von Frank Nicholas, The Conversation
Als Charles Darwin im Oktober 1835 die Galapagos-Inseln besuchte, sammelten er und seine Schiffskameraden an Bord der HMS Beagle Exemplare von Vögeln, darunter Finken und Spottvögel, von verschiedenen Inseln des Archipels.
Zu dieser Zeit interessierte sich Darwin wenig für die malerischen Finken und erwähnte sie nur in seinem Tagebuch mit einem Wort. Wie sorgfältig von Frank Sulloway und in jüngerer Zeit von John Van Whye gezeigt,war es erst zwei Jahre später, dass die Finken Darwins Interesse ausgelöst.,
Bis dahin hatte er Feedback von dem führenden Taxonomisten der Zeit, John Gould, erhalten, dass die Proben 14 verschiedene Arten umfassten, von denen keine zuvor beschrieben worden war! Gould bemerkte auch, dass ihre „Haupteigenschaft darin bestand, dass der Gesetzentwurf mehrere verschiedene Formänderungen vorstellte“.
So fasziniert war Darwin von dieser Variation in Größe und Form der Schnäbel, dass er in der zweiten (1845) Ausgabe des Journal of Researches Illustrationen der charakteristischen Variation zwischen Arten in der Größe und Form ihrer Schnäbel enthielt., Er fügte einen Kommentar hinzu, der:
Wenn man diese Abstufung und Vielfalt der Struktur in einer kleinen, eng verwandten Gruppe von Vögeln sieht, könnte man sich wirklich vorstellen, dass von einem ursprünglichen Mangel an Vögeln in diesem Archipel eine Art genommen und modifiziert wurde für verschiedene Zwecke.
Leider wurde das Bild für Darwin umso verwirrender, je näher er die verfügbaren Beweise für Galapagos-Finken untersuchte. Dies lag zum Teil daran, dass die ihm zur Verfügung stehenden Exemplare nicht ausreichend für ihre Sammelinsel gekennzeichnet waren.,
Vermutlich war es sein Zweifel an den verfügbaren Beweisen, der dazu führte, dass Darwin Galapagos-Finken in keiner Ausgabe von Origin of Species erwähnte.
Warum bezeichnen die Menschen sie jetzt als „Darwins Finken“ und warum werden diese Finken jetzt als klassisches Lehrbuchbeispiel für seine Evolutionstheorie durch natürliche Selektion angesehen?
Paragon der Evolution
Obwohl er Galapagos-Finken nicht erwähnte, nutzte Darwin viel Beweise von anderen Galapagos-Arten (insbesondere Spottvögel) in Herkunft der Arten.,
Als sich der Einfluss der Herkunft der Arten ausbreitete, auch der evolutionäre Ruhm der Galapagos-Inseln. Zunehmend wurden andere Biologen in die Lösung der Fragen über Finken hineingezogen, die Darwin unbeantwortet gelassen hatte.Jahrhunderts gehörten Galapagos-Finken zu den am meisten untersuchten Vögeln. Jahrhunderts gab es reichlich Beweise dafür, dass sich Galapagos-Finken entwickelt hatten, um die im Archipel verfügbaren ökologischen Nischen zu füllen – ein klassisches Beispiel für die Evolution durch adaptive Strahlung.,
Schnabelgröße und-form waren Schlüsselattribute bei der Bestimmung der Anpassung an die verschiedenen Arten von Lebensmitteln. Jahrhunderts lieferten klassische Forschungen von Peter und Rosemary Grant der Princeton University Beweise für eine recht starke natürliche Selektion in Bezug auf Schnabelgröße und-form.
Unter der Haube
In einem kürzlich in Nature veröffentlichten Artikel wurde auch neues Licht auf die Entwicklung von Darwins Finken geworfen. In dieser neuesten Forschung wurden die gesamten Genome von 120 einzelnen Vögeln aus allen Galapagos-Arten sowie zwei eng verwandten Arten aus anderen Gattungen sequenziert.,
Die Arbeit wurde von einem Team unter der Leitung des schwedischen Genetikers Leif Andersson geleistet, mit großem Input von Peter und Rosemary Grant, die immer noch führende Experten für die Finken sind.
Der Vergleich der Sequenzdaten ermöglichte es ihnen, einen umfassenden Evolutionsbaum zu erstellen, der auf Variationen über das gesamte Finkengenom basiert. Dies hat zu einer überarbeiteten Taxonomie geführt und die Anzahl der Arten auf 18 erhöht.
Das auffälligste Merkmal des genombasierten Baumes ist der Nachweis für Paarungen zwischen verschiedenen Populationen, was dazu führt, dass sich gelegentlich zwei Zweige des Baumes verbinden., Dieser Nachweis des „horizontalen“ Genflusses steht im Einklang mit Felddaten über Paarungen von Finken, die von den Zuschüssen gesammelt wurden.
Ein Vergleich der gesamten Genomsequenz zwischen zwei eng verwandten Finkengruppen mit kontrastierender Schnabelform (stumpf versus spitz) identifizierte mindestens 15 Chromosomenbereiche, in denen sich die Gruppen nacheinander wesentlich unterscheiden.
Einheit des Lebens
Der auffälligste Unterschied zwischen den beiden Gruppen wurde in einer Chromosomenregion beobachtet, die ein regulatorisches Gen namens ALX1 enthielt., Dieses Gen kodiert für ein Peptid, das andere Gene ein-und ausschaltet, indem es an ihre regulatorischen Sequenzen bindet.
Wie andere solche Gene ist ALX1 entscheidend an der Embryonalentwicklung beteiligt. In der Tat führen Mutationen in ALX1 bei Menschen und Mäusen zu einer abnormalen Entwicklung von Kopf und Gesicht.,
Es ist ein außergewöhnliches Beispiel für die zugrunde liegende Einheit allen Lebens auf der Erde, dass Leif Andersson und seine Kollegen gezeigt haben, dass das ALX1-Gen auch einen großen Einfluss auf die Schnabelform in Finken hat und dass dieses Gen während der Evolution der Galapagos-Finken einer natürlichen Selektion unterzogen wurde.
Wenn Darwin heute am Leben wäre, wäre er erstaunt über die Kraft von Genomik-Tools, wie sie bei der Erzeugung der in diesem Artikel beschriebenen Ergebnisse verwendet werden., Er würde sich auch freuen, solch starke Beweise nicht nur zur Unterstützung der Evolution, sondern auch zur Unterstützung einer ihrer Hauptkräfte, der natürlichen Auslese, zu sehen.
Journal-Informationen: Natur