Zięby Darwina jak ich patron: znów uczą o ewolucji

Do grupy tych ptaków należy 18 gatunków. Sławę zyskały dzięki Karolowi Darwinowi, który wylądował na Galapagos podczas swej przełomowej podróży na okręcie „Beagle”. „Żaden z przystanków w czasie pięcioletniej podróży dookoła świata nie znaczył dla niego tak wiele. »Kolebka moich poglądów« – nazwał je kiedyś” – opisywał Jonathan Weiner w książce „Dziób zięby”. Początkowo jednak „nie dojrzał w nich nic szczególnego”. Zebrał ich okazy i wysłał do Londynu.

Dopiero po powrocie z podróży, analizując swoje zbiory, Darwin odkrył niezwykłość tych ptaków. Tworzyły osobną grupę, podobną do krewnych z kontynentu Ameryki Południowej, ale jednocześnie wyraźnie różną „od wszystkiego, co kiedykolwiek zostało tam znalezione”. Prawdopodobnie więc jeden gatunek dotarł z wielkiego lądu na młody, wciąż jeszcze pusty archipelag i tam rozwinął się w wiele nowych, różniących się wielkością, dziobem i trybem życia. Zięby kaktusowe na przykład „piją kaktusowy nektar, jedzą kwiaty kaktusa, jego pyłek i nasiona”. Inny gatunek używa kolców do wydobywania larw owadów. Kolejne żywią się zielonymi liśćmi, nasionami, kleszczami z grzbietów legwanów albo łykiem z gałęzi.

Proces takiego szybkiego różnicowania się potomków jednej grupy w nowym środowisku nazywa się radiacją adaptatywną. Zięby z Galapagos to najbardziej znany przykład tego zjawiska, traktowany przez Darwina jako jeden z najlepszych dowodów na teorię ewolucji drogą doboru naturalnego. „Ich portrety w podręcznikach i encyklopediach przybliżyły zagadnienia darwinizmu już tak wielu pokoleniom, że stały się przez to międzynarodowymi symbolami tego procesu, totemami ewolucji” – twierdzi Weiner.

Myśl rzuconą przez Darwina, rozwinęli twórczo Rosemary i Peter Grantowie, którzy od lat 70. XX wieku skrupulatnie obserwowali ptaki na Galapagos. Na Daphne Major, jednej z wysp archipelagu, potrafili rozpoznać dosłownie każdą z zięb. Wracali tam co roku i obserwowali zmiany, jakim podlegały te ptaki w wyniku przemian środowiska. „Do dziś to najlepszy i najbardziej szczegółowo udokumentowany dowód na siłę procesu ewolucji” – pisał Weiner. Z danych uzyskanych w trakcie tego jednego z najdłuższych badawczych projektów ewolucyjnych na świecie skorzystali autorzy artykułu w najnowszym „Science”.

Pierwsze skrzypce grali tu genetycy: Erik Enbody i Leif Andersson z Uppsala. Przebadali oni całe genomy 3955 zięb Darwina. Ptaki te należą do czterech gatunków różniących się kształtem dzioba, wielkością i w mniejszym stopniu ubarwieniem piór. Wszystkie te cechy są determinowane genetycznie i mają wpływ na przeżycie ptaków. Szczególnie ważne stają się w okresach suszy, gdy rywalizacja o pokarm przybiera na sile. Badacze odkryli, że za 45 proc. zmienności rozmiarów dzioba odpowiada zaledwie 6 genów. A jeden z nich samodzielnie decyduje w 25 proc. za zmienność rozmiaru dzioba i w 13 proc. za zmienność rozmiarów ciała. „Prawdopodobnie jest to supergen, który składa się z czterech genów” – piszą badacze. Zmiany w częstości wersji tych genów u jednego z gatunków zięb Darwina „wynikały z silnego doboru naturalnego w czasie ekstremalnej suszy i wyjaśniały dużą część zmian w rozmiarach dzioba” – dodają naukowcy. Były też dziedziczone w kolejnych pokoleniach, co wyczerpuje znamiona ewolucji.

Można to podsumować wciąż aktualnym cytatem z Weinera: „Oto wizja życia otwierająca się dziś przed tymi, którzy staną na barkach Darwina. Mogą oni patrzeć dalej, niż marzył Darwin, wiele też leży w zasięgu wzroku, a jeszcze więcej poza zasięgiem”.

* Cytaty pochodzą z książki „Dziób zięby” Jonathana Weinera w tłumaczeniu Moniki Betley, wyd. Książka i Wiedza, Warszawa 1997.