Finches z Galapágskych ostrovov majú rôzne tvary zobákov. Špeciácia na rôznych ostrovoch sleduje paralelné cesty. Pozrite sa, čo sú „galapágy“ v iných slovníkoch

Celogenómové sekvenovanie 120 piniek obývajúcich Galapágy odhalilo, ako sa tvar zobáka týchto vtákov prispôsobil rôznym druhom potravy.

Všetci biologickí vedci majú obľúbené modelové systémy: napríklad molekulárni biológovia študujú aktivitu génov pomocou luciferázy svetlušiek, pretože jej žiara okamžite ukazuje, v ktorých bunkách funguje genetický prvok, ktorý je pre vedcov zaujímavý. Neurovedci študujú vlastnosti veľkých nervových buniek mäkkýšov, pretože sa s nimi pohodlne pracuje, a genetici študujú dedičnosť ovocných mušiek, pri ktorých je vhodné kontrolovať kríženie a rýchlo meniť generácie. Biológovia, ktorí študujú evolúciu, majú tiež obľúbené modelové systémy, hoci ich „pracovné nastavenia“ sú o niečo ambicióznejšie. Najznámejším „laboratóriom“ evolučných výskumníkov sú Galapágy, obývané niekoľkými druhmi piniek. Tieto vtáky sú si navzájom veľmi podobné vo všetkom okrem tvaru zobáka. Darwin tiež naznačil, že tieto druhy pochádzajú z jediného predka, ktorý kedysi obýval ostrovy, a potom sa druhy rozdelili, keď sa vtáky prispôsobili rôznym druhom potravy – semenám, hmyzu alebo nektáru (obr. 1). Darwina zarazilo, že tieto vtáky, také podobné obyvateľom amerického kontinentu, sú stále určité typy, špecifický pre Galapágy, a navyše zjavne prispôsobený rôznym výklenkom v novom biotope. Tieto pozorovania v ňom rozvinuli záujem o myšlienku zmeny druhov. Musím povedať, že Darwin mal šťastie pri možnosti dostať sa na ostrovy, pretože, ako už vieme, špecializácia na takéto izolované komunity je rýchlejšia a Darwin mal šťastie, že videl skutočne výrazný príklad, keď boli vtáky rôznych druhov jasne podobné, ale ich zobáky boli „vybrúsené“ určitým druhom potravy.

Obrázok 1. Tvar zobáka galapágskych piniek je prispôsobený kŕmeniu určitými potravinami.

Od 19. storočia sa možnosti evolučných výskumníkov výrazne rozšírili - teraz sa neobmedzujú len na analýzu vonkajších znakov. Štúdium klasického systému Galapágskych ostrovov je teraz možné pristupovať s plným arzenálom nových metód. Predovšetkým je možné určiť genotypy veľkého počtu piniek a zistiť, čo ich odlišuje na úrovni DNA. Porovnaním množstva rozdielov v DNA medzi zástupcami rôznych vtáčích druhov je možné zostaviť schému odlišnosti ich druhov a zistiť, či zodpovedá našim predstavám o adaptácii vtákov na rôzne ekologické niky ostrovov.

Už predtým boli takéto divergenčné stromy pre pinky postavené, ale potom sa vedci obmedzili len na skromné ​​porovnanie ich mitochondriálnej DNA alebo jednotlivých jadrových markerov. Mitochondriálna DNA je po prvé len malou časťou celej DNA bunky a po druhé, neobsahuje informácie o zmenách, ktoré priamo ovplyvnili tvar zobáka. Mitochondriálna DNA obsahuje len časť informácií o proteínoch týchto bunkových organel a všetky gény, ktoré sú zodpovedné za vonkajšie znaky tela, sa nachádzajú v bunkovom jadre. Ak mitochondriálna DNA páru druhov na tento moment sa líši viac ako DNA mitochondrií iného páru druhov, možno predpokladať, že prvý pár druhov pochádza od spoločného predka skôr ako druhý, keďže rozdiely v DNA druhov, ktoré sa prestali krížiť, sa časom hromadia. Človek však chce, samozrejme, poznať aj konkrétne gény, ktoré viedli k separácii druhov, a nielen náhodné mutácie, ktoré sa časom nahromadili v DNA. Tentokrát vedci analyzovali kompletné sekvencie DNA 120 vtákov, ktoré predstavujú každý druh galapágskych piniek. Našli všetky rozdiely v DNA, ktoré sú charakteristické pre rôzne druhy vtákov, a medzi rôznymi fragmentmi našli gény, ktoré môžu ovplyvniť aj tvar zobáka. Konečne sa teda dostávame k samotnému mechanizmu, ktorý umožnil potomkom jedného druhu vtákov prispôsobiť sa rôznym ekologickým výklenkom ostrovov a vytvoriť skutočnú rozmanitosť.

