Međunarodni tim istraživača objavio je studiju o savremenim evolucionim promenama u prirodnim populacijama. Njihova studija koristi jedan od najvećih genomskih skupova podataka ikada proizvedenih za životinje u njihovom prirodnom okruženju, koji obuhvata skoro 4.000 Darvinovih zeba. Studija je otkrila genetsku osnovu adaptacije u ovoj kultnoj grupi. Rezultati su objavljeni u časopisu Nauka.
Otkako je Darvin pisao o zebama sa Galapagoskih ostrva, biolozi su proučavali ove male ptice pevačice da bi razumeli mehanizme evolucije. Jedna vrsta predaka je evoluirala u 18 različitih vrsta u poslednjih milion godina. Snaga Darvinovih zeba kao istraživačkog organizma leži u onome što mogu da pokažu o ranim fazama specijacije.
Peter Grant i Rosemari Grant (Univerzitet Prinston) pratili su skoro svakog pojedinca na Daphne Major počevši od 1970-ih. Njihov rad pokazuje da su zebe Dafne Major evoluirale kao odgovor na promene u okruženju i interakcije među vrstama. Međunarodni tim je sekvencirao genome skoro svake zebe proučavane na Dafni i otkrio genetsku arhitekturu adaptivne promene.
„Mislim da je to zaista uzbudljiva prilika da povežemo naše razumevanje evolucionih promena u dubokoj prošlosti sa zapažanjima u sadašnjem vremenu“, kaže Erik Enbodi, vodeći autor studije i bivši postdoktorski saradnik na Univerzitetu Upsala. „Genomski podaci su moćno sredstvo za uzimanje naših zapažanja ptica na terenu i učenje o faktorima koji su oblikovali njihovu evoluciju“, dodajući da ova vrsta studije na ovom nivou ne bi mogla biti moguća bez decenija istraživanja na Galapagosu.
„Jedna od izuzetnih stvari koje smo otkrili je da samo nekoliko genetskih lokusa objašnjava veliku količinu varijacija u kljunu zebe“, kaže Leif Andersson (Univerzitet Upsala i Teksas A&M univerzitet), viši autor studije. „Čini se da je jedan od načina na koji se ove genetske promene razvijaju spajanjem više gena, koji su onda podložni prirodnoj selekciji kako se okruženje menja.“
Ovi rezultati mogu iznenaditi ljudske genetičare, gde su mnoge genetske varijante svaka odgovorna samo za malu količinu varijacija u ljudskoj visini, na primer.
Tokom tri proučavane decenije, kljun srednje zebe je postao manji. Koristeći genome svih zeba na Dafni, istraživači pokazuju da je to rezultat prenosa gena sa male zebe kroz hibridizaciju i periode suše u kojima su jedinke sa manjim kljunovima bolje preživele.
„Ova studija naglašava vrednost dugoročnih studija za razumevanje mehanizma evolucionih promena“, kaže Piter Grant.
Istraživači su sakupili kap krvi iz vene krila i vezali svaku pticu. To im je omogućilo da ih prate i utvrde koliko dugo su preživeli, s kim su se parili i njihovo potomstvo.
„Skupljanjem uzoraka krvi tokom studije, imali smo uzorke na raspolaganju za genomsku studiju kada je tehnologija postala dostupna“, dodaje Rozmari Grant.
Istraživači su proučavali ne samo srednje prizemne zebe, već i čitavu zajednicu četiri vrste zeba prisutnih na ostrvu. Obična kaktus-zeba je doživela postepenu promenu ka tupjim kljunovima kako su se uslovi na ostrvu promenili i hibridizacija sa srednjom prizemnom zebom se povećala.
Ova studija daje dinamičnu sliku o tome kako se vrste prilagođavaju promenljivom okruženju kroz kombinaciju genetskih promena velikih fenotipskih efekata koji se ponekad prenose između vrsta. Kako se globalno okruženje nastavlja da se menja, zebe sa ostrva Galapagos će pružiti dragoceni prozor u razumevanje kako ptice, njihova genetska konstitucija i njihovo okruženje utiču na oblikovanje budućnosti divljih populacija.
