2. Prezentare generală a numărului special
lucrarea lui Petren și colab. (2010) este primul care a raportat o analiză genetică a specimenelor colectate de Charles Darwin și colegii săi de navă în călătoria HMS Beagle. Autorii folosesc genetice moderne instrumente, cum ar fi clonarea și secvențierea ADN-ului vechi și multilocus markeri microsateliți, la genotipul moderne și istorice finch probe și populațiile din Galapagos, pentru a investiga pierderea diversității în această insulă ecosistemului de la vizita de Darwin în anul 1835., Acest studiu a arătat că în Galápagos s-a pierdut mult mai multă biodiversitate decât s-a recunoscut anterior, în ciuda faptului că aceste habitate insulare sunt considerate printre cele mai puțin influențate de oameni din cauza unei explorări relativ târzii și a activității scăzute de așezare. În plus, această lucrare aduce o altă contribuție importantă prin aruncarea luminii asupra unora dintre (infam!,) originea necunoscută a unora dintre specimenele finch ale lui Darwin, deoarece autorii au reușit să determine cu succes locația și speciile unui număr de cinteze necunoscute colectate de Charles Darwin și alții în timpul expedițiilor de colectare timpurie din ultimii 175 de ani.în ciuda pierderii aparente a mai multor populații insulare din cintezele lui Darwin (de mai sus), niciuna dintre specii nu a dispărut., Cu toate acestea, în ultimii ani, datorită o combinație de creșterea activității umane, pierderea habitatului și invazii de specii introduse, mangrove finch (Camarhynchus heliobates) este acum pe cale de dispariție, cu o populație totală de aproximativ 100 de persoane, și este printre cele mai rare păsări de pe planetă. Lucrarea de Fessl și colab. (2010) furnizează informațiile cantitative noi atât de necesare despre această specie pe cale de dispariție și o discută în contextul eforturilor și tehnicilor de conservare., Este clar că finchul de mangrove este foarte scăzut în număr în toate micile patch-uri de mangrove pe care le locuiește, iar însăși existența sa este amenințată de șobolani și muște parazitare. Folosind software – ul pentru analiza proiecției populației, autorii efectuează o analiză utilă pentru a arăta cât de vulnerabile sunt populațiile în regimurile actuale de prădare și cum vulnerabilitatea ar putea fi diminuată cu o creștere a succesului de reproducere și suprimarea prădării. Aceste informații ar trebui să fie foarte utile și valoroase pentru conservarea acestei și a altor specii., În timp ce accentul principal al acestei lucrări este ecologia și conservarea finchului de mangrove și nu evoluția sa, este o amintire importantă a ceea ce se poate întâmpla unei specii insulare endemice care este împinsă dincolo de capacitățile sale de adaptare.,
lucrarea de Podos (2010) a examinat dacă membrii de mediu sol finch Geospiza fortis populației la o anumită locație, numit El Garrapatero, pe Insula Santa Cruz discrimineze între două cioc-dimensiune morphs bazat pe piesa singur, și, de asemenea, în plus testat dacă aceste păsări pot discrimina melodiile locale și la distanță (24 km) cântăreți de aceeași specie., Prima întrebare este una deosebit de interesantă, deoarece aceste două morfe sunt cunoscute pentru a se împerechea sortativ și, astfel, pot oferi un model bun pentru studierea formării limitelor speciilor prin diferențierea simpatică. Autorul oferă dovezi că acestea răspund diferit la melodiile locale produse de diferite morphs, dar nu discriminează între melodiile mici morph înregistrate din diferite locații, contrar rezultatelor unui studiu anterior De redare în care melodiile locale și îndepărtate au provocat răspunsuri diferite (Podos 2007)., Cea mai mare importanță a transforma de canto de sex masculin (morph discriminare) decât de la o locație în cazul în care piesa a fost produsă (acustic preferinta), astfel, sprijină ipoteza că piesa în cintezele lui Darwin poate servi ca un comportament mecanism pentru împerechere asortată și coexistă divergență evolutivă.a related paper by De León et al. (2010) a studiat factorii care mediază fluxul de gene între populațiile divergente/speciile de cinteze ale lui Darwin. Acesta este un studiu al divergenței morfologice și al izolării reproductive în prezența fluxului genetic., Motivul este că diferențele ecologice pot funcționa pentru a menține sau chiar a promova diferențierea și izolarea reproductivă atunci când selecția direcțională este suficient de puternică pentru a contracara efectele de omogenizare ale fluxului de gene. Un astfel de scenariu a fost sugerat cu ceva timp în urmă de Felsenstein (1981) și Smith (1989). Autorii profită de populațiile variabile de finch mediu prin compararea diferențelor genetice (variație alelică la 10 loci microsateliți la aproximativ 1000 de indivizi) între astfel de populații cu diferențe morfologice și separare geografică între populații., În plus, aceștia efectuează o analiză comparativă similară pe mai multe specii de cinteze (cinteza medie G. fortis, cinteza mică G. fuliginosa și cinteza mare G. magnirostris) din aceeași insulă (Insula Santa Cruz). Constatarea cheie este că structura populației (genetică) este asociată cu morfologia ciocului, dar mai puțin cu separarea geografică. Adică, populațiile cu dimensiuni similare ale ciocului au prezentat o diferențiere genetică mai mică decât populațiile cu dimensiuni diferite ale ciocului. Mai Mult, G., fortis cu cea mai mare divergență în dimensiunea ciocului a arătat, de asemenea, cea mai mare divergență la markerii neutri. Acest model este, de asemenea, similare pentru interspecifice comparații între cintezele, și în concordanță cu rezultatele la aceste două biologice scale (intra – și interspecifice variație) sugerează că ecologice diferențiere (selecția disruptivă și de împerechere asortată) pot fi importante în conducere speciație. În cele din urmă, studiul adaugă la corpul tot mai mare de dovezi care indică faptul că speciația poate apărea în ciuda fluxului de gene între populații.,
