Kažu da je retrospektiva 20/20, i iako se teorija ekološke specijacije – koja smatra da se nove vrste pojavljuju kao odgovor na ekološke promene – čini u retrospektivi, do sada je bilo teško eksperimentalno demonstrirati.
U istraživanju objavljenom u časopisu Nauka, biolozi sa Univerziteta Masačusets Amherst identifikovali su ključnu vezu između ekologije i specijacije kod Darvinovih zeba, poznatih stanovnika ostrva Galapagos u Ekvadoru.
Prethodni rad na ovim pticama utvrdio je da se kljunovi ptica prilagođavaju promenljivom ekološkom okruženju i da promene kljuna utiču na to kako ptice pevaju. Ali, do ovog rada, niko još nije uspeo da eksperimentalno pokaže da takve promene pokreću nastanak novih vrsta. Inovativni ključ ovog otkrića? Duhovi budućih zeba.
Nova studija pokazuje da promene u samim pesmama izazvane kljunom mogu uticati na prepoznavanje vrsta i na taj način pokrenuti razdvajanje vrsta.
„Počeo sam da radim sa ovim pticama pre 25 godina“, kaže Džefri Podos, profesor biologije na UMass Amherstu i stariji autor lista. „U svojoj prvoj publikaciji o zebama, još 2001. godine, pokazao sam da promene u kljunovima Darvinovih zeba dovode do promena u pesmama koje pevaju, i to sam spekulisao, jer Darvinove zebe koriste pesme da privuku drugove, a zatim promene pesme vezano za evoluciju kljuna možda bi mogla da katalizira ekološku specijaciju.“
Ali, u to vreme, Podos nije imao eksperimentalne dokaze koji bi dokazali svoju hipotezu da su promene oblika kljuna izazvane životnom sredinom dovele do pojave novih vrsta zeba.
Deo poteškoća je u tome što je specijacija istorijski proces, što ga čini teškim za dokumentovanje. Biti u mogućnosti da gledate kako se odvija kako se dešava bilo bi kao da uhvatite munju u boci. Kao zaobilazno rešenje, Podos je osmislio eksperimentalnu studiju koja se temeljila na simulacijama i imao je neke korisne tragove za rad.
Znao je, na primer, da kljunovi mogu ili snažno evoluirati da zgnječe tvrda semena ili mogu ostati delikatniji, omogućavajući tako brže pokrete neophodne za složenije pevanje. „Potrebna je ozbiljna motorička izvedba da bi se otpevala zamršena pesma, kao što je pesma močvarnog vrapca“, kaže Podos, „a veliki, moćni kljun je previše nezgrapan da bi upravljao potrebnim pokretima.“
Zahvaljujući višedecenijskim kvantitativnim istraživanjima koja je šira biološka zajednica sprovela o tačnim promenama kojima kljunovi Darvinovih zeba prolaze usled različitih promena životne sredine, Podos je shvatio da može da modelira kako će se kljunovi menjati u budućnosti.
U ovom slučaju, on je odabrao sušu kao ekološki pokretač, koji ima tendenciju da bira zebe sa debljim kljunom. Takođe je znao da može i da predvidi, a zatim i da simulira, pesme zeba kako će se menjati kroz uzastopne buduće epizode suše.
„U suštini, osmislili smo pozive budućih zeba“, kaže Podos.
Generalno, što je kljun deblji, to su pesme sporije i uži propusni opseg frekvencija. Predviđeno je da će svaki sledeći događaj suše učiniti sve deblje kljunove, što bi trebalo dodatno usporiti brzinu i smanjiti propusni opseg pesama.
Konačno, Podos i njegov tim vratili su se specifičnoj populaciji Darvinovih srednjih zeba i odsvirali im pozive budućih zeba.
„Otkrili smo da nije bilo promena u odgovorima zeba na naše modifikovane pozive čak ni kada su se simulirane pesme promenile za ekvivalent od tri slučaja suše“, kaže Kejti M. Šreder, koautorka rada koja je učestvovala u ovom istraživanju tokom njena doktorska obuka kod Podosa na UMass Amherst. „Ali do šest sušnih događaja, oni su se toliko promenili da su zebe jedva reagovale.
Ovi nalazi sugerišu da bi, zbog veze između kljunova i pesme, potpuno nova vrsta Darvinovih srednjih zeba mogla evoluirati kao odgovor na šest velikih suša na Galapagosu.
„Naše istraživanje nije konceptualna revolucija“, kaže Podos, „već je empirijska, eksperimentalna potvrda ekološke specijacije i njene verodostojnosti“.