Vo všeobecnosti sa výsledná taxonómia ukázala byť podobná tým, ktoré boli skonštruované predtým, aj keď sa podľa údajov úplných genómov ukázalo, že jeden z predtým identifikovaných druhov je v skutočnosti potrebné rozdeliť na tri (obr. 2). Získané údaje umožnili zrekonštruovať niektoré detaily evolučnej histórie piniek Galapágskych ostrovov. Podľa úplných genómov vtákov došlo k prvému oddeleniu druhov pred 900 tisíc rokmi. Rozdelenie na hlinené a stromové sa začalo pred 100–300 tisíc rokmi a bolo pomerne rýchle. Medzi niektorými druhmi sa našiel tok génov, to znamená, že po oddelení druhov mohlo niekedy dôjsť ku kríženiu. Po rozdelení na biotopy (pozemné a stromové druhy) sa očakávalo, že tok génov medzi druhmi v rovnakom biotope bude silnejší ako medzi druhmi v rôznych biotopoch.

Obrázok 2 Taxonómia galapágskych piniek na základe údajov o kompletnej genómovej sekvencii.

Najzaujímavejšie však bolo nájsť špecifické gény, vďaka ktorým boli vtáky na ostrovoch rozmanitejšie. Vedci k tomu zoskupili získané sekvencie DNA podľa tvarov zobákov ich nosičov a zistili, ktoré oblasti DNA sú charakteristické pre majiteľov zobákov rôznych tvarov. Celkovo sa našlo 15 oblastí genómu, ktorých sekvencie boli podobnejšie u vtákov s rovnakým tvarom zobáka a viac sa líšili u vtákov s odlišným zobákom. Z toho 6 oblastí obsahovalo gény súvisiace s vývojom tvárovej oblasti lebky a/alebo zobáka u cicavcov alebo vtákov. Všetky tieto gény by mohli byť potenciálne zodpovedné za prispôsobenie tvaru vtáčieho zobáka druhu potravy, ktorú konzumuje. Tvarom zobáka najviac zodpovedala najdlhšia oblasť vtáčej DNA, ktorá obsahovala okrem iného gén pre transkripčný faktor. ALX1. Tento proteín hrá kľúčovú úlohu pri migrácii buniek neurálnej lišty počas vývoja hlavy vtáčieho embrya. Gene ALX1- výborný kandidát na hlavnú úlohu pri zmene tvaru zobáka šeliem. Ale nielen sekvencia tohto génu bola spojená s tvarom zobáka u vtákov, ale aj sekvencie úsekov DNA v rozšírenej oblasti okolo neho (až 240 tisíc nukleotidov). Takáto sekvencia susedných a spravidla spolu zdedených prvkov chromozómu sa nazýva haplotyp. Jednotlivci s konkrétnym tvarom zobáka mali zvyčajne dve kópie konkrétneho haplotypu tejto oblasti. Haplotypy tupého a špicatého zobáka vznikli krátko po prvom rozdelení pinky na druhy a odvtedy sa nahromadilo až 335 rozdielov. Niektoré z nich menia väzbové miesta transkripčných faktorov, niektoré menia sekvenciu aminokyselín proteínu ALX1 a niektoré sa zjavne nijako neprejavujú. Zaujímavé je, že haplotypové varianty sa môžu líšiť aj v rámci toho istého druhu – napríklad v Geospiza fortis, u ktorých zástupcov sa môže líšiť tvar zobáka, nukleotidové substitúcie v gen ALX1 boli početné a súviseli aj s tvarom zobáka.

