Як навукоўцы сталі сведкамі ўзнікнення новага віду “дарвінаўскага” ўюрка

Залёт 36 гадоў таму на адзін з астравоў Галапагоскага архіпелага новай для вострава птушкі даў магчымасць навукоўцам прасачыць непасрэдна ў прыродзе магчымы механізм з’яўлення новых відаў.

Новапрыбылая птушка была іншага віду, аднак змагла спарвацца з прадстаўнікамі абарыгеннага і тым самым дала пачатак новаму віду, які цяпер налічвае 30 асобін і складаецца з двух пакаленняў птушак.

Наўпроставыя назіранні адбываліся пад час палявых работ на працягу амаль 40 гадоў на востраве Daphne Major даследчыкамі з Прынстанскага ўніверсітэту ЗША: Розмары і Пітэрам Грантамі (B Rosemary and Peter Grant), а таксама іх камандай.

У 1981 годзе аспірант, які працаваў разам з Грантамі на востраве, упершыню ўбачыў новую птушку. Гэта быў самец, які спяваў незвычайную для вострава песню, быў буйнейшы і з большай дзюбай за прадстаўнікоў усіх трох відаў абарыгенных там птушак.

"Мы не бачылі яго ў мамент прылёту, аднак заўважылі праз непрацяглы час пасля з’яўлення. Птушка так добра адрознівалася ад іншых, што мы ведалі – яна немясцовая і не вылупілася з яек, адкладзеных на востраве Daphne Major" – сказаў праф. Пітэр Грант.

Пасля адлову, навукоўцы ўзялі кроў ад новапрыляцелай птушкі і выпусцілі яе. Пазней самец быў заўважаны пад час размнажэння з самкай сярэдняга наземнага ўюрка (Geospiza fortis), і так быў закладзены падмурак узнікнення новага віда. Пасля гэтага навукоўцы прасачылі і ўзялі кроў ад шасці пакаленняў “лініі Вялікай птушкі” (‘Big Bird lineage’) – так яны назвалі патомкаў ад першага і наступнага шлюбаў новай птушкі.

Сярэдні наземны ўюрок, здымак з www.greglasley.com

Даследчыкі з універсітэту Упсалы (Швецыя) прааналізавалі ДНК ад усіх патомкаў “Вялікай птушкі” і яе самой. Аказалася, што на востраў заляцеў самец кактусавага ўюрка з Эспаньёлы (Geospiza conirostris) з аднайменнага вострава Española, які знаходзіцца на адлегласці ў 62 мілі ў тым самым архіпелагу.

Такая адлегласць ад родных мясцін не дала самцу магчымасці вярнуцца і ён быў вымушаны “выбіраць” сярод самак трох іншых відаў ўюркоў, якія жылі на востраве. Рэпрадуктыўная ізаляцыя – крытычны бар’ер ва ўтварэнні новага віда, калі скрыжоўваюцца прадстаўнікі розных відаў.

Патомкі гібрыднай пары таксама былі рэпрадуктыўна ізаляваныя ад мясцовых птушак з-за асаблівай песні, непадобнай на песні мясцовых відаў. Такія самцы не змаглі прыцягнуць увагу самак мясцовых відаў. Акрамя гэтага, гібрыды мелі дзюбу іншай формы і памеру, што таксама не было на іх карысць пад час выбару партнёраў. Таму самцы гібрыдаў спарваліся з самкамі сваёй лініі і ўзмацнялі ізаляцыю ад абарыгенных для вострава відаў.

Навукоўцы раней лічылі, што ўтварэнне новых відаў займае параўнальна шмат часу. Аднак у “лінііі Вялікай птушкі” гэта адбылося фактычна за два пакаленні!

Усе 19 відаў дарвінавых ўюркоў, вядомыя сёння, ўтварыліся ад аднаго віда-продка з сямейства танагравых, які трапіў на Галапагосы 1-2 мільёны гадоў таму. З таго часу новыя віды змянілі форму і памер дзюбы і іншыя марфалагічныя рысы, што дазволіла ім харчавацца рознай ежай на астравах. Таму, як мяркуюць аўтары артыкула, крытычна важным ёсць экалагічная спецыялізацыя новапаўсталага віду ці, найперш, гібрыдаў і, асабліва, іх здольнасць да паспяховай канкурэнцыі з сімпатрычнымі відамі (распаўсюджанымі там жа). Менавіта так атрымалася ў прадстаўнікоў “лініі Вялікай птушкі” – яны змаглі паспяхова спаборнічаць за ежу і іншыя рэсурсы з ужо прысутнымі на востраве відамі.

"Атрымалася так, што калі мы параўноўваем памер і форму дзюбы прадстаўнікоў “лініі Вялікай птушкі” з марфалогіяй дзюбаў іншых трох відаў, якія жывуць на востраве, то ў лініі гібрыдаў атрымалася свая ніша” – сказаў Сангіт Ламічханей (Sangeet Lamichhaney), аспірант і адзін з сааўтараў артыкула. "Такім чынам, новая камбінацыя генаў разам з натуральным адборам паспрыяла таму, каб гэтая форма дзюбы была канкурэнтнай і ўнікальнай”.

Вызначэнне паняцця віду традыцыйна ўключае ў сябе ўмову немагчымасці мець прадуктыўнае патомства ў выніку скрыжавання з прадстаўнікамі іншых відаў. Аднак у апошнія дзесяцігоддзі назапасіліся факты паспяховай гібрыдызацыі як мінімум у блізкіх відаў птушак. Хаця ў звычайных умовах яны пазбягаюць гібрыдызацыі, пры іх парушэнні яны могуць даваць пладавітае патомства, патомкі якога, пры наступным размнажэнні, могуць перадаваць частку генатыпу ад абодвух відаў. Магчыма, што падобным чынам адбывалася і з рознымі відамі дарвінавых уюркоў на Галапагосах, бо паводле праведзеных раней тымі ж аўтарамі генетычных даследаванняў, паміж рознымі іх відамі быў адзначаны значны абмен генамі як мінімум апошнія некалькі тысяч гадоў.

"Любы натураліст, які ўбачыў бы на востраве Daphne Major птушак “лініі”, адназначна аднёс бы іх да чацьвёртага віду, які насяляе востраў. Гэта ясна паказвае важнасць доўгатэрміновых палявых даследаванняў” – сказаў праф. Лейф Андэрсан (Leif Andersson) з універсітэту Упсалы.

Аўтары публікацыі мяркуюць, што вельмі магчыма, што розныя гібрыдныя лініі ўзнікалі сярод дарвінавых уюркоў шмат разоў пад час іх узнікнення і эвалюцыі. Большасць з іх зніклі па розных прычынах, аднак некаторыя змаглі даць пачатак новым відам. “У нас не было яшчэ магчымасці прасачыць доўгатэрміновую выжывальнасць “лініі Вялікай птушкі”, аднак яна мае патэнцыйна шанцы на поспех і ўяўляе з сябе выдатны прыклад як могуць з’ўяляцца новыя спецыялізацыі і віды. Думаю, што Чарльз Дарвін з задавальненнем прачытаў бы наш артыкул” – сказаў Андэрсан.

Крыніца:

Lamichhaney, S, Han, F, Webster, M T, Andersson, L, Grant, B R, and Grant, P R. 2017. Rapid hybrid speciation in Darwin’s finches. Science 23 November 2017 : eaao4593. DOI: 10.1126/science.aao4593.

Паводле www.birdguides.com падрыхтаваў Дзьмітры Вінчэўскі

Зверху – кактусавы ўюрок з Эспаньёлы, здымак з www.hbw.com

На гэтую тэму:

НЕЧАКАНА ХУТКАЯ ЭВАЛЮЦЫЯ ЗМЯНЯЕ ДЗЮБУ КАРШУНОЎ-СМОЎЖАЕДАЎ

Хуткія змены ў ізаляванай папуляцыі сцярвятніка

Як птушкі, сабраныя яшчэ Дарвіным, дапамогуць выратаваць сённяшніх

Генетыка дапамагае адкрыць невядомую папуляцыю

Эвалюцыя вялікіх сакалоў адбывалася хутка

Вылучаны новы від птушак