Fél évszázados törzsfejlődési elméletet igazolt Székely Tamás evolúcióbiológus kutatócsoportja

Támogasd a tudomány népszerűsítését, segítsd a munkánkat!

Az ornitológiában legalább fél évszázada ismert a tétel, miszerint a környezet igenis hatással van az evolúcióra – az afrikai szövőmadarak esetében mindenképpen. Az állítást eddig senki nem bizonyította tételesen, de a szavannákon és az erdei környezetben élő szövőmadárfajok életmódjának összehasonlításával Székely Tamás, a Bath-i Egyetem evolúcióbiológia-professzora és kutatócsoportja most sikerrel járt. 

A ligetes szavannák bőséges növényi táplálékforrást biztosítanak ugyan, de kevés a tojások és a fiókák természetes védelmét szolgáló rejtekhely. A szövőmadárfélék (Ploceidae) nyílt élőhelyen élő fajai kolóniákat alkotva oldják meg a fészekrablók elleni védekezést; a magányos fák lombkoronájába épített telepeik meghatározó elemei az afrikai tájnak. Az ugyanebbe a rendszertani csoportba tartozó, de erdei környezetben élő fajok ezzel szemben egymástól távol, bár hasonló technikával építik levelekből és szárakból szőtt masszív fészkeiket. 

A kétféle élőhelytípushoz való adaptáció evolúciós összefüggéseire először John Hurrel Crook brit ornitológus mutatott rá még 1963-ban. A szövőmadaraknál megfigyelt alkalmazkodási stratégiákból kiindulva honfitársa, David Lack etológus öt évvel később könyvnyi terjedelemben fejtette ki, hogy szerinte miként határozza meg a környezet a madarak viselkedését. A terepi leírások alapján összefüggést talált a fajok eltérő párválasztási, fiókanevelési, fészeképítési, táplálkozási és szociális jellemzői és az élőhely adottságai között. 

A viselkedésbiológiában alapvetésnek tartott Lack-féle teória szerint a nyílt élőhelyeken, vagyis a ligetes szavannákon a szövőmadarak azért alkotnak kolóniákat, azért táplálkoznak rajokban, elsősorban növényi magvakat fogyasztva, mert így tudták biztosítani fennmaradásukat. 

Telepes verebek szavannai kolóniája NamíbiábanFotó: PLANCHARD ERIC / HEMIS.FR/Hemis via AFP

Az elmélet szerint a környezeti alkalmazkodás eredménye a nyílt élőhelyen megfigyelt poligámia is. Vagyis az, hogy a hímek nem vesznek részt az utódgondozásban, ám több tojóval párosodnak egy költési szezon alatt. A többletszaporulat a populáció túlélésének és fennmaradásának záloga. 

Lack szerint szintén az ökológiai feltételek diktálják, hogy az erdei szövőmadarak étrendje elsősorban rovarokból áll, egyedileg táplálkoznak, fészkeik sem alkotnak telepeket, és szaporodásukat a monogámia jellemzi. A viselkedés magyarázata, hogy az ilyen, több természetes védelmet nyújtó élőhelyeken nincs szükség a kolóniákra, és a szűkösebb források miatt a csoportos táplálékszerző magatartás is előnytelen – a páros utódgondozás ugyanakkor kifizetődő. 

A barnás aranyszövő egyedi fészkeFotó: Leemage via AFP

Az elmélet valósága

Bár az elmúlt évtizedekben számos kutatás foglalkozott a szövőmadarakkal, a több mint száz fajból álló család törzsfejlődése és a két eltérő viselkedési mintázat közötti összefüggéseket eddig senki sem vizsgálta. Ezt a hiányt pótolja az American Naturalist folyóiratban nemrégiben megjelent összefoglaló tanulmány, amely 107 faj esetében filogenetikai alapon kereste a választ arra a kérdésre, hogy a gyakorlatban is igazolható-e a környezet evolúciós hatása.