Zaujímavé je, že pinky sa za posledných milión rokov zmenili a stále sa menia pred našimi očami. V roku 1986 bolo na ostrovoch sucho, ktoré ovplyvnilo množstvo a druhy dostupných potravín. V dôsledku toho sa špicaté zobáky stali „ziskovejšími“ a bežnejšími, a to aj vďaka medzidruhovej hybridizácii vtákov. Ukázalo sa, že druhy, ktoré sú si blízke genetickými vlastnosťami, sa môžu krížiť a výsledné hybridy môžu produkovať plodné potomstvo zo zástupcov ktoréhokoľvek z rodičovských druhov. Vedci študovali genotypy tohto druhu Geospiza fortis so širokou škálou zobákov a genotypov hybridov tohto druhu s inými druhmi ( geospizaskenuje A geospizaandfuliginosa) so špicatým zobákom. V hybridoch G. fortis s G.skenuje A G.andfuliginosa podiel haplotypov ALX1, zodpovedajúca zahrotenému zobáku, bola vyššia. To potvrdzuje, že oblasť genómu zistená bioinformatickými metódami je skutočne relevantná na určenie tvaru zobáka u rôznych druhov vtákov. Na šírení špicatých zobákov sa zrejme výrazne podieľalo „vypožičanie“ výhodnejšieho haplotypu od iných druhov, ktoré pomáhali vtákom adaptovať sa na meniace sa životné podmienky v posledných desaťročiach. Vo všeobecnosti evolúcia pokračuje.

Nepreložiteľná hra so slovíčkami.

Literatúra

1. Ako čítať evolúciu podľa génov? ;
2. Lamichhaney S., Berglund J., Almén M.S., Maqbool K., Grabherr M., Martinez-Barrio A., Andersson L. (2015). Evolúcia Darwinových piniek a ich zobákov odhalená sekvenovaním genómu. Príroda doi: 10.1038/príroda14181..

Galapágy alebo Darwinove pinky. Darwin, 1845. Časopis výskumov prírodnej histórie a geológie krajín navštívených počas plavby H.M.S. Beagle okolo sveta, pod velením kpt. Fitz Roy, R.N. 2d vydanie.

Darwinove pinky alebo Galapágy pinky- jeden z najbežnejších druhov vtákov používaný ako dôkaz evolúcie. Počas cesty okolo sveta si Charles Darwin všimol 13 druhov piniek žijúcich na Galapágoch. Rozmanitosť piniek podnietila Darwina zamyslieť sa nad pôvodom druhov prostredníctvom prirodzeného výberu a variability (dedičnej i nededičnej). Avšak schopnosť prispôsobiť sa životné prostredie dokazuje len to, že tento rod vtákov má dostatok príležitostí na adaptáciu. Mikroevolúcia alebo variabilita je známy fakt, ale nedokazuje možnosť vzniku zásadne nových orgánov alebo nových živých bytostí (makroevolúcia).

Zo spoločného predka piniek na ostrovoch sa vyvinuli tri hlavné skupiny:

• semiačkožravé prízemné penovky
• Hmyzožravé stromové pinky
• Peniazovky

Štruktúra zobáku piniek na rôznych ostrovoch je veľmi odlišná. Vo väčšine sa vyskytujú tri bežné typy pozemných piniek. Z pohľadu evolucionistov je príklad početnej diverzity dôkazom evolučnej variability. Na to však existujú alternatívne argumenty. Ak má pôvodná populácia dostatočnú vytvorenú variabilitu (genetický potenciál stanovený Stvoriteľom), aby vysvetlila výskyt týchto odlišných vlastností u jej potomkov, prirodzený výber sa postará o konečnú úpravu, ako ukáže jednoduchý príklad. Niektoré pinky odleteli na ostrovy, kde nie je dostatok semien, ale veľa lariev žije pod kôrou stromov. Vo veľmi premenlivej populácii majú niektoré pinky dlhšie zobáky, niektoré kratšie ako je priemer. Tie vtáky, ktoré sú nositeľmi genetickej informácie „dlhého zobáka“, by na týchto ostrovoch mohli prežiť kŕmením larvami, čo znamená, že by s väčšou pravdepodobnosťou odovzdali informácie svojim potomkom, zatiaľ čo iné vtáky by jednoducho vyhynuli. Teda pod vplyvom selekcie, ktorá by ovplyvnila aj iné vlastnosti pinka, mohla by vzniknúť „ďateľka“.

