Un equipo internacional de científicos ha determinado el árbol genealógico evolutivo de una de las familias de aves más sorprendentemente diversas y amenazadas del mundo, los trepadores hawaianos.
Utilizando uno de los mayores conjuntos de datos de ADN de un grupo de aves y empleando métodos de secuenciación de nueva generación, el equipo, que incluye a la profesora Michi Hofreiter, de la Universidad de York, determinó los tipos de pinzones a partir de los cuales evolucionó originalmente la familia de los trepadores, y vinculó el momento de esa rápida evolución a la formación de las cuatro principales islas hawaianas.
La investigación, que se publicará en el último número de Current Biology el 8 de noviembre, también contó con la participación de científicos de la Smithsonian Institution y el Earlham College de EE.UU. y del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig.
Antaño había más de 50 especies de estos coloridos pájaros cantores que eran tan diversos que históricamente no se sabía que formaban parte del mismo grupo.
El profesor Hofreiter, del Departamento de Biología de la Universidad de York, dijo: «Los trepadores de miel representan probablemente el ejemplo más impresionante de una adaptación en los vertebrados que ha dado lugar a una serie de formas de pico únicas entre las aves. En nuestro estudio somos capaces, por primera vez, de resolver las relaciones de las especies dentro de este grupo y, por tanto, de comprender la revolución».
HeatherLerner, profesora adjunta de biología en el Earlham College, añadió: «Algunos comen semillas, otros fruta, otros caracoles y otros néctar. Algunos tienen el pico de los loros, otros de las currucas, mientras que otros son parecidos a los pinzones y otros tienen el pico recto y fino. Así que la pregunta con la que empezamos fue ¿cómo evolucionó esta increíble diversidad a lo largo del tiempo?»
La respuesta es exclusiva de las islas hawaianas, que forman parte de una cinta transportadora de formación de islas debido a la actividad volcánica, con nuevas islas que surgen a medida que la cinta transportadora se mueve hacia el noroeste. Cada isla que se forma representa una pizarra en blanco para la evolución, por lo que cuando una especie de trepador se desplaza de una isla a otra nueva, esas aves encuentran un nuevo hábitat y nichos ecológicos que pueden hacer que se adapten y se ramifiquen en especies distintas. Los investigadores examinaron la evolución de los meleros hawaianos tras la formación de Kauai-Niihau, Oahu, Maui-Nui y Hawai. El mayor estallido de la evolución en especies nuevas, llamado radiación, se produjo entre 4 millones y 2,5 millones de años atrás, después de la formación de Kauaii-Niihua Oahu pero antes de que existieran las otras dos grandes islas, y dio lugar a la evolución de seis de los 10 tipos de especies distintas.
La coautora Helen James, zoóloga investigadora del Museo Nacional Smithsoniano de Historia Natural «Esta radiación es uno de los tesoros científicos naturales que ofrece el archipiélago en medio del Pacífico. Fue fascinante poder relacionar un sistema biológico con la formación geológica y nos permitió ser los primeros en ofrecer una imagen completa de la historia adaptativa de estas aves».
Usando datos genéticos de 28 especies de aves que parecían similares a los meleros morfológicamente, genéticamente o que compartían proximidad geográfica, los investigadores determinaron que las diversas especies de meleros evolucionaron a partir de los rosales euroasiáticos. A diferencia de la mayoría de las otras especies de aves ancestrales que vinieron de América del Norte y colonizaron las islas de Hawai, el rosalero probablemente vino de Asia, encontraron los científicos.
Rob Fleischer, director del Centro de Conservación y Genética Evolutiva del Instituto Smithsonian de Biología de la Conservación, dijo: «Existe la percepción de que no quedan especies que sean realmente nativas de Hawái, pero estas son aves verdaderamente nativas que son científicamente valiosas y desempeñan una función ecológica importante y única. Estoy encantado de que finalmente hayamos tenido suficiente secuencia de ADN y la tecnología necesaria para ser los primeros en producir este árbol evolutivo preciso y fiable.»
La diversidad de los trepadores hawaianos ha sufrido un gran golpe, con más de la mitad de las 56 especies conocidas ya extintas. Los investigadores se centraron en las 18 especies de agateadores supervivientes, pero de ellas, seis están consideradas en peligro crítico por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, cuatro se consideran en peligro y cinco son vulnerables.
El profesor Hofreiter dijo: «Es una tragedia que la mayoría de las especies de este grupo único de aves, uno de los mejores ejemplos del poder de la selección natural que tenemos en la tierra, estén extintas o al borde de la extinción. Todavía estamos a tiempo de tomar medidas para conservar la diversidad que nos queda».
El siguiente paso en la investigación es utilizar especímenes de museo y huesos subfósiles para determinar dónde encajan las especies extinguidas en el árbol genealógico evolutivo, o filogenia, para ver si los nuevos linajes encajan en el patrón general encontrado en el estudio actual. El análisis de ADN para el estudio actual utilizó protocolos especializados desarrollados por el profesor Hofreiter y sus colegas del Instituto Max Planck.
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Más información
- El artículo ‘Multilocus Resolution ofPhylogeny and Timescale in the Extant Adaptive Radiation of HawaiianHoneycreepers’ se publicará en Current Biology el 8 de noviembre. Una versión en PDF del artículo estará disponible en línea a las 17.00 horas (hora del Reino Unido) en las páginas de medios de comunicación de Current Biology.
- Los autores del estudio, procedentes del Smithsonian Conservation Biology Institute, son Lerner (ahora en el Earlham College) y Fleischer. Los autores adicionales son James, del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian, y Michi Hofreiter, de la Universidad de York, y Matthias Meyer, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva. El trabajo ha sido financiado por la National ScienceFoundation
- Más información sobre el Departamento de Biología de la Universidad de York en www.york.ac.uk/biology/
- La imagen principal muestra un pinzón de Laysan juvenil (centro), y en el sentido de las agujas del reloj desde la parte superior: akepa de Hawai, lorito de Maui, poouli, iiwi, alauahio de Maui y akiapolaau. Obra de arte © H. Douglas Pratt.