av Frank Nicholas, konversationen
När Charles Darwin besökte galapagosöarna i oktober 1835, han och hans skepp-kompisar ombord på HMS Beagle insamlade exemplar av fåglar, inklusive finkar och mockingbirds, från olika öar i skärgården.
Vid den tiden tog Darwin lite intresse för de pittoreska finkarna, vilket bara nämnde ett ord om dem i sin dagbok. Som omsorgsfullt visats av Frank Sulloway och mer nyligen av John Van Whye, var det inte förrän två år senare som finkarna utlöste Darwins intresse.,
då hade han fått feedback från tidens ledande taxonomist, John Gould, att proverna bestod av 14 olika arter, varav ingen tidigare hade beskrivits! Gould noterade också att deras ”huvudsakliga särdrag bestod i propositionen som presenterade flera distinkta ändringar av formen”.
så fascinerad var Darwin av denna variation i storlek och form av näbbar som i den andra (1845) upplagan av Journal of Researches han inkluderade illustrationer av den distinkta variationen mellan arter i storlek och form av deras näbbar., Han lade till en kommentar som:
att se denna gradering och mångfald av struktur i en liten, intimt relaterad grupp av fåglar, man kan verkligen tycka att från en original fåglar i denna skärgård hade en art tagits och modifierats för olika ändamål.
tyvärr för Darwin, ju närmare han undersökte tillgängliga bevis på Galapagos finches, desto mer förvirrande blev bilden. Detta berodde delvis på att de exemplar som var tillgängliga för honom inte var tillräckligt märkta med avseende på deras samlingsö.,
förmodligen var det hans tvivel om de tillgängliga bevisen som resulterade i att Darwin inte nämnde Galapagos finches i någon utgåva av artens ursprung.
varför märker folk nu dem som ”Darwins finches”, och varför betraktas dessa finkar nu som ett klassiskt läroboksexempel på hans evolutionsteori genom naturligt urval?
evolutionens Paragoner
trots att Galapagos finkar inte nämns använde Darwin mycket bevis från andra Galapagos-arter (särskilt mockingbirds) i artens ursprung.,
som inverkan av arternas ursprung sprids, så gjorde också Galapagosöarnas evolutionära berömmelse. I allt högre grad drogs andra biologer för att lösa de frågor om finkar som Darwin hade lämnat obesvarade.
i slutet av 1800-talet var Galapagos finches bland de mest studerade av alla fåglar. Vid mitten av 1900 – talet fanns det rikliga bevis på att Galapagos finches hade utvecklats för att fylla utbudet av ekologiska nischer som finns i skärgården-ett klassiskt exempel på evolution genom adaptiv strålning.,
Näbbstorlek och form var viktiga attribut för att bestämma anpassning till de olika typerna av tillgängliga livsmedel. Under andra hälften av 1900-talet gav klassisk forskning av Princeton University Peter och Rosemary Grant bevis på ganska starkt naturligt urval på näbbstorlek och form.
under huven
nytt ljus har också utgjutits om utvecklingen av Darwins finkar i ett papper som nyligen publicerades i naturen. I denna senaste forskning, hela genomet av 120 enskilda fåglar från alla Galapagos arter plus två närbesläktade arter från andra släkten sekvenserades.,
arbetet utfördes av en grupp ledd av den svenska genetikern Leif Andersson, med stort bidrag från Peter och Rosemary Grant, som fortfarande är ledande experter på finkarna.
jämförelse av sekvensdata gjorde det möjligt för dem att konstruera ett omfattande evolutionärt träd baserat på variation över hela finch-genomet. Detta har resulterat i en reviderad taxonomi, vilket ökar antalet arter till 18.
det mest slående inslaget i det genombaserade trädet är beviset för matningar mellan olika populationer, vilket resulterar i tillfällig sammanfogning av två grenar av trädet., Detta bevis på” horisontellt ” genflöde är förenligt med fältdata om matningar av finkar som samlats in av bidragen.
en jämförelse av helgenomsekvensen mellan två närbesläktade grupper av finkar med kontrasterande näbbform (trubbig mot spetsig) identifierade minst 15 regioner av kromosomer där grupperna skiljer sig väsentligt i sekvens.
Livets enhet
den mest slående skillnaden mellan de två grupperna observerades i en kromosomal region som innehåller en regulatorisk gen som kallas ALX1., Denna gen kodar för en peptid som växlar andra gener på och av genom att binda till deras regulatoriska sekvenser.
liksom andra sådana gener är ALX1 avgörande involverad i embryonal utveckling. Faktum är att mutationer i ALX1 hos människor och möss ger upphov till onormal utveckling av huvud och ansikte.,
det är en extraordinär illustration av den underliggande enheten i allt liv på jorden som Leif Andersson och hans kollegor har visat att alx1-genen också har en stor effekt på näbbform i finkar, och att denna gen har varit föremål för naturligt urval under utvecklingen av Galapagos finches.
om Darwin levde idag skulle han vara förbluffad över kraften i genomikverktyg som de som används för att generera de resultat som beskrivs i detta dokument., Han skulle också vara glad över att se så starka bevis inte bara till stöd för evolutionen utan också till stöd för en av dess stora styrkor, naturligt urval.
Tidskriftsinformation: Natur