Genomy Zięby Darwina powiedział o adaptacji i ewolucji ptaków

Naukowcy z Princeton University (USA) oraz Uniwersytetu w Uppsali (Szwecja) badali genetyki Galapagos czy zięby Darwina (Geospizinae), którego angielski przyrodnik Karol Darwin opisane podczas swojej światowej trasy na statku "pies gończy",

Jego drugie imię otrzymał bębny na cześć Karola Darwina, który jako pierwszy doceniał ich znaczenie z punktu widzenia biologii ewolucyjnej (fot B. R. Grant).

"Uczyliśmy się więcej o podstawie genetycznej ewolucji, i to jest ekscytujące odkrycia"- mówi w komunikacie prasowym Peter Grant (Peter Grant), profesor zoologii, ekologii i biologii ewolucyjnej na Uniwersytecie Princeton.

Wraz z żoną i współautor Rosemary Grant (B. Rosemary Grant), Peter zięby badania na 40 lat na suchych skalistych wysepek Daphne (Daphne) oraz Wyspa Genovesa Island, część archipelagu Galapagos.

Po małżonkowie Grant zebrał próbki DNA i zbadano ich odszyfrowanych naukowców z Uppsali. Naukowcy porównaniu genomów 120 ptaków należących do 15 gatunków zięby Darwina i dwa blisko spokrewnionych gatunków.

W końcu, zidentyfikowali region DNA, który wyglądał różni się gatunków o tępych dziobów (takich jak duże ziemia finch geospiza magnirostris), w porównaniu do gatunków Sharpbeak (duże kaktus Finch geospiza conirostris).

W tym obszarze DNA został wykryty przez badaczy genu, znane jako ALX1, które wcześniej zidentyfikowano u ludzi i myszy, które są odpowiedzialne za powstawanie cechy twarzy. Mutacje, które hamują aktywność tego genu powodować poważne wady wrodzone u ludzi (na przykład szczelina podniebienia).

"Jest to bardzo ciekawy przykład: małe mutacje w genie, która jest niezbędna dla prawidłowego rozwoju, prowadzi do fenotypowej (obserwowalny) ewolucji"- mówi Leif Andersson (Leif Andersson), profesor genomiki funkcjonalnej na Uniwersytecie w Uppsali.

Jego drugie imię otrzymał bębny na cześć Karola Darwina, który jako pierwszy doceniał ich znaczenie z punktu widzenia biologii ewolucyjnej (fot K.T. Grant).

Jednak najbardziej ekscytujące i interesujące badanie okazało terminalu wykryciu, że jeden i ten sam gen może mieć różne osobników tego samego gatunku.

Na przykład, członkowie gatunku średnia ziemnych bębna (geospiza Fortis), mogą wykazywać zarówno tępy dziób i zaostrzony.

Według Petera Granta, wniosek ten jest bardzo ważne - to pokazuje, jak ewolucja może wystąpić w obrębie gatunku. Gdy niektóre osoby mają linię, która ułatwia przetrwanie (np tępy dziób pozwala otworzyć twarde nasiona), korzystne geny będą przekazywane z pokolenia na pokolenie, podczas gdy osoby z ostrymi dziobami stopniowo wymierają. Ta zmienność genetyczna jest żywa ilustracja działania doboru naturalnego.

Warto zauważyć, że kształt i wielkość dzioba mają zasadnicze znaczenie dla przetrwania zięb na wyspach, czasem dręczony przez susze, aktywność wulkaniczna i opadów deszczu, wniesionych przez Southern drgań. Ptaki używać ich dzioby, aby otworzyć twardych nasion, usunąć owady z gałęzi przeplatania i pić nektar z kwiatów kaktusa. Podczas ptaka suszą, przystosowanym do wydobywania żywności z różnych źródeł, są bardziej prawdopodobne, aby przetrwać.

Charles Darwin pierwszy opisał zięby i ich ewolucji w czasie jego wyprawy na statku "pies gończy" (Fot SPL).

W ciągu ostatnich czterech dekad, Grants i ich współpracownicy odkryli, że kształt i wielkość dziobów trzy razy były bardzo ważne dla ewolucji zięb: w czasach skrajnej suszy w 1977, 1985 i 2004.

Naukowcy odkryli również, że geny mogą być przenoszone z jednego gatunku do drugiego w przypadku kojarzenia osobników blisko spokrewnionych gatunków. U wielu gatunków ptaków, w tym zestaw okoliczności kurcząt uzyskuje sterylne, co oznacza, że ​​nie może kontynuować wyścig. Ale, jak się okazało, hybrydowe potomstwo Zięby Darwina może kojarzyć się z osobników jednej z dwóch gatunków rodzicielskich. Powstałe pisklęta można przypisać do naukowców do jednego lub innego rodzaju, w zależności od cech zewnętrznych i śpiew, ale one rzeczywiście nosić geny obojga rodziców Multiservice.

Duży grunt Finch z wyspy Daphne, Ekwador (Fot B. R. Grant).

Podczas tego procesu, znanego jako introgresji (introgressiya) Materiał genetyczny może być przenoszone pomiędzy gatunkami i ułatwić powstanie nowych gatunków. Badanie wykazało dowodów ekstensywnej introgresji nastąpić w ciągu ostatniego miliona lat. Okazuje się, że proces ten jest praktycznie zawsze chwile, kiedy bębny są zajęte tylko archipelag.