english text is coloured blue
Bevor man sich Gedanken macht über die Vererbung von Merkmalen muss man zuerst die Merkmale identifizieren und analysieren.
Bei Medaka gibt es folgende Farbzellen Xanthophoren, Melanophoren, Leukophoren und Iridophoren. Wären alle davon entweder so mutiert dass sie farblos oder sich nicht entwickeln, dann hätte man einen fast durchsichtigen (durchscheinenden Fisch). In Labor gibts diese sogar. „See Through Medaka“ werden genutzt um von außen bei Versuchen besser die inneren Organe zu sehen und deren Veränderungen zu beobachten.
Farbzellen werden auch Chromatophoren genannt. Xanthophoren sind im Normalzustand mit gelborangenen Farbkörperchen gefüllt, sogenannte Chromatosomen, in diesem Fall Xanthosomen. Weiterhin können die Xanthophoren auch Farbstoffe im Zellplasma aufnehmen (Asthaxantin/Caritinoide) und dadurch noch orangener werden. Dafür ist entscheidend wie die Medaka gefüttert werden – also wieviele Farbstoffe sie durch natürliches oder künstliches Futter aufnehmen.
Melanophoren sind im Normalzustand mit Melanosomen gefüllt die Melanin enthalten, dieses ist normalerweise schwarz.
Leukophoren sind im Normalzustand mit weißlich oder cremeweißlichen Leukosomen gefüllt. Leukophoren sehen in der Auflichtmikroskopie, bzw. von oben betrachtet weiß aus, in der Durchlichtmikroskopie braun, also auch von dem Licht abgewandten anderen Seite der Zelle. Das heißt, dass Leukophoren das einfallenden Licht noch teilweise abgeschwächt durchlassen.
Iridophoren sind mit Guaninkristallen gefüllt. Dieses ist reflektierend und spiegeln das auf sie einfallende Licht.
Rote und Blaue Farbzellen wie in anderen Fischen gibt es nicht.
Xanthophoren, Leukophoren und Melanophoren haben zusammen, dass sie Dentriten haben = Zellausläufer die den Zellen eine schneeflockenähnliche Form geben. Ebenso haben sie zusammen, dass die Chromatosomen (Farbkörperchen/Farbpartikel) darin an kleinen Fädchen aufgehangen sind und aufgrund dieser Fäden in der Zelle bewegt werden können. Entlang der Fäden können die Chromatosomen in die Mitte der Zelle zusammengezogen werden und dann nur noch als kleiner Farbpunkt zu sehen, oder die Farbkörperchen können sich flächendeckend in der Zelle ausbreiten. Bei Melanophoren (schwarz) und Xanthoporen (gelborange) funktioniert diese Bewegung der Farbkörperchen relativ schnell. Bei Leukophoren (weiß) nur sehr langsam.
Iridophoren sind eher plump von der Form her. Die „Kristalle“ darin sind unbeweglich. Die reflektierenden Guaninablagerungen gibt es auch außerhalb von Zellen, zum Beispiel in der Bauchhaut.
Before considering thinking about the inheritance of traits, one must first identify and analyse the characteristic traits.
In medaka, the following colour cells exist: xanthophores, melanophores, leukophores, and iridophores. If all of these were mutated in such a way that they became colourless or failed to develop, the fish would be almost transparent (translucent). In laboratories, such specimens exist. “See Through Medaka” are used to better observe the internal organs from the outside during experiments and to monitor their changes.
Colour cells are also referred to as chromatophores. Xanthophores are normally filled with yellow-orange colour bodies called chromatosomes, in this case, xanthosomes. Additionally, Xanthophores can absorb pigments in the cytoplasm (such as astaxanthin/carotenoids), which makes them even more orange. The key factor here is how the Medaka are fed – specifically, how many pigments they take up through natural or artificial food.
Melanophores are normally filled with melanosomes containing melanin, which is usually black.
