În urmă cu câteva milioane de ani, un progenitor al grupului de păsări cântec, cunoscut sub numele de creștinii de miere a ajuns în Insulele Hawaii. Păsările s-au scufundat în diferite specii pentru a umple o varietate de nișe, subzistând pe toate, de la morminte până la seva de copac până la nectarul din florile tropicale. Însă, până nu demult, oamenii de știință nu știau exact cum se raportau între ele diverse specii de păsări de miere în prezent - sau ce pasăre din continent era strămoșul lor cel mai apropiat.
Un nou studiu realizat de o echipă de oameni de știință Smithsonian, publicat în Current Biology, a pus laolaltă acest puzzle și a rezolvat misterul. „Această radiație este una dintre comorile științifice naturale pe care arhipelagul le oferă în mijlocul Pacificului”, spune Dr. Heather Lerner, profesor la Earlham College, care a lucrat la studiu ca cercetător postdoctoral la Smithsonian Conservation Biology Institute. cu Rob Fleischer și Helen James.
Majoritatea speciilor de păsări de miere sunt viu colorate și cântă o melodie asemănătoare canarului. Dar, dincolo de asta, sunt remarcabil de diverse. „Aveți specii de miere care sunt adaptate pentru nectarivor, în timp ce altele mănâncă semințe, fructe sau chiar melci”, spune Lerner. „Aveți câteva tipuri de factură care sunt unice doar pentru păsări.”
La fel ca faimoasele gâlciuri pe care Darwin le-a studiat în Insulele Galápagos, oamenii de știință au considerat mult timp îngrijitorii de miere un exemplu de manual de radiații adaptive - un grup de specii care a evoluat pentru a umple o varietate de nișe la sosirea într-un nou habitat. „În încercarea de a înțelege toată această diversitate, dacă nu înțelegeți cum și când a evoluat, nu puteți testa o mulțime de ipoteze”, spune Lerner. „Filogenia - relațiile individuale dintre specii - sunt fundamentale.”
Pentru a începe să rezolve acest mister, echipa de cercetare a adunat probe de ADN dintr-o mare varietate de păsări. Pe lângă eșantionarea tuturor celor 18 specii vii de miere - și a unui grup recent dispărut - au luat ADN de la 28 de specii de păsări care păreau să împărtășească caracteristicile fizice cu crescătoare de miere sau au intervale similare.
Cercetătorii au folosit apoi tehnici de secvențiere a ADN-ului de ultimă oră, dintre care unele au fost dezvoltate în ultimii ani. Aceste metode au fost cruciale, deoarece rezolvarea relațiilor încâlcite între diverse specii a necesitat o cantitate masivă de ADN pentru a găsi comunități și diferențe în codurile genetice. „Am fi fost în laborator pentru totdeauna dacă nu am fi folosit unele tehnologii noi”, spune Lerner. „Deci, ceea ce am făcut este, în loc să copiem poate 500 de perechi de baze ADN la un moment sau 1000, am făcut 10.000 până la 12.000 la un moment dat. Este o revoluție completă în ceea ce privește secvențierea ADN-ului.
Oamenii de știință au examinat o serie de locații în ADN pentru a căuta variații între specii. Gradul de variație oferind informații despre momentul în care diferitele specii s-au divergent între ele, deoarece ADN-ul tinde să mute la o rată stabilită în timp. Cu cât există mai multe diferențe între specii, cu atât mai devreme căile lor evolutive au divergent.
Descoperirile echipei au fost oarecum surprinzătoare: după cum s-a dovedit, un strămoș al vârfurilor de trandafiri, un grup de specii de păsări eurasiatice, a fost cea mai apropiată rudă împărțită de toate speciile de fagure din Hawaii. Covârșitorii fondatori au imigrat probabil în Insulele Hawaii cândva între 7, 2 milioane și 5, 8 milioane de ani în urmă.
Geologia neobișnuită din Hawaii a jucat un rol în evoluția rapidă a multor specii de păsări care au urmat. Insulele vulcanice s-au format una câte una de-a lungul timpului, pe măsură ce placa tectonică din Pacific este târâtă peste un „punct fierbinte” de magmă și fiecare nouă insulă a oferit o nouă oportunitate de colonizare.
„Momentul pe care îl obținem din calibrare sugerează că au ajuns acolo cam la momentul formării Kaua'i”, spune Fleischer. „Dar nu au început cu adevărat să accelereze procesul de împărțire în diferite linii până când s-a format insula Oahu, când acum aveți brusc o ardezie goală de habitat deschis.” Între 4 milioane și 2, 5 milioane de ani în urmă, analiza ADN indică, îngrijitorii de miere au trecut printr-o perioadă rapidă de specializare, diverse specii evoluând noi forme de factură și alte caracteristici pentru a profita de numeroasele noi nișe disponibile.
În ultimii ani, speciile de crescători de miere au suferit foarte mult de pierderea habitatului și de alte probleme pe care le prezintă dezvoltarea umană, 38 de specii dispărând. Echipa de cercetare intenționează să utilizeze aceste tehnici de analiză ADN cu probe prelevate din epruvete de muzeu dispărute pentru a vedea unde se încadrează speciile în arborele genealogic evolutiv.
