Radiația adaptivă este un principiu în biologia evolutivă în care o specie, ca răspuns la oportunități în mediul său, se adaptează rapid și dezvoltă noi trăsături și se diversifică în multe specii. Un exemplu de radiații adaptive se găsește în florile columbine (genul Aquilegia ), un grup de aproximativ 70 de specii care au pinten de nectar care se extind de la baza petalelor de flori. Ceea ce face ca aceste pintenii să fie deosebite este că fiecare specie are pintenuri de o lungime diferită, aparent adaptată la polenizatorul acelei specii, fie că este vorba de un colibri, un păducel sau o albină.
Oamenii de știință de la Charles Darwin au observat exemple similare de radiații adaptive, dar nu au fost capabili să descrie ce se întâmplă la scară celulară sau genetică. „Darwin, observând orhideele, a recunoscut că pintenul nectar extraordinar de lung pe Angraecum trebuie să fi evoluat în concordanță cu limba la fel de lungă a molii care o polenizează, dar mecanismul exact pentru acest tip de adaptare a fost o chestiune de speculație, ” spune Sharon Gerbode de la Universitatea Harvard.
Gerbode și colegii ei de la Harvard și de la Universitatea California din Santa Barbara au investigat acest mecanism în columbine și au raportat concluziile lor în Proceedings of the Royal Society B. Timp de zeci de ani, oamenii de știință au crezut că diferențele de lungime a spurului de nectar se datorau numărului de celule din pintenul de nectar. Dar când cercetătorii au numărat numărul de celule și au calculat aria și gradul de alungire a fiecărei celule - ceea ce a necesitat peste 13.000 de măsurători pe mai multe specii - au descoperit că presupunerile au fost greșite. Aproape toată diferența de lungime a pintenului poate fi atribuită lungimii celulelor.
În fiecare specie, diviziunea celulară în impulsul nectarului se oprește atunci când pintenul are o lungime de aproximativ 5 milimetri. Apoi, pintenii încep să se alungească și câte zile petrec în creștere determină lungimea eventuală a pintenului.
„Acum că înțelegem baza de dezvoltare reală pentru prima apariție și diversificarea pintenilor, putem face ghiciri mai informate despre ce gene au contribuit la proces”, spune co-autorul studiului, Elana Kramer. Cercetările ulterioare ar trebui să le dea oamenilor de știință o perspectivă genetică din spatele radiațiilor acestui gen.
Consultați întreaga colecție de imagini din săptămâna Surprising Science of the Week și obțineți mai multe știri științifice de la Smithsonian pe pagina noastră de Facebook.
