A tudósok szeme láttára alakul ki egy új madárfaj Galápagoson

Először tudták megfigyelni kutatók egy új madárfaj kialakulását. A folyamat, amelynek az evolúciós elmélet atyja, Charles Darwin által tanulmányozott Galápagoson voltak szemtanúi a svéd és amerikai tudósok, mindössze három generáció alatt ment végbe. A felfedezés közvetlen genetikai bizonyítékot szolgáltat az új fajok kialakulásának egy szokatlan módjára.

Felfedezői Big Birdnek, Nagy Madárnak nevezték el a Darwin-pintyek új változatát, amely külső jegyei és geneteikai vizsgálatok alapján akár önálló faj is lehetne, egyelőre azonban még csak fajtának minősül. A Big Bird a szigetcsoport Daphne Major nevű szigetén alakult ki.

A Darwin-pintyeknek legalább 15 (más források szerint 18) faját különbözteti meg a tudomány. Nevüket annak köszönhetik, hogy sokféleségük segített Darwinnak kidolgozni a természetes szelekción alapuló evolúció elméletét.

Átlépte a fajok közötti határt

A hódító ősapa, a nagy kaktuszpinty egy példányaFotó: Harvey Barrison/Harvey Barrison

A kutatók a Science friss számában publikálták évtizedes terepmunkán és genetikai elemzésen alapuló eredményeiket. A tanulmány összefoglalója szerint a meglepően gyors változást egy bevándorló, a Geospiza conirostris (nagy kaktuszpinty) idézte elő, amelynek egyetlen hím egyede a Galápagos-szigetek egyikéről, Españoláról repült át a 100 kilométerre fekvő Daphne Majorra még 1981-ben. 

A bevándorló a szigeten nem talált saját fajából egyetlen tojót sem, így a helyi Geospiza fortis (közepes földipinty) nőstényeivel párosodott.

Közepes földipinty, a Big Bird ősanyja

A kutatócsoport megfigyelése szerint a második generáció után a nagy kaktuszpinty utódai egymás között kezdtek szaporodni, és az intenzív beltenyészet ellenére  ökológiailag sikeresek lettek. Az új vérvonalat a genotípus mellett a csőr megváltozott formája is jelzi.

Big Bird, a galápagosi csodapintyFotó: Peter és Rosemary Grant, Princeton University

A felfedezés jelentősége, hogy bebizonyosodott: az általában több száz nemzedéken át kialakuló reproduktív izoláció akár három generáció alatt is végbemehet.  (Az egymástól természeti, földrajzi okokból térben is elkülönült populációk egyedei egy idő után, ha módjuk volna, sem tudnák újra egyesíteni a genetikai állományaikat.)

Kényszer volt a beltenyészet

A kutatók könnyen felfigyeltek az idegen pintyre, hiszen nagyobb is volt az őshonosoknál, és másképp is énekelt. Bár nem látták a tenger felől közeledni, biztosak voltak benne, hogy a nagy kaktuszpinty nem Daphne Major szigetén kelt ki a tojásból – mondta a kutatók egyike, Peter Grant, a Princeton Egyetem ökológiai és evolúciós biológiai tanszékének professzor emeritusa, aki feleségével, a szintén princetonos Rosemary Granttel negyven éve foglalkozik a galápagosi pintyekkel.

A hím egyed két Geospiza fortis nősténnyel is sikeresen párosodott, ami nem ritka az állatvilágban. Az viszont igen, hogy a kikelő hibridek nem voltak terméketlenek. A leszármazottaknak ráadásul másképp szólt a daluk, és küllemük is megváltozott. Ezzel együtt járt viszont, hogy az őshonos fajok egyedei párzási időszakban nem tudták dekódolni a nász fajspecifikus jeleit, így már csak vérvonalukon belül tudtak szaporodni.

A szigetet 2002-ben és 2003-ban sújtó szárazság miatt az új pintyváltozat egyedei elpusztultak – egy ugyanazoktól a szülőktől származó hím és nőstény kivételével. A kedvezőbbre forduló időjárás beálltával a testvérpár frigyre lépett, 26 fiókájuk pedig „csodálatosan belterjes” új vérvonalat alapított – ahogy Rosemary Grant fogalmazott egy tavaly októberi interjúban.

Előtérben a Daphne Minor, háttérben a Daphne Major szigetFotó: fou'12/fou'12

Nagyobbak, erősebbek voltak, mint a bennszülött pintyfajok, így olyan táplálékhoz is hozzájuthattak, amihez a többiek nem. Amikor a kutatók 2012-ben újra felkeresték a szigetet, 8 fészkelő párt és 23 még nem párba állt egyedet számoltak össze belőlük.

Ökológiailag versenyképes

Az új pinty evolúciós sikere arra utal, hogy a Darwin-pintyek körében korábban többször is előfordulhatott ilyen kereszteződés. 

A Darwin-pintyek ugyanis mind egyetlen közös ősfajtól származnak, amely 1-2 millió éve hódíthatta meg a szigetcsoportot. Az idők során az őspintyből számos új pintyfaj alakult ki, amelynek egyedei csőrük eltérő mérete és alakja miatt másféle táplálék megszerzésére váltak alkalmassá.

Hibridizáció útján akkor alakulhat ki sikeresen egy új faj, ha az új vérvonal egyedei ökológiailag versenyképesek és evolúciósan stabilak maradnak, vagyis új tulajdonságaik előnyt jelentenek számukra a túlélésben. A Big Bird esetében ez éppen így történt.

Leif Anderson, az Uppsalai Egyetem genetikusa szerint az így létrejött új fajták zöme kihal, néhány közülük azonban szerepet játszott a ma ismert fajok kialakulásában. Anderson szerint „nincs arra utaló jel, hogy a Big Bird hosszú távon is életképes lesz, de megvan az esélye a sikerre”.

Magyar kutatók titkos élete: nappal tudós, este bűvész

Kevesen gondolnák, hogy a magyar tudományos élet prominens képviselői szabadidejüket bűvésztrükkök gyakorlásával és előadásával töltik. Összeegyeztethető a megtévesztésen alapuló varázslás a tényeket szentként tisztelő tudománnyal? Gáspár Merse Előd fizikus és bűvész négy elismert magyar kutatóval beszélgetett a nagy trükkről.