Prije nekoliko milijuna godina, na Havajske otoke je stigao porijeklom iz skupine pjesmica poznatih kao medonosci. Ptice su se razilazile u različite vrste kako bi napunile različite niše, podnoseći od svega, od grozda do soka drveta do nektara iz tropskog cvijeća. Ali donedavno, znanstvenici nisu točno znali kako se postojeće vrste medenjaka međusobno povezuju - ili koja je ptica s kopna bila njihov najbliži predak.
Nova studija tima znanstvenika Smithsoniana, objavljena u časopisu Current Biology, sastavila je ovu zagonetku i riješila misteriju. "Ovo je zračenje jedno od prirodnih znanstvenih blaga koje arhipelag nudi usred Tihog okeana", kaže dr. Heather Lerner, profesorica na Earlham Collegeu, koja je radila na studiji kao postdoktorski istraživač na Smithsonian Conservation Biology Institute s Robom Fleischerom i Helen James.
Većina vrsta saća je svijetlo obojena i pjevaju pjesmu nalik kanarskom. Ali izvan toga, oni su nevjerojatno raznoliki. "Imate medonosne vrste koje su prilagođene za nektariju, dok druge jedu sjeme, voće ili čak puževe", kaže Lerner. "Imate neke vrste novčanica koje su samo jedinstvene među pticama."
Poput čuvenog luka koji je Darwin proučavao na otocima Galápagos, znanstvenici su dugo smatrali medonosne udžbenike primjerom adaptivnog zračenja - skupinom vrsta koje su se razvile kako bi popunile različite niše po dolasku u novo stanište. "Pokušavajući razumjeti svu ovu raznolikost, ako ne razumijete kako i kada se ona razvijala, ne možete testirati puno hipoteza", kaže Lerner. "Filogenija - individualni odnosi među vrstama" su temeljni. "
Za početak razvrstavanja ove misterije, istraživački tim prikupio je DNK uzorke širokog spektra ptica. Osim uzorkovanja svih 18 živih vrsta saća - i jedne nedavno izumrle skupine - uzeli su DNK od 28 vrsta ptica za koje se činilo da dijele fizičke karakteristike sa saćima ili imaju sličan raspon.
Zatim su istraživači koristili vrhunske tehnike sekvence DNA, od kojih su neke razvijene u posljednjih nekoliko godina. Te su metode bile presudne, jer je za razvrstavanje zapetljanih odnosa među različitim vrstama bila potrebna ogromna količina DNK kako bi se pronašle zajedničke i razlike u genetskim kodovima. "Da smo zauvijek bili u laboratoriju da nismo koristili neke nove tehnologije", kaže Lerner. "Dakle, ono što smo napravili je, umjesto da kopiramo možda 500 parova baza DNK odjednom, ili 1000, odradili smo 10.000 do 12.000 odjednom. To je potpuna revolucija u smislu sekvenciranja DNK. "
Znanstvenici su ispitali niz lokacija u DNK kako bi pretražili varijacije među vrstama. Stupanj varijacije pruža informacije o tome kada su se različite vrste odvojile jedna od druge, jer DNA ima tendenciju mutiranja s određenom brzinom tijekom vremena. Što više razlika postoji među vrstama, to su se evolucijski putovi duže razlikovali.
Otkrića tima bila su pomalo iznenađujuća: Kako se ispostavilo, predak morskog dupina, skupine euroazijskih vrsta ptica, bio je najbliži rođak kojeg dijele sve havajske vrste saća. Osnivački finčevi su se vjerojatno uselili na Havajske otoke negdje između 7, 2 milijuna i 5, 8 milijuna godina.
Havajska neobična geologija igrala je ulogu u brzom evoluciji mnogih vrsta saća koje su uslijedile. Vulkanski otoci formirali su se jedan po jedan, jer se pacifička tektonska ploča povlačila preko "vruće točke" magme, a svaki je novi otok pružio novu priliku za kolonizaciju.
"Vrijeme koje dobivamo iz naše kalibracije sugerira da su stigli tamo u vrijeme kad se Kaua'i tvore", kaže Fleischer. "Ali oni zapravo nisu počeli ubrzavati proces cijepanja u različite podrijetle sve dok se nije stvorio otok Oahu, koji je odjednom stvorio praznu ploču otvorenog staništa." Između 4 i 2, 5 milijuna godina, DNK analiza kaže, saća su prošla brzo razdoblje izdavanja, pri čemu su razne vrste razvijale nove oblike i druge značajke kako bi iskoristili brojne nove niše koje su dostupne.
U posljednjih nekoliko godina, medonosne vrste mnogo su patile od gubitka staništa i drugih problema koje je stvorio ljudski razvoj, pri čemu je 38 vrsta izumrlo. Istraživački tim planira koristiti ove tehnike analize DNK s uzorcima uzetim izumrlim muzejskim primjercima kako bi se vidjelo gdje se vrste uklapaju u evolucijsko obiteljsko stablo.
