30
- Kasumyan A.O. 2004. The olfactory system in fish: structure, function, and role in behavior // J. Ichthyol. V. 44. Suppl. 2. P. S180–S223.
- Kavanagh K.D., Alford R.A. 2003. Sensory and skeletal development and growth in relation to the duration of the embryonic and larval stages in damselfishes (Pomacentridae) // Biol. J. Linn. Soc. V. 80. № 2. P. 187–206. https://doi.org/10.1046/j.1095-8312.2003.00229.x
- Klann M., Mercader M., Salis P. et al. 2022. Anemonefishes // Handbook of marine model organisms in experimental biology. Boca Raton: CRC Press. P. 443–464. https://doi.org/10.1201/9781003217503-24
- Kleerekoper H. 1969. Olfaction in fishes. Bloomington: Ind. Univ. Press, 222 p.
- Lara M.R. 2008. Development of the nasal olfactory organs in the larvae, settlement-stages and some adults of 14 species of Caribbean reef fishes (Labridae, Scaridae, Pomacentridae) // Mar. Biol. V. 154. № 1. P. 51–64. https://doi.org/10.1007/s00227-007-0899-2
- Litsios G., Pearman P.B., Lanterbecq D. et al. 2014. The radiation of the clownfishes has two geographical replicates // J. Biogeogr. V. 41. № 11. P. 2140–2149. https://doi.org/10.1111/jbi.12370
- Madduppa H.H., Timm J., Kochzius M. 2018. Reduced genetic diversity in the clown anemonefish Amphiprion ocellaris in exploited reefs of Spermonde Archipelago, Indonesia // Front. Mar. Sci. V. 5. Article 80. https://doi.org/10.3389/fmars.2018.00080
- Manassa R.P., Dixson D.L., McCormick M.I., Chivers D.P. 2013a. Coral reef fish incorporate multiple sources of visual and chemical information to mediate predation risk // Anim. Behav. V. 86. № 4. P. 717–722. https://doi.org/10.1016/j.anbehav.2013.07.003
- Manassa R.P., McCormick M.I., Chivers D.P., Ferrari M.C.O. 2013b. Social learning of predators in the dark: understanding the role of visual, chemical and mechanical information // Proc. R. Soc. B. V. 280. № 1765. Article 20130720. https://doi.org/10.1098/rspb.2013.0720
- Miyagawa K., Hidaka T. 1980. Amphiprion clarkii juvenile: innate protection against and chemical attraction by symbiotic sea anemones // Proc. Jpn. Acad. Ser. B. V. 56. № 6. P. 356–361. https://doi.org/10.2183/pjab.56.356
- Miyagawa-Kohshima K., Odoriba S., Okabe D. et al. 2014. Embryonic learning of chemical cues via the parents’ host in anemonefish (Amphiprion ocellaris) // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. V. 457. P. 160–172.
- http://doi.org/10.1016/j.jembe.2014.04.004
- Moyer J.T. 1980. Influence of temperate waters on the behavior of the tropical anemonefish Amphiprion clarkii at Miyake-jima, Japan // Bull. Mar. Sci. V. 30. Suppl. 1. P. 261–272.
- Moyer J.T., Steene R.C. 1979. Nesting behavior of the anemonefish Amphiprion polymnus // Jpn. J. Ichthyol. V. 26. № 2.
- http://doi.org/10.11369/jji1950.26.209
- Murphy B.F., Leis J.M., Kavanagh K.D. 2007. Larval development of the Ambon damselfish Pomacentrus amboinensis, with a summary of pomacentrid development // J. Fish. Biol. V. 71. № 2. P. 569–584. https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2007.01524.x
- Nelson J.S. 2006. Fishes of the World. Hoboken: John Wiley and Sons, 601 p.
- Nguyen H.-T.T., Tran A.-N.T., Ha L.T.L. et al. 2019. Host choice and fitness of anemonefish Amphiprion ocellaris (Perciformes: Pomacentridae) living with host anemones (Anthozoa: Actiniaria) in captive conditions // J. Fish Biol. V. 94. № 6. P. 937–947. https://doi.org/10.1111/jfb.13910
- Nguyen H.-T.T., Dang B.T., Glenner H., Geffen A.J. 2020. Cophylogenetic analysis of the relationship between anemonefish Amphiprion (Perciformes: Pomacentridae) and their symbiotic host anemones (Anthozoa: Actiniaria) // Mar. Biol. Res. V. 16. № 2. P. 117–133. https://doi.org/10.1080/17451000.2020.1711952
- Pryor S.H., Hill R., Dixson D.L. et al. 2020. Anemonefish facilitate bleaching recovery in a host sea anemone // Sci. Rep. V. 10. Article 18586. https://doi.org/10.1038/s41598-020-75585-6
- Randall J.E., Allen G.R., Steene R.C. 1997. Fishes of the Great Barrier Reef and Coral Sea. Bathurst: Crawford House Publ., 580 р.
- Ricciardi F., Boyer M., Ollerton J. 2010. Assemblage and interaction structure of the anemonefish-anemone mutualism across the Manado region of Sulawesi, Indonesia // Environ. Biol. Fish. V. 87. № 4. P. 333–347. https://doi.org/10.1007/s10641-010-9606-0
- Roopin M., Chadwick N.E. 2009. Benefits to host sea anemones from ammonia contributions of resident anemonefish // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. V. 370. № 1–2. P. 27–34. https://doi.org/10.1016/j.jembe.2008.11.006
- Roux N., Lecchini D. 2015. Clownfish chemically recognized their sea-anemone host at settlement // Vie Milieu. V. 65. № 1. P. 17–20.
- Roux N., Salis P., Lambert A. et al. 2019. Staging and normal table of postembryonic development of the clownfish (Amphiprion ocellaris) // Devel. Dyn. V. 248. № 7. P. 545–568. https://doi.org/10.1002/dvdy.46
- Shuman C.S., Hodgson G., Ambrose R.F. 2005. Population impacts of collecting sea anemones and anemonefish for the marine aquarium trade in the Philippines // Coral Reefs. V. 24. № 4. P. 564–573. https://doi.org/10.1007/s00338-005-0027-z
- Tang K.L., Stiassny M.L.J., Mayden R.L., DeSalle R. 2021. Systematics of Damselfishes // Ichthyol. Herpetol. V. 109. № 1. 258–318. https://doi.org/10.1643/i2020105
- Yamamoto M. 1982. Comparative morphology of fish olfactory organ in teleosts // Chemoreception in fishes N.Y.: Elsevier. P. 39–59.
- Yamamoto M., Ueda K. 1979. Comparative morphology of fish olfactory epithelium. X. Perciformes, Beryciformes, Scorpaeniformes, and Pleuronectiformes // J. Fac. Sci. Univ. Tokyo. V. 14. P. 273–297.
- Zeiske E., Theisen B., Breucker H. 1992. Structure, development, and evolutionary aspects of the peripheral olfactory system // Fish chemoreception. Dordrecht: Springer. P. 13–39. https://doi.org/10.1007/978-94-011-2332-7_2
Supplementary files