To isté sa deje s umelým výberom – rôzne moderné plemená psov sú na určité podmienky prispôsobené viac ako rodičovská („zmiešaná“) populácia, no nesú so sebou menej informácií, čo znamená, že majú menší potenciál pre ďalšiu selekciu (nemôžete chovať veľkého plemena). Dán z Chihuahua). A so všetkými zmenami tohto druhu, pinky stále zostávajú pinkami a psy ostávajú psami. Hranice, v rámci ktorých môžu nastať zmeny, sú dané množstvom informácií, ktoré sú na začiatku prítomné a z ktorých sa uskutočňuje výber.

Fotografie

Odkazy

• Origins.org.ua: Darwin's Finches - Dôkaz rýchlej adaptácie po potope
• Darwinove pinky od Carla Wielanda, jún 1992. Tvorba na webe
• Perloff, James. Tornádo na smetisku. Burlington, MA: Refuge Books, 1999.
• Evolúcia, expedície za stvorením mýtu vedy

pozri tiež

evolúcia biologická Argumentácia Terminológia Vznik života História vyučovania Kritika a fakty

Nikdy neboli súčasťou pevniny a pochádzali z útrob zeme, ich flóra a fauna sú jedinečné. Väčšina zástupcov je endemická a nenachádzajú sa nikde inde na Zemi. Patria sem a odlišné typy Galapágy pinky. Prvýkrát ich opísal Charles Darwin, ktorý objavil ich význam v evolučnej teórii.

Pôvod druhu

Endemická skupina malých vtákov, niektorí vedci označujú rodinu ovsených vločiek, iní tanager. Druhé meno - Darwin - dostali vďaka svojmu objaviteľovi. Mladý a ambiciózny vedec bol ohromený prírodou ostrovov. Navrhol, že úplne všetky pinky na Galapágskych ostrovoch majú jedného spoločného predka, ktorý sem prišiel pred viac ako 2 miliónmi rokov z najbližšej pevniny, teda s najväčšou pravdepodobnosťou z r. Južná Amerika.

Všetky vtáky majú malú veľkosť, dĺžka tela je v priemere 10-20 cm.Hlavný rozdiel, ktorý podnietil Charlesa Darwina, aby premýšľal o speciácii, je tvar a veľkosť zobáku vtákov. Veľmi sa líšia, a to umožňuje každému druhu obsadiť svoje vlastné Okrem toho existujú rozdiely vo farbe peria (prevláda čierna a hnedá) a vokalizácii. Vedec, ktorý pozoroval vtáky, navrhol, že spočiatku na ostrov prišiel iba jeden druh pinky. Bol to on, kto sa postupne usadil na ostrovoch súostrovia a prispôsobil sa rôznym podmienkam prostredia. Nie všetky galapágy však boli pripravené na život v drsných podmienkach. Zobáky - to sa stalo hlavným kritériom V boji o prežitie bola výhoda v tých druhoch, v ktorých boli vhodné pre miestnu potravu. Niektorí jednotlivci dostali rôzne semená, iní - hmyz. V dôsledku toho sa pôvodný (predkov) druh rozdelil na niekoľko ďalších, z ktorých každý sa špecializuje na špecifickú potravinovú základňu.

Výsledkom jeho výskumu a objavov bola malá galapágska pinka svetová história biológie a tajomné a vzdialené ostrovy sa stali laboratóriom pod otvorené nebo, ktorý je ideálny na pozorovanie výsledkov evolučných procesov.

Moderný vzhľad

Aktívne pomohli pinky, ktoré inšpirovali Ch.Darwina k vytvoreniu evolučnej teórie moderná veda v jej potvrdení. Aspoň to tvrdí vedec z Princetonskej univerzity Peter Grant a jeho kolegovia.

Svojimi výskumami potvrdzujú, že príčina výskytu rôznych druhov galapágskych piniek spočíva v potrave a boji o ňu medzi rôznymi populáciami. Vo svojej práci hovoria o tom, čo je dosť krátkodobý pri jednej z odrôd vtákov k takýmto zmenám došlo. Veľkosť zobáka finch sa zmenila v dôsledku toho, že na ostrov dorazili konkurenti a bolo tam obmedzené množstvo potravy. Trvalo to 22 rokov, čo je pre evolučné procesy takmer ekvivalentné okamihom. U piniek sa zobák zmenšil a dokázali sa vyhnúť konkurencii prechodom na inú potravu.

