Όταν ο Δαρβίνος έφτασε στα Γκαλάπαγκος το 1835, παρατήρησε ότι κάθε νησί του αρχιπελάγους φιλοξενούσε ένα ξεχωριστό είδος σπίνου, με ράμφος εξειδικευμένο στις διαφορετικές πηγές τροφής. Το αρχιπέλαγος των Γκαλάπαγκος φιλοξενεί 15 διαφορετικά είδη σπίνων της υποοικογένειας Geospinizae, οι οποίοι είναι σήμερα γνωστοί ως σπίνοι του Δαρβίνου.

Στα νησιά όπου η κύρια πηγή τροφής είναι τα έντομα, οι σπίνοι έχουν μυτερά ράμφη, ενώ στα νησιά όπου τα πτηνά τρέφονται με καρπούς, τα ράμφη είναι κοντόχοντρα, κατάλληλα για το άνοιγμά τους.

Οι διαφοροποιήσεις αυτές βοήθησαν τον Δαρβίνο να καταλάβει ότι τα είδη αλλάζουν στην πορεία του χρόνου και προσαρμόζονται στο περιβάλλον όπου ζουν – η κεντρική ιδέα στη θεωρία της εξέλιξης.

Σημασία της μελέτης

Πρόσφατη μελέτη από το Πανεπιστήμιο McGill έφερε νέα δεδομένα στο αίνιγμα σχετικά με την εξελικτική πορεία των σπίνων του Δαρβίνου.

Επί σχεδόν δύο δεκαετίες, η ομάδα συνέλεξε και ανέλυσε στοιχεία από περισσότερα από 3.400 διαφορετικά είδη σπίνων.

Η έρευνα υπήρξε σημαντική για την καθιέρωση μίας σαφούς σχέσης μεταξύ συγκεκριμένων χαρακτηριστικών και της μακροζωίας αυτών των πτηνών. Η μελέτη προσέφερε επίσης νέες γνώσεις σχετικά με τους μηχανισμούς προσαρμογής και επιβίωσης των ειδών.

Διαβασε ακομα

Γάτες: Στις καρδιές των ανθρώπων για πάνω από 2000 χρόνια

Προσαρμοστική ακτινοβολία

Η προσαρμοστική ακτινοβολία είναι μία διαδικασία κατά την οποία ένα μόνο είδος εξελίσσεται σε πολλαπλά είδη απογόνων, κάθε ένα από τα οποία προσαρμόζεται σε ένα μοναδικό περιβάλλον. Αν και πρόκειται για μία θεμελιώδη θεωρία της εξελικτικής βιολογίας, η απόκτηση εμπειρικών στοιχείων για την υποστήριξή της είναι αρκετά δύσκολη.

Η ομάδα από το McGill επικεντρώθηκε στους σπίνους του Δαρβίνου, ένα κλασικό παράδειγμα προσαρμοστικής ακτινοβολίας. Οι σπίνοι των Γκαλάπαγκος κατάγονται από έναν κοινό πρόγονο, ο οποίος εμφανίστηκε στα νησιά Γκαλαπάγκος πριν από περίπου 1,5 εκατομμύριο χρόνια.

Ωστόσο, η ακτινοβολία της ομάδας των σπίνων εδάφους (Geospiza) ήταν πιο γρήγορη και έγινε σχετικά πιο πρόσφατα, περίπου πριν από 100.000 – 400.000 έτη.

«Ο βασικός φαινοτυπικός παράγοντας αυτής της ακτινοβολίας σε όλα τα φυλογενετικά επίπεδα θεωρείται ότι είναι η παραλλαγή στο μέγεθος και το σχήμα του ράμφους [και του σώματος]», έγραψαν οι συγγραφείς της μελέτης.

Χαρακτηριστικά ράμφους

Για την έρευνά τους, οι επιστήμονες κατασκεύασαν ένα λεπτομερές «τοπίο καταλληλότητας». Το τοπίο αυτό βοήθησε στην πρόβλεψη της μακροζωίας ενός μεμονωμένου σπίνου, με βάση τα χαρακτηριστικά του ράμφους του.

«Τα βιολογικά είδη ποικίλλουν ως προς το σχήμα και τις λειτουργίες τους κυρίως επειδή τα επιμέρους χαρακτηριστικά τους, όπως τα ράμφη, επιλέγονται από το περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται», εξήγησε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Marc-Olivier Beausoleil, διδακτορικός ερευνητής στο McGill.

Οι ειδικοί ανακάλυψαν ότι οι σπίνοι με χαρακτηριστικά ράμφους τυπικά για το είδος τους απολάμβαναν υψηλότερα ποσοστά επιβίωσης, ενώ όσοι απείχαν από αυτά τα χαρακτηριστικά είχαν λιγότερες πιθανότητες να επιβιώσουν.

Τοπίο καταλληλότητας

Σύμφωνα με τους ερευνητές, τα χαρακτηριστικά ράμφη κάθε είδους μοιάζουν με «κορυφές καταλληλότητας» που μπορούν να συγκριθούν με εκείνες μίας οροσειράς σε έναν τοπογραφικό χάρτη: Υπάρχουν ψηλότερες και χαμηλότερες κορυφές και βουνά που χωρίζονται από άλλα βουνά με κοιλάδες χαμηλότερης καταλληλότητας.

Ως αποτέλεσμα, «η ποικιλομορφία της ζωής είναι προϊόν της ακτινοβολίας των ειδών, ώστε να εξειδικεύονται σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Στην περίπτωση των σπίνων του Δαρβίνου, τα περιβάλλοντα αυτά είναι οι διαφορετικοί τύποι τροφής», εξηγεί ο καθηγητής Andrew Hendry, ο οποίος συμμετέχει στο έργο για περισσότερα από 20 χρόνια.

Μία ενδιαφέρουσα πτυχή των ευρημάτων της μελέτης είναι ότι τα είδη των σπίνων δεν έχουν φτάσει ακόμη στο «αποκορύφωμα των βουνών» της φυσικής τους κατάστασης.

Η παρατήρηση αυτή υποδηλώνει ότι τα είδη αυτά δεν είναι τέλεια προσαρμοσμένα στους αντίστοιχους τύπους τροφής τους, αφήνοντας ανοιχτό το ερώτημα αν είναι εφικτή μία τέτοια τελειότητα στην προσαρμογή.

Με πληροφορίες από: earth.com