Leukophores are normally filled with whitish or cream-coloured leukosomes. In bright-field microscopy, or when viewed from above, leukophores appear white; however, in transmitted light microscopy, they appear brown, i.e. on the opposite side of the cell from the light source. This means that leukophores allow some of the incoming light to pass through, though somewhat weakened.
Iridophores are filled with guanine crystals. These are reflective and mirror the light that strikes them.
There are no red or blue colour cells as seen in other fish.
Xanthophores, leucophores, and melanophores have dendrites, cell extensions that give the cells a snowflake-like shape. They also have chromatosomes (color particles) suspended on tiny threads, which allow them to move within the cell. Along these threads, the chromatosomes can be drawn together toward the center of the cell, where they are then only visible as a small dot of color, or the color particles can spread throughout the cell. In melanophores (black) and xanthopore (yellow-orange), this movement of the color particles occurs relatively quickly. In leucophores (white), it occurs very slowly.
Iridophores, by contrast, are rather bulky in shape. The “crystals” inside are immobile. Reflective guanine deposits can also be found outside cells, for example, in the abdominal skin.
Hier zum Beispiel mal drei Bilder eines Männchens, was sehr viele Leukophoren (weiße Farbzellen) hat und sehr wenige Xanthophoren (gelbe Farbzellen) (R)– verursacht wird das durch die ci-Mutation. Melanophoren (schwarz) sind nicht sichtbar (b), Iridophoren sieht man Vereinzelte:
These three pictures above show a male that has many leukophores (white colour cells) and very few xanthophores (yellow colour cells) (R)—this is caused by the ci-mutation. Melanophores (black) are not visible (b), and Iridophores can be seen scattered.
The following images show a female with many well-developed Leukophores (ci), no visible Xanthophores (r), no visible Melanophores (b), and Iridophores particularly visible in the anal fin.
Die unten folgenden Bilder sind von einem Weibchen mit sehr vielen gut ausgeprägten Leukophoren (ci) keine sichtbaren Xanthophoren (r) keine sichtbaren Melanophoren (b) Iridophoren sind besonders gut sichtbar in der Afterflosse.
the white appears opaque, as the white colour cells lie on top of the scales.
a fascinating colour overlay occurs between the reddish inner organs (due to blood flow), the bluish light reflection from the sunny blue sky via the guanine deposits in the intestines, in combination with the white colour cells.
Im Gegensatz zu den meisten anderen Fischen kommen die orangegelben Xanthophoren nicht nur auf den Schuppen vor, sondern auch darunter und in tieferen Gewebe. Durch entsprechende Überlagerung können somit intensiverer gelb bis orangene Farben zustandekommen. Melanophoren (schwarz) und Leukophoren (weiß) kommen dahingehend quasi nur auf den Schuppen, bzw. in den äußeren Körperschichten vor. Xanthophoren sind deutlich kleiner als Melano-, oder Leukophoren. Das sieht man auch an den Bildbeispielen auf der Unterseite zur Bewegung der Farbkörperchen. Die orangene Zellen lassen sich dadurch dass sie in mehreren Schichten vorkommen und kleiner sind nicht so gut optisch abgrenzen.
Unlike most other fish, the orange-yellow xanthophores are not only present on the scales but also beneath and in deeper tissues. Through layering, more intense yellow to orange colours can be achieved. Melanophores (black) and Leukophores (white) appear primarily on the scales or in the outer body layers. Xanthophores are much smaller than melano- or leukophores. This can also be seen in the image examples (click here) showing the movement of the colour bodies. The orange cells, being smaller and appearing in multiple layers, are harder to distinguish visually.
Auf diesen beiden Bildern sieht man Melanophoren in denen die Melanosomen flächig ausgebreitet sind, sehr wenige Leukophoren in denen die Leukosomen im Zellinneren zusammengezogen sind und sehr viele Xanthophoren die man aber nicht sicher voneinander abtrennen kann und die die intensive gelborange-Färbung ergeben.
