Uma equipa internacional de cientistas determinou a árvore genealógica evolutiva para uma das famílias de aves mais impressionantemente diversas e em perigo de extinção do mundo, os honeycreepers havaianos.

Usando um dos maiores conjuntos de dados de DNA de um grupo de aves e empregando métodos de sequenciamento de próxima geração, a equipe, que incluiu o Professor Michi Hofreiter, da Universidade de York, determinou os tipos de tentilhões a partir dos quais a família honeycreeper originalmente evoluiu, e ligou o tempo dessa rápida evolução à formação das quatro principais ilhas havaianas.

A pesquisa, que será publicada na última edição da Current Biologyon 8 November, também envolveu cientistas do Smithsonian Institution e doEarlham College nos EUA e do Max Planck Institute for EvolutionaryAnthropology em Leipzig.

Existiram mais de 50 espécies destas aves coloridas que eram tão diversas que historicamente não ficou claro que todas faziam parte do mesmo grupo.

ProfessorHofreiter, do Departamento de Biologia da Universidade de York, disse: “Os melões provavelmente representam o exemplo mais impressionante de uma adaptação em vertebrados que levou a uma série de formas de bico únicas entre as aves. Em nosso estudo nós somos, pela primeira vez, capazes de resolver as relações terapêuticas das espécies dentro deste grupo e assim entender a revolução do bico”

HeatherLerner, professor assistente de biologia do Earlham College, acrescentou: “Alguns comem sementes, outros comem frutas, alguns comem caramujos, outros comem néctar”. Alguns têm as notas de papagaios, outros de papa-moscas, enquanto alguns são parecidos com tentilhão e outros têm a visão, notas finas”. Então a pergunta com a qual começamos foi: como evoluiu essa incrível diversidade ao longo do tempo?”.

A resposta é única para as ilhas havaianas, que são parte de uma correia transportadora de formação de ilha devido à actividade vulcânica, com novas ilhas a aparecerem à medida que a correia transportadora se move para noroeste. Cada ilha que se forma representa uma ardósia em branco para a evolução, de modo que à medida que uma espécie de cria-de-mel se move de uma ilha para uma ilha nova, estas aves encontram novos habitats e nichos ecológicos que podem causar a sua adaptação e ramificar-se em espécies distintas. Os pesquisadores examinaram a evolução dos honeycreepers havaianos após a formação de Kauai-Niihau, Oahu, Maui-Nui e Hawaii. A maior explosão de evolução em espécie, chamada de radiação, ocorreu entre 4 milhões e 2,5 milhões de anos, após a formação de Kauaii-Niihua Oahu, mas antes das duas grandes ilhassexistas restantes, e resultou na evolução de seis de dez tipos distintos de espécies.

Co-author Helen James, uma pesquisadora do Museu Nacional de História Natural do Smithsonian “Esta radiação é um dos tesouros científicos naturais que o arquipélago oferece no meio do Pacífico. Foi fascinante poder ligar um sistema biológico à formação geológica e permitir-nos ser os primeiros a oferecer uma imagem completa da história adaptativa destas aves”

Utilizando dados genéticos de 28 espécies de aves que pareciam semelhantes aos dos honeycreepers morfologicamente, geneticamente ou que partilhavam proximidade geográfica, os investigadores determinaram que as várias espécies de honeycreepers evoluíram a partir de rosmaninho eurasiático. Ao contrário das espécies de aves ancestrais mostother, que vieram da América do Norte e colonizaram as Ilhas Havaianas, o rosefinch provavelmente veio da Ásia, que os cientistas encontraram.

Rob Fleischer, chefe do SmithsonianConservation Biology Institute’s Center for Conservation and EvolutionaryGenetics disse: “Há uma percepção de que não restam espécies que são realmente nativas do Havaí, mas estas são aves verdadeiramente nativas que têm valor científico e desempenham uma função ecológica importante e única. Estou impressionado por finalmente termos tido sequência de DNA suficiente e a tecnologia necessária para nos tornarmos os primeiros a produzir esta árvore evolucionária precisa e confiável”.

A diversidade dos Havaianhoneycreepers teve um grande sucesso, com mais da metade das 56 espécies conhecidas já extintas. Os pesquisadores concentraram-se nas 18 espécies sobreviventes de honeycreeper, mas destas, seis são consideradas criticamente ameaçadas pela União Internacional para a Conservação da Natureza, quatro são consideradas ameaçadas e cinco são vulneráveis.

ProfessorHofreiter disse: “É uma tragédia que a maioria das espécies deste grupo único de aves, um dos melhores exemplos do poder de selecção natural que temos no terreno, estejam extintas ou à beira da extinção. Ainda temos tempo para tomar medidas para conservar a diversidade que resta”

O próximo passo na pesquisa é a obtenção de espécimes e ossos subfósseis para determinar onde as espécies extintas se encaixam na árvore genealógica evolutiva, ou filogenia, para ver se as novas linhagens se encaixam no padrão geral encontrado no estudo atual. A análise de DNA para o estudo atual utilizou protocolos especializados desenvolvidos pelo Professor Hofreiter e colegas do Instituto Max Planck.

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Outras informações

• Thepaper ‘Multilocus Resolution ofPhylogeny and Timescale in the Extant Adaptive Radiation of HawaiianHoneycreepers’ será publicado em Current Biology no dia 8 de Novembro. Uma versão PDF do artigo estará disponível online às 17.00hrs (hora do Reino Unido) nas páginas de mídia da Current Biology.
• Os autores do estudo do Smithsonian Conservation Biology Institute são Lerner (agora no Earlham College) e Fleischer. Os autores adicionais são James, do Museu Nacional de História Natural do Smithsonian, e Michi Hofreiter, da Universidade de York, e Matthias Meyer, do Instituto Max Planck de Antropologia Evolucionária. O trabalho foi financiado pela National ScienceFoundation
• Mais no Departamento de Biologia da Universidade de York em www.york.ac.uk/biology/
• A imagem em destaque mostra um finch Laysan juvenil (centro), e no sentido horário a partir do topo: Hawaii akepa, Maui parrotbill, poouli, iiwi, Maui alauahio, e akiapolaau. Obra © H. Douglas Pratt.