Evolucija Darwinovih zeba je praćen na genetskoj razini

Istraživači označavanje gene koji određuju veliku raznolikost oblika i veličina kljuna Darwinove zebe (Geospizinae) - ptice, koje se smatraju najmarkantnija primjer prirodne selekcije. Da su ti ptice studirao u svoje vrijeme, Charlesa Darwina, koji putuju u Galapagos i našao izolirane skupine Ptah.

Srednja se ptica razlikuje se od velikog tlozeba veličini kljuna (foto Petar R. Grant).

Prije godinu dana, znanstvenici su uspjeli identificirati gen koji određuje oblik Finch kljunovima. Sada su bili u stanju prepoznati drugi gen, "nadzorni" veličini kljuna. Varijacije ovog gena i bili su temelj evolucijske promjene koje su istraživači promatrana u 2004-2005, za vrijeme suše u Galapagos. Tada je veličini kljuna jednog stanovništva smanjena, čime se izbjegavaju natjecanje za izvorima hrane, s izmjenama i na genetskoj razini.

"Pitali smo se da li je moguće identificirati gene temeljne ovu evoluciju u prirodnim populacijama, - kaže Leif Andersson (Leif Andersson), genetičar sa Sveučilišta u Uppsali. - Kao rezultat toga, mi stvarno identificirali gene koji igraju ulogu u takvim evolucijskih promjena",

Povijest malih ptica počela je prije oko dva milijuna godina, kada je zajednički predak svih bubnju dosegla Galapagos. Do 1835., kada je Charles Darwin posjetio otoke tijekom svog putovanja, ove ptice su više od desetak vrsta, a svaka vrsta je svladao svoju ekološku nišu. Neki od njih su imali ogromne kljun i može podijeliti sjeme, a drugi je imao tanke kljun i sposobnost da se riba iz kukaca od procjepa na drveću. Bilo je i mesožder ptice s oštrim kljunovima.

Veliki zeba tlo (foto K. Thalia Grant).

U nastojanju da se proučavanje genetske osnove ove raznolikosti, znanstvenici su usporedili genome 60 ptica, predstavnici šest vrsta Darwinovih zeba, kao i 120 uzoraka drugih vrsta, utvrditi točne filogenetskih odnosa. Kao što se očekivalo, u blisko srodnih vrsta su najviše slični genomi.

Međutim, šest vrsta zeba, jedna regija genoma u korelaciji s veličinom većoj mjeri nego što je srodne vrste. U manjim vrsta bila ista vrsta određenog područja genoma u cjelini - s druge strane, ali u sredini vrste - križ od dvije varijante. Prema znanstvenicima, veličina određeni gen odgovoran za ovo područje naziva HMGA2 - kao što znate, to utječe na veličinu i strukturu njuške mnogih drugih životinja. Daljnja analiza je pokazala da je zebe Darwin HMGA2 gen igra važnu ulogu u regulaciji veličine kljun.

Istraživači su zatim ispitali gena ulogu u dramatičnim evolucijskih događaja. Nakon što je u 2003. godini Galapagos su prošli kroz nevjerojatnu sušu, mnogi od srednje tla zebe (Geospiza Fortis) umrla od gladi, jer nije bio u mogućnosti da se natječu s većim vrsta kao što su Geospiza magnirostris, nedavno kolonizirali otok i mogli jesti velike sjemenke.

Nakon suše srednje tlozeba, koji je preživio, bili su ptice s kljunovima manjoj veličini nego što je od mrtvih životinja. To je vjerojatno zbog činjenice da su mogli jesti male sjemenke (a suparnici ovu hranu izbjegavati).

DNK analiza srednje tla zebe žive u vremenima suše, pokazala je da je varijacija HMGA2, "darivshaya" njihov veliki kljun, bio je češći među su ptice uginule od gladi. Ova genetska varijacija je vjerojatno da će biti odgovoran za cjelokupno smanjenje u veličini kljuna.

Razlike između Darwinove zebe ne samo u svojim izgledom, ali i načina života (foto B. Rosemary Grant).

Nalazi podignuta nova pitanja o biologiji, na primjer, znanstvenici tek trebaju shvatiti točno kada se bilo koji od ovih varijacija gena i kako se proširila među vrstama. Također je potrebno razumjeti što je uzrok bio prvi promjena.

Cijeli opis znanstvenog rada objavljena u časopisu Science.