Darwini vintide genoom näitab kiiret evolutsiooni
Kui Charles Darwin 1835. aastal HMS Beagle pardal Galapagose saartele jõudis, ei osanud ta isegi kahtlustada, et kõik saarestikus elavad vindid on lähisugulased. Tähelepanek osutus aastaid hiljem evolutsiooniteooria sõnastamisel väärtuslikuks vihjeks. Rühm rootsi ja ameerika teadlasi on nüüd järjestanud saartel elavate vindiliikide DNA ja leidnud geeni, mis mõjutab lindude nokkade kuju.
Vindid jõudsid Galapagose saartele hinnanguliselt kaks miljonit aastat tagasi. Umbes samal ajal, kui maailma hakkas vallutama püstine inimene. Ent kui Homo erectusele olid avatud terved mandrid, siis ürgne vindiliik pidi leppima 18 saarega. Kaks miljonit aastat hiljem võib saarestikus kohata 14, uue töö kohaselt võibolla isegi 17 erinevat liiki vinti. Iga saar oli piisavalt erinev, et viia erinevate kohastumusteni. Mõned asusid toituma kaktuselillede nektarist, teised putukatest, kolmandad seemnetest ja mõned isegi iguaanide verest, vormides sellega nende füsioloogiat ja kehakuju.
Samuti demonstreeriti mõnekümne aasta eest Darwini vintide näitel, et evolutsioon võib olla väga kiire ka selgroogsete hulgas. Bioloogidest Rosemary ja Peter Grant hakkasid 1973. aastast saadik mõõtma Daphne Majorina tuntud saare vindipopulatsiooni nokkade pikkust, seades selle hoolikalt vastavusse mõõtmisaastal nähtud kliimatingimuste ja üldise toidu kättesaadavusega. 1970. aastate lõpus oli konkurents seemnete pärast põua tõttu üha tihedam. Suuremaid, kuid kõvema kestaga seemneid leidus teistest rohkem. Nende sisuni suutsid jõuda aga vaid suurema nokaga linnud. Paari põlvkonna järel oligi nokkade keskmine pikkus kasvanud. Parematel kliimatingimustel võis aga paegi kohata väiksemate nokkadega linde.
Nüüd on abielupaar koos rootsi ja ameerika kolleegidega järjestanud 120 vindi genotüübi, uurides kõigi 14 seni kirjeldatud liigi pärilikkusainet. "Seni on uuritud vaid vintide üksikuid geenipiirkondi ja nende mitokondriaalset pärilikkusainet. Nii võib pidada tööd kõige laiamahulisemaks, mis seni avaldatud," märkis Leif Andersson, töö kaasautor Uppsala ülikoolist. Töörühm kõrvutas järjestatud genoome ja otsis neist erinevusi, mis selgitaksid erinevate liikide erinevat nokakuju. Ilmselge kandidaadina jäi sõelale ALX1, mis mängib selgroogsete seas olulist rolli kolju moodustumises.
"Ainult ühe geeni niivõrd suur mõju on päris üllatav, arvestades, et taoliste tähtsate omaduste vormimises osalevad tavaliselt kümned kui mitte sajad geenid," nentis Andersson. Eelnevad teiste töörühmade uurimused ongi vihjanud, et lugu on tegelikult keerukam. Bioloog loodab aga kolleegidega teiste kandidaatgeenide leidmiseks uurida veelgi rohkemate lindude pärilikkusainet.
Samal ajal leidis töörühm, et Darwini vintide senises liikide klassifikatsioonis võiks teha mõningaid parandusi. Näiteks avastati, et mõned liigid näivad olevat paaritunud üksteisega arvatust rohkem ja pikemalt, misläbi on ka nende geneetiline materjal küllaltki sarnane. "See annab mõista, et liikidevaheline paaritumine kujundab evolutsiooni arvatust rohkem," selgitas Andersson. Teise liigi puhul võib aga eristada selgelt kolme erinevate geenipopulatsiooni, mis annab alust nende kolmeks liigiks jagamiseks.
Täna, 206 aasta eest sündis Charles Darwin.
Uurimus ilmus ajakirjas Nature.
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa