数百万年前、ハニークリーパーと呼ばれる鳴鳥のグループの先駆者がハワイ諸島に到着しました。 鳥はさまざまな種に分かれて、さまざまなニッチを埋め、幼虫から樹液、熱帯の花の蜜まですべてを支えました。 しかし、最近まで、科学者は現在存在するさまざまなミツバチ種が互いにどのように関連しているか、または本土のどの鳥が最も近い祖先であったかを正確に知りませんでした。
Current Biologyに発表されたスミソニアン科学者チームによる新しい研究は、このパズルをつなぎ合わせて謎を解決しました。 「この放射線は、群島が太平洋の真ん中で提供する自然の科学的宝物の1つです」と、スミスソニアン保全生物学研究所でポスドク研究者として研究に取り組んだアールハム大学のヘザー・ラーナー博士は言います。ロブ・フライシャーとヘレン・ジェームズと。
ハニークリーパーのほとんどの種は鮮やかな色でカナリアのような歌を歌っています。 しかし、それを超えて、それらは非常に多様です。 「ネクタリーボに適した蜜蜂の種がありますが、他の人は種、果物、またはカタツムリさえ食べます」とラーナーは言います。 「鳥の間で唯一の請求書の種類があります。」
ガラパゴス諸島で研究された有名なフィンチのように、科学者たちはハニークリーパーを適応放射線の教科書の例と長い間考えてきました。これは新しい生息地に到着すると様々なニッチを埋めるために進化した種のグループです。 「この多様性のすべてを理解しようとして、それがどのように、そしていつ進化したかを理解しなければ、本当に多くの仮説をテストすることはできません」とラーナーは言います。 「系統発生-種間の個々の関係-は基本です。」
この謎を解明するために、研究チームはさまざまな鳥からDNAサンプルを収集しました。 生きているハニークリーパー18種すべてと、最近絶滅した1つのグループのサンプリングに加えて、彼らはハニークリーパーと物理的特性を共有している、または同様の範囲を持つ28種の鳥からDNAを取りました。
その後、研究者は最先端のDNAシーケンス技術を使用しましたが、そのいくつかは過去数年にわたって開発されてきました。 さまざまな種のもつれた関係を整理するには、遺伝暗号の共通点と相違点を見つけるために大量のDNAが必要だったため、これらの方法は重要でした。 「新しいテクノロジーを使用していなければ、私たちは永遠に研究室にいました」とラーナーは言います。 「だから、一度に500 DNA塩基対、または1000塩基をコピーする代わりに、一度に10, 000〜12, 000塩基をコピーしました。 DNAシーケンシングの点で完全な革命です。」
科学者はDNA内の一連の位置を調べて、種間のバリエーションを探しました。 DNAは時間とともに一定の割合で変異する傾向があるため、さまざまな種が互いに分岐した時期に関する情報を提供する変動の程度。 種間に存在する差異が多ければ多いほど、それらの進化の経路は分岐していました。
チームの調査結果はいくぶん驚くべきものでした。判明したように、ユーラシアの鳥類のグループであるローズフィンチの祖先は、ハワイのすべてのハニークリーパー種によって共有される最も近い親類でした。 創業者のフィンチは、おそらく720万年から580万年前の間にハワイ諸島に移住したと思われます。
ハワイの珍しい地質学は、その後に続く多くのハニークリーパー種の急速な進化に役割を果たしました。 太平洋の構造プレートがマグマの「ホットスポット」を横切って引きずられ、新しい島がそれぞれ植民地化の新しい機会を提供したため、火山島は時が経つにつれて形成されてきました。
「キャリブレーションから得られるタイミングは、彼らがカウアイが形成されていた時間についてそこに到達したことを示唆しています」とフライシャーは言います。 「しかし、オアフ島が形成されるまで、異なる系統に分裂するプロセスを実際にスピードアップし始めたわけではありませんでした。ハニークリーパーは急速な種分化を経ており、さまざまな種が新しい手形やその他の特徴を進化させ、利用可能な多くの新しいニッチを活用しています。
近年、ハニークリーパー種は生息地の喪失や人間の発達によって引き起こされるその他の問題に大きく苦しんでおり、38種が絶滅しています。 研究チームは、これらのDNA分析手法を、絶滅した博物館の標本から採取したサンプルで使用して、進化する家系図のどこに種が収まるかを調べる予定です。