„Crook, miközben százvalahány fajt figyelt meg Afrikában, azon kezdett agyalni, hogy mi az oka, hogy az erdei szövőmadarak rovarokkal táplálkoznak, párban élnek és territoriálisak, míg azok, amelyek kint élnek a szavannán, kolóniákban fészkelnek, változó helyeken, magokkal táplálkoznak, és poligám rajokban élnek. Lack ezt próbálta meg extrapolálni az összes madárra, hogy bizonyítsa: az ökológia alapvetően befolyásolja az evolúciós viselkedést. Ugyanakkor az elmúlt fél évszázadban nem született tételes bizonyíték az elméletére” – mondta a Qubit kérdésére Székely Tamás, a tanulmány társszerzője.

A magyar kutató eddigi pályafutása során végig tartotta magát ahhoz az alapelvhez, hogy néhanapján még a legelegánsabb és leglogikusabb elméleteket sem árt letesztelni – ezért is ajánlotta a témát a tanulmány első szerzőjeként jegyzett tanítványának, Zitan Songnak. Song a szövőmadarakról szóló könyvtárnyi szakirodalmat elemezve arra jutott, hogy a két brit ornitológus alapvetései nagy vonalakban kiállják a modern filogenetikai vizsgálatok próbáját.

Piroscsőrű szövőmadárrajFotó: Wikipédia

A kutatásból kiderült, hogy a szövőmadárfajok törzsfejlődését alapvetően befolyásolja az elérhető erőforrások mértéke és térbeli eloszlása. Mindez a fajok eltérő reprodukciós stratégiáiban és nem szaporodási célú viselkedésében is egyértelműen kimutatható. A szoros összefüggést a genetikai családfa vizsgálata igazolta: a szövőmadárfélék közötti rokonsági szintek tükrözték az élőhelyek sajátosságait, kirajzolva az átmeneteket a kétféle adaptáció között. Akadnak ugyanis olyan Ploceidae fajok, amelyek közel fészkelnek egymáshoz, de nem alkotnak rajokat, és akadnak olyanok is, amelyek ugyan nem élnek kolóniában, de elsősorban magokkal táplálkoznak. 

Madártávlat

Bár Crook és Lack elmélete azt feltételezi, hogy a környezeti feltételek más madárfajoknál is alapvetően meghatározzák az adaptációs stratégiákat és a viselkedést, Székely szerint ez korántsem biztos. 

Arra például a filogenetikai elemzés sem adott választ, hogy mi magyarázza, hogy a szavannai szövőmadaraknál sokszor egyetlen tojó gondoz több fészakaljat is, függetlenül attól, hogy mennyi táplálék áll a kolónia rendelkezésére. „Informatív lesz kvantitatív módon is megvizsgálni, hogy az erőforrások elérhetősége és a térbeli eloszlás hogyan befolyásolja az állományméretet, és hogyan befolyásolja a kolóniaméret ezen kapcsolatok költségeit és előnyeit” – mondta a professzor.

Fészeképítő kaffer szövőpintyFotó: JEAN-JACQUES ALCALAY/Biosphoto via AFP

Székely szerint amellett, hogy a most publikált összehasonlító elemzésük igazolta a korábbi teóriát, arra is rávilágít, hogy az éghajlatváltozás következtében evolúciós mértékben gyorsan változó ökoszisztémákban is radikális átalakulások történhetnek. Az alkalmazkodás mikéntjéhez azonban mielőbb pontosan tisztázni kellene még, hogy az éghajlati változások hogyan befolyásolják Crook és Lack forgatókönyvét. 

A Qubit szerkesztősége azért dolgozik, hogy a magyar nyilvánosság hiteles, alapos és közérthető tudományos ismeretekhez jusson. Tesszük ezt politikamentesen, közszolgálati hevülettel, száznál több kutató és tudós bevonásával. Égető kérdések, dermesztő válságok és zavaros álhírek sűrűjében igyekszünk tartani a fáklyát immár havi bő hétszázezer olvasónknak. Cikkeink ingyen olvashatók, de nem ingyen készülnek. Segítsd a munkánkat!

Kapcsolódó cikkeink a Qubiten: