Un team internazionale di scienziati ha determinato l’albero genealogico evolutivo di una delle famiglie di uccelli più sorprendentemente diverse e in pericolo del mondo, le Hawaiian honeycreepers.

Utilizzando uno dei più grandi dataset di DNA per un gruppo di uccelli e impiegando metodi di sequenziamento di nuova generazione, il team, che includeva il professor Michi Hofreiter, dell’Università di York, ha determinato i tipi di fringuelli da cui la famiglia dei rapaci si è originariamente evoluta, e ha collegato i tempi di quella rapida evoluzione alla formazione delle quattro principali isole Hawaii.

La ricerca, che sarà pubblicata nell’ultima edizione di Current Biology l’8 novembre, ha coinvolto anche scienziati dello Smithsonian Institution e dell’Earlham College negli Stati Uniti e del Max Planck Institute for EvolutionaryAnthropology di Lipsia.

C’erano una volta più di 50 specie di questi uccelli canori colorati che erano così diversi che storicamente non era possibile che fossero tutti parte dello stesso gruppo.

Il professor Hofreiter, del Dipartimento di Biologia dell’Università di York, ha detto: “Gli apicoltori rappresentano probabilmente l’esempio più impressionante di un adattamento nei vertebrati che ha portato ad una serie di forme di becco uniche tra gli uccelli. Nel nostro studio siamo, per la prima volta, in grado di risolvere le relazioni delle specie all’interno di questo gruppo e quindi capire l’evoluzione.”

HeatherLerner, assistente professore di biologia presso Earlham College, ha aggiunto: “Alcuni mangiano semi, alcuni mangiano frutta, alcuni mangiano lumache, alcuni mangiano nettare. Alcuni hanno il becco di pappagalli, altri di gorgheggiatori, mentre alcuni sono simili a fringuelli e altri hanno il becco dritto e sottile. Quindi la domanda da cui siamo partiti è stata: come si è evoluta nel tempo questa incredibile diversità?

La risposta è unica per le isole Hawaii, che sono parte di un nastro trasportatore di formazione delle isole a causa di attività vulcanica, con nuove isole che spuntano come il nastro trasportatore si muove a nord-ovest. Ogni isola che si forma rappresenta una lavagna bianca per l’evoluzione, così come una specie honeycreeper si muove da un’isola a una nuova isola, quegli uccelli incontrano nuovi habitat e nicchie ecologiche che possono causethem per adattarsi e diramarsi in specie distinte. I ricercatori hanno esaminato l’evoluzione dei rapaci hawaiani dopo la formazione di Kauai-Niihau, Oahu, Maui-Nui e Hawaii. Il più grande scoppio di evoluzione in newspecies, chiamato una radiazione, si è verificato tra 4 milioni e 2,5 milioni di anni fa, dopo Kauaii-Niihua Oahu formata ma prima che i restanti due grandi islandsexisted, e ha portato all’evoluzione di sei di 10 diversi tipi di specie.

La coautrice Helen James, ricercatrice di zoologia allo Smithsonian National Museum of Natural History “Questa radiazione è uno dei tesori scientifici naturali che l’arcipelago offre nel mezzo del Pacifico. È stato affascinante essere in grado di legare un sistema biologico alla formazione geologica e ci ha permesso di diventare il primo ad offrire un quadro completo della storia adattativa di questi uccelli.”

Utilizzando i dati genetici di 28 specie di uccelli che sembravano simili ai rapaci morfologicamente, geneticamente o che condividevano la vicinanza geografica, i ricercatori hanno determinato che le varie specie di rapaci si sono evolute da cardellini eurasiatici. A differenza di altre specie di uccelli ancestrali che provenivano dal Nord America e colonizzato le isole Hawaii, il rosone probabilmente proveniva dall’Asia, gli scienziati hanno trovato.

Rob Fleischer, capo del SmithsonianConservation Biology Institute’s Center for Conservation and EvolutionaryGenetics ha detto: “C’è la percezione che non ci siano specie rimaste che siano effettivamente native delle Hawaii, ma questi sono veramente uccelli nativi che hanno un valore scientifico e svolgono una funzione ecologica importante e unica. Sono entusiasta che finalmente abbiamo avuto abbastanza sequenze di DNA e la tecnologia necessaria per diventare i primi a produrre questo albero evolutivo accurato e affidabile”.

La diversità degli Hawaiianhoneycreepers ha subito un colpo enorme, con più della metà delle 56 specie conosciute già estinte. I ricercatori si sono concentrati sulle 18 specie di honeyycreeper sopravvissute, ma di queste, sei sono considerate in pericolo critico dall’InternationalUnion for Conservation of Nature, quattro sono considerate in pericolo e cinque sono vulnerabili.

Il professorHofreiter ha detto: “È una tragedia che la maggior parte delle specie di questo gruppo unico di uccelli, uno dei migliori esempi del potere della selezione naturale che abbiamo sulla terra, siano estinte o sull’orlo dell’estinzione. Abbiamo ancora tempo per prendere le azioni per conservare la diversità che è rimasto.”

Il prossimo, passo nella ricerca è quello di usemuseum campioni e ossa subfossil per determinare dove le specie estinte si adattano all’albero di famiglia evolutiva, o filogenesi, per vedere se i nuovi lignaggi fitinto il modello generale trovato nello studio attuale. L’analisi del DNA per lo studio attuale ha utilizzato protocolli specializzati sviluppati dal professor Hofreiter e dai colleghi del Max Planck Institute.

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Altre informazioni

• Il documento ‘Multilocus Resolution ofPhylogeny and Timescale in the Extant Adaptive Radiation of HawaiianHoneycreepers’ sarà pubblicato su Current Biology l’8 novembre. Una versione PDF dell’articolo sarà disponibile online alle 17.00 ora del Regno Unito sulle pagine media di Current Biology.
• Gli autori dello studio dello Smithsonian Conservation Biology Institute sono Lerner (ora all’Earlham College) e Fleischer. Gli altri autori sono James dello Smithsonian’s National Museum of Natural History, e Michi Hofreiter, dell’Università di York, e Matthias Meyer del Max Planck Institute forEvolutionary Anthropology. Il lavoro è stato finanziato dalla National ScienceFoundation
• Più il Dipartimento di Biologia dell’Università di York su www.york.ac.uk/biology/
• L’immagine in evidenza mostra un giovane fringuello di Laysan (centro), e in senso orario dall’alto: Hawaii akepa, Maui parrotbill, poouli, iiwi, Maui alauahio, e akiapolaau. Opera d’arte © H. Douglas Pratt.