Изменчивость окраски животных распространена в природе. Зачастую окраска определяется полом. Так, самцы обычно более яркие, чем самки. Внутри популяции, где мужские особи часто имеют различные оттенки (полиморфичные), они содержат специфические пигменты. У некоторых видов изменчивость и преобладание определенной модели пигментации тесно связано с особенностями поведенческих стратегий самцов и функциональной значимостью цветового рисунка. Однако в других системах цветовые морфы самцов необязательно имеют уникальную функциональную значимость, и экологическая роль фенотипического диморфизма (различия внешности) остается загадкой.

В отличие от перьев птиц или кутикулы насекомых, изучение значимости окраски плавников рыб затруднено. Это связано с тем, что большинство красителей быстро растворяются в воде и не постоянны в двух тестах. Поэтому экспериментаторы используют природные варианты цветовых морф, либо различные фенотипы внутри одной популяции рыб. Например, выбор самок часто оценивается на основе презентации ей нескольких самцов и измерения времени, которое самка провела с одной из мужских особей. Однако данный подход имеет ограничения. Самцы с различной окраской часто демонстрируют специфическое поведение, которое снижает возможность выделить отдельно эффект окраски на предпочтение самки.

Альтернативным вариантом является использование манекена рыбки, когда можно контролировать поведение и окраску модели. В данном случае работа строится на контролируемых движениях робота и регистрации реакции со стороны живой рыбки.

Киллифиш Лукании Гуда (Lucania goodei) используется в качестве модели исследования предпочтений женскими особями самцов, имеющих различную окраску плавников. Анальный плавник и задняя часть спинного плавника самцов может иметь красный, синий или желтый цвета. Такие цветовые морфы постоянно встречаются в нескольких диких популяциях, и эта вариативность связана с генетическими изменениями.

Преобладание той или иной морфы обусловлено световыми условиями. Так, в чистой, прозрачной воде преобладают красная и желтая морфы, тогда как синяя — более распространена в темной воде с высоким содержанием таннинов.

Исследователи из Политехнического университета Нью-Йорка обнаружили, что самки Лукании Гуда предпочитают самцов со специфической окраской плавников: желтой. В своей работе они использовали, движущиеся в двух плоскостях, роботизированные модели. Эти копии имели окраску, характерную для половозрелых самцов Lucania goodei. Примечательно, что цветовой рисунок наносился на манекены после изучения 6 мужских особей из реки Вакулла (3 красных и 3 желтых), 6 особей из реки Васисса (2 красных, 1 синего, 3 желтых) и 8 самцов из реки Эверглейдс (2 красных, 5 синих, 1 желтых).

Влияние пигментации на социальное поведение рыб широко задокументировано. Более того, привлекательность желтых особей отмечена в экспериментах с данио рерио и Обыкновенной гамбузией. В случае этих рыб желтая окраска указывает на здоровье особи, половую зрелость и высокий социальный статус.

Согласно работе исследователей из Политехнического универститета Нью-Йорка, самки килли Лукании Гуда (Lucania goodei предпочитали роботов с желтыми плавниками. Они активно взаимодействовали с манекенами, плавали параллельно, перемещались от гнезда к роботу и обратно.
——
P Phamduy, G Polverino, R C Fuller, M Porfiri. Fish and robot dancing together: bluefin killifish females respond differently to the courtship of a robot with varying color morphs. Bioinspiration & Biomimetics, 2014; 9 (3).