Výsledky viac ako 33-ročnej práce boli publikované v časopise Science. Potvrdzujú dôležitú úlohu konkurencie pri formovaní nových druhov.

Na ostrovoch hniezdi veľké množstvo lykožrútov a všetky sú endemické, najčastejšie sa však vyskytujú tri hlavné druhy zo skupiny zemných. Poďme sa im venovať podrobnejšie.

Veľký kaktusový finch

Malý spevavec (foto vyššie) žije na štyroch ostrovoch súostrovia a ako už z názvu možno tušíte, jeho život je úzko spätý s kaktusmi. Táto galapágska pinka ich využíva nielen ako úkryt, ale aj ako potravu (kvety a ovocie). Zobák je podlhovastý, silný, najlepšie sa hodí na získavanie hmyzu a semien. Farba je čierna, u samíc so sivými škvrnami.

Plutva stredná

Pyrák ostrozobý

Tento druh pozoruje samcov s prevažne čiernym operením a samice sú sivé s hnedými škvrnami.

stromorasty

Rod pozostáva zo šiestich druhov, z ktorých všetky sú endemické a obývajú iba Galapágy. Fauna a flóra tohto miesta sú mimoriadne zraniteľné a pri manipulácii sa ľahko zničia. Ostrovy, ktoré sa vyvíjajú izolovane od celého sveta, potrebujú ochranu a ochranu. V súčasnosti hrozí vyhynutie najmä pŕhľave mangrovovej. malý sivé vtáky s olivovým prsníkom žije iba na jednom ostrove - Isabela, populácia je asi 140 jedincov.

Zaujímavosťou je, ako sa táto galapágska pinka žerie. Najradšej má veľké larvy hmyzu, ktoré sa niekedy spod kôry stromu len ťažko dostávajú von, preto používa špeciálny nástroj (palice, vetvičky, steblá trávy), ktorým sa šikovne prehrabáva dovnútra. Podobne pôsobí aj ďalší vták z tohto rodu - ďateľ stromový (na obrázku), ktorý najradšej využíva okrem iného tŕne kaktusov.

Verilo sa, že pinky rodu Nesospiza, žijúci na dvoch malých ostrovoch súostrovia Tristan da Cunha, patria k dvom druhom: jeden s veľkým zobákom, druhý s malým a oba druhy sa nachádzajú na oboch ostrovoch. Genetická analýza ukázala, že tieto vtáky pochádzajú z jedinej formy predkov, ktorá kedysi obývala oba ostrovy, a potom sa na každom z nich rozdelili na veľkozobé a malozobé odrody. Toto je prvý dobre zdokumentovaný prípad paralelnej sympatickej speciácie u vtákov.

Odľahlé ostrovy a jazerá sú jedinečnými evolučnými laboratóriami, kde môžu malé populácie zvierat a rastlín prejsť hlbokými zmenami vo veľmi krátkom geologickom čase. To je uľahčené predovšetkým vyčerpaním takýchto izolovaných ekosystémov a prudko oslabenou medzidruhovou konkurenciou. Všetky druhy bizarných, vysoko špecializovaných foriem, ktoré by boli s najväčšou pravdepodobnosťou vyhnané na pevnine skôr, ako by sa stihli narodiť, majú šancu prežiť na malom odľahlom ostrove (pozri tiež: Evolúcia na ostrovoch je rýchlejšia, „Elements“ , 14.09.2006).

Štúdium ostrovnej flóry a fauny niekedy umožňuje vidieť proces evolúcie takmer na vlastné oči a v praxi vyskúšať rôzne teoretické modely vyvinuté evolučnými teoretikmi. Juhoafrickí biológovia študujúci endemické pinky súostrovia Tristan da Cunha uverejnené v najnovšom čísle časopisu Vedačlánok, v ktorom sa súčasne potvrdzujú dve hypotézy, o ktorých sa vo vedeckej literatúre veľa diskutuje. Prvý z nich, model ekologickej speciácie v sympatrických podmienkach, predpokladá, že pôvodný rodový druh je možné rozdeliť na dva v dôsledku adaptácie jeho zástupcov na rôzne ekologické niky, a to si nevyžaduje žiadne fyzické bariéry rozdeľujúce pôvodne jedinú populáciu na dve izolované časti. Druhá hypotéza a naznačuje, že keďže speciácia je riadená ekologickými faktormi, mala by sa vyskytovať podobným spôsobom za podobných podmienok. Inými slovami, ak existujú dva identické izolované ostrovy a na každý z nich pripadá rovnaký rodový druh, potom by sa po určitom čase mali na týchto ostrovoch paralelne a nezávisle vytvárať podobné „zväzky“ druhov.

