Vývoj Darwinových pěnkav byl sledován na genetické úrovni

Výzkumníci určit geny, které určují obrovské množství tvarů a velikostí zobáku Darwinových pěnkav (Geospizinae) - ptáci, které jsou považovány za nejvýraznější příklad přirozeného výběru. Že tito ptáci studoval ve své době, Charles Darwin, cestování na Galapágách a bylo zjištěno, izolované skupiny Ptah.

Medium pozemní pěnkava se liší od velkých podzemních finch velikosti zobáku (foto Peter R. Grant).

Před rokem, vědci byli schopni identifikovat gen, který určuje tvar finch zobáky. Nyní se jim podařilo identifikovat další gen, "dozorčí" Velikost zobák. Varianty tohoto genu a tvořily základ evoluční změny, které vědci pozorované v letech 2004-2005, během období sucha v Galapágy. Pak je velikost zobák jedné populace se snížila, čímž se zabrání konkurenci pro potravinové zdroje, se změnami a na genetické úrovni.

"Přemýšleli jsme, zda je možné identifikovat geny, z nichž tento vývoj v přírodních populacích, - říká Leif Andersson (Leif Andersson), genetik z univerzity v Uppsale. - V důsledku toho jsme se opravdu identifikovat geny, které hrají roli v takových evolučních změn",

Historie drobných ptáků začal před asi dva miliony lety, kdy společný předek všech válcích dosáhl Galapagos. Od roku 1835, kdy Charles Darwin navštívil ostrovy během jeho cesty, tito ptáci byli více než tucet druhů a každý druh zvládl své ekologické niky. Někteří z nich měli obrovské zobáky a mohl rozdělit semen, zatímco jiní měli tenké zobáky a schopnost lovit ven hmyz z puklin ve stromech. Tam byl také masožraví ptáci s ostrými zobáky.

Velký důvod finch (foto K. Thalia Grant).

Ve snaze studovat genetický základ této rozmanitosti, výzkumníci srovnávali genomy 60 ptáků, zástupci šesti druhů Darwinových pěnkav, stejně jako 120 vzorků jiných druhů, aby mohly stanovit přesné fylogenetické vztahy. Jak se dalo očekávat, v blízce příbuzných druhů byly nejvíce podobné genomy.

Nicméně, šest druhů pěnkavy, jedna oblast genomu koreluje s velikostí větší míře, než je příbuzných druhů. V menších druhů byl stejný druh dané oblasti genomu jako celku - za druhé, ale ve středu druhů - kříže dvou odrůd. Podle vědců, velikost konkrétního genu zodpovědného za tuto oblast nazývají HMGA2 - jak víte, že má vliv na velikost a strukturu čenichy mnoha jiných živočichů. Další analýza ukázala, že pěnkavy Darwin HMGA2 gen hraje důležitou roli v regulaci velikosti zobáku.

Vědci pak zkoumali gen roli v dramatickém evolučních událostí. Poté, co v roce 2003, Galapágy prošly neuvěřitelnou sucha, mnoho středních pozemních pěnkavy (Geospiza Fortis) zemřeli hladem, protože nebyli schopni soutěžit s většími druhy, jako jsou Geospiza magnirostris nedávno kolonizovali ostrov a mohli jíst velká semena.

Po suchu medium zemní pěnkavy, kteří přežili, byli ptáci s zobáky menší velikosti, než je z mrtvých zvířat. To je pravděpodobně způsobeno tím, že oni byli schopni jíst malé semena (zatímco soupeři toto jídlo vyhnout).

DNA analýza středních pozemních pěnkavy žijících v době sucha, které prokázaly, že variační HMGA2, "darivshaya" Jejich velký zobák, byl častější u ptáků zemřelo hladem. Tato genetická variace je pravděpodobně zodpovědný za celkové snížení velikosti zobáku.

Rozdíly mezi pěnkavy Darwinových evidentní nejen v jejich vzhledu, ale i životní styl (foto B. Rosemary Grant).

Zjištění vyvolal nové otázky biologie, například vědci ještě přesně zjistit, kdy některý z těchto variant genů a jak se šíří mezi druhy. Je také nutné pochopit, co je hlavní příčinou byl úplně první změna.

Úplný popis vědecké práce byla publikována v časopise Science.