Useita miljoonia vuosia sitten kärpäsenlapsina tunnettujen laululintujen ryhmän esivanhempi saapui Havaijin saarille. Linnut hajaantuivat erilaisiin lajeihin täyttääkseen monenlaisia kapeita, ja siellä oli kaikkea ruuista puun mahlaan ja trooppisten kukkien nektaria. Mutta viime aikoihin saakka, tutkijat eivät tienneet tarkalleen, kuinka nykyiset olemassa olevat hunajaväyrälajit olivat suhteessa toisiinsa - tai mikä mantereelta tuleva lintu oli heidän lähimpänä esi-isäänsä.
Smithsonian-tutkijoiden ryhmän uusi tutkimus, joka julkaistiin Current Biology -julkaisussa, on koonnut tämän palapelin yhteen ja ratkaistu mysteeri. "Tämä säteily on yksi luonnon tieteellisistä aarteista, joita saaristo tarjoaa Keski-Tyynenmeren alueella", sanoo Earlham College -professorin professori Heather Lerner, joka työskenteli tutkimuksessa tutkijatohtorina Smithsonian Conservation Biology Institute -yksikössä. yhdessä Rob Fleischer ja Helen James.
Suurin osa hunajahihnalajeista on väriltään värikkäitä ja laulaa kanariankaltaisen laulun. Mutta sen lisäksi, ne ovat huomattavan monimuotoisia. ”Sinulla on hunajahihnalajeja, jotka on mukautettu nektarvoisuuteen, kun taas toiset syövät siemeniä, hedelmiä tai jopa etanoja”, Lerner sanoo. "Sinulla on joitain laskutyyppejä, jotka ovat aivan ainutlaatuisia lintujen keskuudessa."
Kuten kuuluisia Darwin-tutkimuksia Galápagossaarilla tutkijoita, tutkijat ovat pitkään pitäneet hunajarousuja oppikirjanäytteenä adaptiivisesta säteilystä - ryhmä lajeja, jotka kehittyivät täyttämään monenlaisia kapeita saapuessaan uudelle elinympäristölle. "Yritettäessä ymmärtää tätä monimuotoisuutta, jos et ymmärrä miten ja milloin se kehittyi, et todellakaan voi testata paljon hypoteeseja", Lerner sanoo. "Fylogeny - lajien väliset yksilölliset suhteet - ovat perustavanlaatuisia."
Aloittaakseen tämän mysteerin selvittämisen, tutkimusryhmä keräsi DNA-näytteitä monista lintuista. Näytteenoton lisäksi kaikilta 18 elävältä hunajasiiralajilta - ja yhdeltä äskettäin sukupuuttoon sukupuuttoon joutuneelta - he ottivat DNA: ta 28 lintulajista, joilla näytti olevan fyysisiä ominaisuuksia hunajarooppisten kanssa tai joilla on samanlaisia alueita.
Tutkijat käyttivät sitten huippuluokan DNA-sekvensointitekniikoita, joista osa on kehitetty viime vuosina. Nämä menetelmät olivat ratkaisevan tärkeitä, koska sekalaisten suhteiden selvittäminen eri lajien välillä vaatii valtavan määrän DNA: ta geneettisten koodien yhtenevyyksien ja erojen löytämiseksi. "Olisimme olleet laboratoriossa ikuisesti, jos emme olisi käyttäneet joitain uusia tekniikoita", Lerner sanoo. Joten mitä teimme, sen sijaan, että kopioisimme ehkä 500 DNA-emäsparia kerrallaan tai 1000, teimme 10 000 - 12 000 kerrallaan. Se on täydellinen vallankumous DNA-sekvensoinnin suhteen. "
Tutkijat tutkivat sarjaa DNA: n sijainteja etsiäkseen variaatioita lajien välillä. Vaihteluaste, joka antaa tietoa siitä, milloin eri lajit olivat poikenneet toisistaan, koska DNA: lla on taipumus mutatoitua määrätyllä nopeudella ajan myötä. Mitä enemmän eroja on lajien välillä, sitä kauemmin niiden evoluutiopolut erottuivat.
Ryhmän havainnot olivat jonkin verran yllättäviä: Kuten kävi ilmi, ruusukärvien esi-isä, Euraasian lintulajien ryhmä, oli lähin sukulainen, jota kaikki Havaijin hunajahihnalajit jakavat. Perustajat, joiden perunat muuttivat todennäköisesti Havaijin saarille välillä 7, 2 - 5, 8 miljoonaa vuotta sitten.
Havaijin epätavallisella geologialla oli merkitys monien seuraavien hunajasiipolajien nopeassa evoluutiossa. Tulivuoresaaret ovat muodostuneet yksi kerrallaan ajan myötä, kun Tyynenmeren tektoninen levy vedetään magman ”kuuman pisteen” yli, ja jokainen uusi saari tarjosi uuden mahdollisuuden siirtymään.
"Kalibrointimme aikataulu viittaa siihen, että he saapuivat sinne ajankohtana, jonka Kaua'i muodosti", Fleischer sanoo. "Mutta he eivät todellakaan alkaneet nopeuttaa jakautumista eri suuntaviivoihin, kunnes Oahu-saari muodostui, kun sinulla yhtäkkiä oli tyhjä liuskekivi avoimessa elinympäristössä." 4 - 2, 5 miljoonaa vuotta sitten, DNA-analyysi Kuten viitataan, hunajarouheilla tehtiin nopea tutkimusajanjakso, ja eri lajit kehittivät uusia laskun muotoja ja muita ominaisuuksia hyödyntääkseen saatavilla olevia uusia uusia markkinarakoja.
Viime vuosina hunajahihnalajit ovat kärsineet suuresti elinympäristöjen menetyksistä ja muista inhimillisen kehityksen aiheuttamista ongelmista. 38 lajia on kuollut sukupuuttoon. Tutkimusryhmä suunnittelee käyttävänsä näitä DNA-analyysimenetelmiä kuolleiden museonäytteistä otettujen näytteiden kanssa nähdäkseen, missä lajit sopivat evoluutioon kuuluvaan sukupuuhun.