Samozrejme, že oba teoretické modely nevznikli od nuly a každý z nich je potvrdený veľkým množstvom faktov, no väčšinou ide o nepriame dôkazy. Okrem toho postihujú len určité skupiny živočíchov alebo rastlín. Napríklad presvedčivé dôkazy o sympatrickej speciácii boli získané pre palmy, niektoré sladkovodné ryby (pozri odkazy nižšie), pre obojživelníky (Gammaridy) z jazera Bajkal atď., zatiaľ čo situácia je horšia s inými skupinami (vrátane vtákov). Napríklad galapágy, ktoré si získali celosvetovú slávu vďaka dojmu, ktorý urobili na mláďa Charlesa Darwina, zatiaľ neposkytli vedcom presvedčivý dôkaz o sympatrickom charaktere ich speciácie (predpokladá sa, že rôzne druhy týchto vtákov vznikli na r. rôzne ostrovy).

To isté sa doteraz predpokladalo pre pinky zo súostrovia Tristan da Cunha. V rámci rodu Nesospiza ornitológovia rozlišujú dva typy: N.acunhae(s malým zobákom) a N. wilkinsi(s veľkým zobákom). Oba druhy sa nachádzajú iba na dvoch malých ostrovoch - Neprístupné ( neprístupné) s rozlohou 14 m2. km. a slávik ( Slávik) s rozlohou 4 m2. km. Prvý druh predtým žil aj na hlavnom ostrove súostrovia, tam ho však asi pred sto rokmi vyhubili potkany a myši zavlečené ľuďmi. Ostrovy Impregnable a Nightingale sú našťastie neobývané a okrem toho sú vyhlásené za chránenú oblasť, takže miestne jedinečné vtáky majú dobrú šancu zotrvať v tomto svete.

Mimochodom, paleontológovia nedávno zistili, že takmer všetky ostrovy a atoly Tichého oceánu boli pred príchodom ľudí obývané rôznymi endemickými druhmi vtákov, vrátane nelietavých. Len čo na ostrov prišli ľudia – Polynézania alebo Melanézania – tieto druhy okamžite zmizli. Príbeh o dodo alebo novozélandskej moa teda nie je výnimkou, ale pravidlom.

Zástupcovia toho istého druhu žijúci na rôznych ostrovoch sa od seba mierne líšia, preto sa považujú za rôzne poddruhy. Poddruhy sa rozlišujú na Neprístupné N. acunhae acunhae A N. wilkinsi dunnei, na Slávika - N. acunhae questi A N. wilkinsi wilkinsi. Predpokladalo sa, že druh N.acunhae A N. wilkinsi vznikli alopatricky, teda na rôznych ostrovoch, a potom sa usadili a ich areály sa pretínali.

Genetická analýza vykonaná výskumníkmi však ukázala, že história týchto vtákov bola trochu odlišná. Porovnaním niekoľkých mitochondriálnych a nukleárnych genetických markerov vedci zistili, že obyvatelia každého z dvoch ostrovov majú k sebe bližšie ako k rovnakým (patriacim k rovnakému druhu) vtákom z druhého ostrova. Napríklad veľký zobák N. wilkinsi dunnei od Impregnable je oveľa bližšie k malozobému N. acunhae acunhae z toho istého ostrova ako na veľkozobý N. wilkinsi wilkinsi od Slávika.

Vedci dospeli k záveru, že všetky štyri formy očividne pochádzajú od jedného predka, ktorý kedysi priletel z Južnej Ameriky s prevládajúcimi západnými vetrami (vzdialenosť od pevniny - 3 000 km). Táto rodová forma obývala oba ostrovy a na každom z nich sa rozdelila paralelne a nezávisle na dve odrody: malozobý a veľkozobý. Smer týchto evolučných premien bol určený charakteristikami potravinovej ponuky. Na oboch ostrovoch sú hlavnou potravou pinky drobné semienka miestnej trávy. Spartina arundinacea a semená veľkých stromov Phylica arborea. Veľkosť zobáka u piniek silne koreluje s veľkosťou nahlodaných semien. Big-účtoval N. wilkinsiživia sa hlavne semenami stromov, malozobé N.acunhae- semená trávy.

Je zvláštne, že na menšom Nightingale Islande proces sympatrickej speciácie pokročil výrazne ďalej ako na iných veľký ostrov. Na nedobytnom, kde rozmanitosť prírodné podmienky oveľa vyššie, dve formy pinky sú zjavne stále schopné sa navzájom krížiť. V niektorých oblastiach ostrova sú vtáky so zobákom strednej veľkosti - zjavne hybridy (genetická analýza nie je v rozpore s týmto predpokladom). Na Nightingale nie sú žiadne hybridy a geneticky sa tieto dve miestne odrody piniek navzájom viac líšia ako formy z Unapproachable. Zrejme to naznačuje, že rozmanitosť biotopových podmienok v tomto prípade pôsobila ako faktor brzdiaci evolúciu.

Treba mať na pamäti, že „rýchlosť evolúcie“ v závislosti od kontextu a môže znamenať dva úplne odlišné ukazovatele. Jedna vec je rýchlosť vytvárania rôznych bizarných špecializovaných foriem a druhá rýchlosť progresívnych transformácií spojených s vývojom nových adaptácií širokého profilu. Na malých izolovaných kúskoch zeme je vyššia iba prvá z týchto rýchlostí, zatiaľ čo druhá je naopak vyššia na veľkých kontinentoch s rôznorodými podmienkami a komplexnými nasýtenými ekosystémami.

Zdroj: Peter G. Ryan, Paulette Bloomer, Coleen L. Moloney, Tyron J. Grant, Wayne Delport. Ekologická špecifikácia v južnom Atlantickom ostrove Finches // Veda. 2007. V. 315. S. 1420–1423.

Sympatickú špecifikáciu pozri tiež: 1) Pre špecifikáciu nie sú potrebné žiadne bariéry, "Elementy", 13.02.2006. 2) Evolúcia bez prekážok: botanici našli nový dôkaz speciácie bez geografických prekážok, "Elements", 13.2.2006. 3) Speciation je osobnou záležitosťou každého, "Elements", 15.02.2006.

Evolúcia robí nohy
Kvôli predátorom sa museli jašterice naučiť pestovať nohy

Asi pred storočím a pol zakladateľ evolučnej teórie Charles Darwin študoval miestne pinky na Galapágoch. Na ostrovoch bol dobrý tucet rôznych druhov týchto vtákov, ktoré sa od seba líšili najmä tvarom a veľkosťou zobákov. Zobáky piniek jedného druhu boli ideálne na zber semien, ostatné druhy sa ideálne hodili na lov hmyzu. Navyše, všetky tieto vtáky na ostrovoch boli vo všeobecnosti dosť podobné. Darwin potom navrhol, že na Galapágy kedysi prileteli vtáky len jedného druhu pinky, ale potom, čo sa usadili na rôznych ostrovoch, sa prispôsobili miestnym podmienkam. Výhodu v boji o prežitie mali tí, ktorých zobáky boli vhodnejšie pre miestnu potravu: niektoré pinky dostali výklenok pre lovcov drobného hmyzu, iné zase hojnosť semien. V dôsledku toho sa postupne vytvorilo niekoľko rôznych druhov špecializovaných na akýkoľvek druh potravy.

Po tom, čo sa malé pinky vďaka veľkému Angličanovi zapísali do dejín biologickej vedy, začali sa ostrovy považovať za ideálne laboratóriá na pozorovanie výsledkov evolučných procesov, za akési prirodzené výbehy, kde sa môžu v izolácii vytvárať určité druhy živočíchov a rastlín ( príklad biologického pozorovania izolovaných ostrovných populácií.Podľa Darwinovej cesty sa vydal aj Američan Jonathan Losos z Washingtonskej univerzity v St.Louis, len namiesto Galapág si vybral bližšie Bahamy a namiesto piniek si vybral jašterice druhu Anolis sagrei.