In these two pictures, you can see melanophores where the melanosomes are spread evenly across the cell, very few leukophores where the leukosomes are concentrated in the centre of the cell, and many xanthophores, but they cannot be clearly separated from each other, resulting in the intense yellow-orange colouring.
Hier unten in der Galerie wird ein Weibchen gezeigt, dem die Leukophoren entweder komplett fehlen (lf), oder deren Leukophoren sehr spärlich sind und die Leukophoren sich darin im Zellkern konzentrieren (am ehesten co). Xanthophoren sind ebenso nicht sichtbar (r). Es gibt extrem viele Iridophoren und Melanophoren sind sichtbar aber dabei sind die Melanosomen in der Zellmitte zusammengezogen (cm) und aufgehellt gräulich.
Below, a female is shown, either entirely lacking leukophores (lf) or just having a few of them with concentrated leukosomes (maybe co), with no visible xanthophores (r). There are extremely many iridophores, and melanophores are visible, but in this case the melanosomes are concentrated in the cell’s centre (cm) and are lightened, appearing greyish.
Zusammenfassend gilt es festzustellen, dass man nur genau hinschauen muss um die Charakteristika des Medaka zu entdecken.
Als Merkmale kann man
- die Ausbildung/das Vorhandensein der einzelnen Farbzellen (=Chromatophoren)
- oder das entsprechende Nicht-Vorhandensein (oder Nicht-Sichtbar sein) einzelner oder mehrere Chromatophoren
- die gleichmäßige über den ganzen Körper und die Flossen verteilte natürliche Anordnung der einzelnen Farbzellen
- die ungleichmäßige, fleckig-gemustert/marmorierte Anordnung der, bzw. durch Areale ohne entspr. Farbzellen (= Chromatophoren) unterbrochene Verteilung
- die verlangsamte Beweglichkeit der Farbpigmente/Farbkörperchen (=Chromatosomen) in den Zellen
- die schnellere Beweglichkeit der Chromatosomen
- die aufgehobene Beweglichkeit und flächige Verteilung der Chromatosomen in den Chromatophoren
- die aufgehobene Beweglichkeit und die im Zellzentrum konzentrierte Ansammlung an Chromatosomen in den Chromatophoren
- das Verblassen der Pigmente mit steigendem Alter
- das Dunklerwerden der Pigmente im steigenden Alter
- das komplett oder teilweise Nicht-Vorhandensein der Guanin-Kristalle in den Zellen und/oder einzelnen GewebeLokalitäten
- die auf molekularer Ebene veränderten Pigmente (z.B. Melanin), die zu einer Farbveränderung führen (Aufhellung, z.B. schwarz zu grau oder Farbänderung schwarz zu braun…)
beschreiben.
Grundsätzlich gilt, dass jedes Merkmal unabhängig voneinander vererbt werden kann. Das macht das Ganze so spannend.
In conclusion, one only needs to look carefully to discover the characteristics of the Medaka.
As traits, one can describe:
• the development/presence of individual colour cells (=chromatophores)
• or the corresponding absence (or invisibility) of individual or multiple chromatophores
• the even distribution of the colour cells over the whole body and fins
• the uneven, spotted-patterned/marbled distribution of the cells, or distribution interrupted by areas without corresponding colour cells (=chromatophores)
• the slowed movement of the colour pigments/colour bodies (=chromatosomes) in the cells
• the faster movement of the chromatosomes
• the suspended movement and even distribution of the chromatosomes in the chromatophores
• the suspended movement and the concentrated accumulation of chromatosomes in the cell centre in the chromatophores
• the fading of pigments with increasing age
• the darkening of pigments with increasing age
• the complete or partial absence of guanine crystals in the cells and/or individual tissue locations
• the molecularly altered pigments (e.g. melanin) that lead to colour changes (lightening, e.g. black to grey, or colour change from black to brown…)
In principle, each trait can be inherited independently of the others. This is what makes it so fascinating.