Lososa už nezaujímala evolúcia ako taká, ale jej rýchlosť – ako rýchlo sa tieto plazy dokážu prispôsobiť novým životným podmienkam. Na jednom z malých ostrovov predstavil anolisom väčšieho a dravšieho leguána. Leiocephalus carinatus. Prirodzene, malé jašterice si museli vybrať: buď vymrú, stanú sa obeťami nebezpečného hosťa, alebo prežijú. Ale na to bolo potrebné naučiť sa utiecť a schovať sa pred leguánom.

Vedec vedel, že anolis, ktorý sa cíti bezpečne, sa zvyčajne pohybuje po zemi. Ale ak sa musíte mať na pozore pred pozemnými nepriateľmi, tieto jašterice sú celkom schopné presunúť sa na stromy a kríky. Vznik nového predátora si však vyžadoval, aby anoly riešili dve navzájom sa vylučujúce úlohy naraz. Najprv musíte rýchlo utiecť od leguána, pre ktorý je žiaduce mať dlhšie nohy. Ale po druhé, aby ste sa konečne ochránili pred nepriateľmi, budete musieť žiť na stromoch alebo kríkoch, a tu už dlhé labky len zasahujú a je lepšie mať húževnaté, ale krátke nohy.

Jonathan Losos zistil, že anolisom sa podarilo vyriešiť oba tieto problémy, ale postupne. Po prvé, polovica populácie, ktorá mala od narodenia šťastie na dlhšie nohy, prežila (teda utiekla pred predátormi). Krátkonohé lúzre za šesť mesiacov sa stali potravou leguánov. A potom jašterice, ktoré utiekli na stromy, dali vzniknúť ďalšej generácii a po ďalších šiestich mesiacoch sa na vedcovo prekvapenie ukázalo, že väčšina anolisov na laboratórnom ostrove má krátke nohy, prispôsobené na šplhanie po vetvách.

Lososa zasiahla rýchlosť, akou táto malá evolúcia u jašteríc prebehla. Podľa jeho pozorovaní sa za takmer jednu generáciu anolis stihli zmeniť dvakrát vzhľad a tým zabezpečiť prežitie populácie. Je však zrejmé, že žiadne zásadné zmeny tu nenastali, a nový druh plazy sotva mali čas sa sformovať. Dá sa napríklad predpokladať, že u anolisov je dĺžka nôh v princípe veľmi variabilná vlastnosť a v každej generácii sa rodia dlhonohé aj krátkonohé jašterice. A podľa aktuálnej situácie v prostredí ľahšie prežije jeden alebo druhý. Bolo však ťažké očakávať, že pokusné zvieratá preukážu schopnosť meniť vzhľad priemerného predstaviteľa druhu takou rýchlosťou (podľa štandardov nie príliš rýchleho, ako sa bežne verí, tempa historického vývoja, všetko sa stalo takmer okamžite na Bahamách).

Už skôr sa však objavili správy, že evolučné procesy môžu vykazovať viditeľné výsledky nielen po tisíckach rokov, ale aj po desiatke alebo dvoch generáciách. Mimochodom, tieto štúdie boli vykonané doslova na darwinovskom materiáli. Peter a Rosemary Grant z Princetonskej univerzity už dlhší čas študujú tie isté galapágske pinky umiestnené vo vysoko konkurenčnom prostredí. Jeden z ostrovov tohto súostrovia obývala stredná zemná penka ( Geospiza fortis), živili sa semenami a v boji o toto jednoduché jedlo nemali súperov. Život tohto druhu sa však výrazne skomplikoval, keď na ostrov dorazil ďalší druh - púpava hrubozobá ( Geospiza magnirostis), väčšie a preto schopné vysídliť domorodcov.

Menšie vtáky museli nájsť cestu von a preorientovať sa na tie semená, ktoré o veľkých mimozemšťanov nezaujímali. Ako veľký Darwin odkázal, druhy sa začali postupne meniť: ako sa uvádza v článku publikovanom v júli tohto roku vedcami z Princetonu, za 22 rokov pozorovania sa výrazne zmenil vzhľad zobáka stredne veľkých pozemných piniek, ktoré sa prispôsobili zbieranie nového druhu jedla. Opäť stojí za zmienku, že ide o relatívne krátke obdobie z hľadiska evolúcie – takmer okamžité.