lucrarea de Temeles și co-lucrătorilor (2010) atinge pe probleme legate de morfologice de adaptare și de speciație într-un alt grup de păsări, pustnicul colibri (Phaethornithinae). În această lucrare, autorii au studiat evoluția dimorfismului sexual în mărime și formă pe un grup de colibri care combină date morfologice obținute din sute de exemplare din 30 de genuri distincte din colecțiile muzeului cu informațiile filogenetice recent publicate despre aceste specii., Astfel extinse cioc-forma dimorfism adaptat pentru resurse partiționare nu există în cintezele lui Darwin sau în multe alte păsări grupuri, dar înțelegerea sa de origine și funcție în grupuri în care nu apar, cum ar fi colibri, contribuie foarte mult la înțelegerea noastră de cioc evoluția morfologică., Autorii au obținut rezultate interesante privind evoluția dimorfism sexual în cadrul acestui grup arată că, de exemplu, moderată de sex feminin-părtinitoare dimorfism sexual în lege curbură a fost ancestrale starea în pustnic colibri (Phaethornithinae), și că a fost mult amplificată în mai multe specii, cum ar fi Glaucis hirsutus și Phaethornis tip, în cazul în care facturile de femei sunt cu 60% mai curbate decât facturile de bărbați, care ar putea fi explicat prin diferențele în utilizarea de plante alimentare., Datele lor sugerează că colibri pustnici ar putea oferi un model valoros pentru studiul cauzalității ecologice ca mecanism de evoluție a dimorfismului sexual pentru orice specie în care există diferențe în morfologia trofică sau alte astfel de diferențe morfologice datorită utilizării resurselor specifice sexului.
O hârtie de Grant & Grant (2010) oferă un intrigant uita-te la modele de fluxul de gene între specii de cintezele lui Darwin pe Daphne Majore Insula, precum și fluxul de gene datorită imigrației a con – și heterospecifics., Rezultatul principal, că fluxul de gene de la heterospecifics pare să fie mai mare decât fluxul de gene de la celelalte animale congenere pe diferite insule, este destul de fascinant și de gândit, deoarece provocările noastre obișnuite concepții privind speciile limitele și rolul de fluxul de gene în păstrarea populații ale aceleiași specii de coeziune și populațiile de specii diferite, separate. Autorii au folosit metode foarte cuprinzătoare care combină pedigreele obținute prin observare și genotipare cu măsurători morfometrice și chiar observații comportamentale, cum ar fi structura cântecului și repertoriul., Aceste observații atente au permis autorilor să estimeze cu succes astfel de cantități relativ mici de flux genetic. Ei au ajuns la concluzia că între peștii congeneri fluxul de gene, ca urmare a imigrației în Daphne Major a fost insuficientă pentru a anula efecte puternice de ambele hibridizare și locale de selecție, și că între peștii congeneri și heterospecific fluxul de gene în combinație sunt suficiente pentru a contracara aleatoare de drift genetic., O implicație majoră de constatările de Grant & Grant (în presă) este acel schimb de gene între populații este complexă, eterogenă și un proces dinamic în timp, măsurată de-a lungul deceniilor dezvăluind structura genetică a populației, care este adesea folosit pentru a calcula rata medie de fluxul de gene de la o presupune starea de echilibru. Modelele complexe ale schimbului de gene pot duce la formarea unei bariere în calea interbreedării în timpul speciației.,
Clegg& Phillimore (2010) a contribuit cu o lucrare care oferă informații interesante despre modul în care divergența fenotipică și genetică poate fi decuplată la speciile de păsări insulare. Lucrarea este o încercare serioasă de a clarificat evolutiv forțele care modelează originea diversității biologice prin studierea populației structura genetică și fenotipică divergență între doi co-distribuit congenere de specii de păsări din genul Zosterops locuiesc în arhipelagul Vanuatu., Autorii au profitat de această insulă sistem la adresa relativă rolul de drift și fluxul de gene în modelarea variației genetice în cadrul populațiilor, în timp ce corelarea modele de variație genetică cu fenotipice diferențe între populații. Analiza comparativă a acestor caracteristici între cele două specii de păsări cu ecologii similare, dar cu istorii diferite în insule s-a dovedit deosebit de revelatoare. S-a constatat că influența migrației asupra structurii genetice a populației pare să persiste pentru perioade foarte lungi de timp (până la sute de mii de ani) în cadrul arhipelagului lor., În același timp, tranziția preconizată la o condiție a unui sistem mediat de drift, deoarece populațiile insulare devin din ce în ce mai izolate datorită capacității reduse de dispersie s-a dovedit a avea loc doar parțial la o specie endemică, în ciuda unei lungi istorii evolutive pe arhipelag (milioane de ani). Abordarea și concluziile descrise în această lucrare vor forma un fundal important de luat în considerare în viitor, în timp ce studiază speciația insulei în cintezele lui Darwin și alte specii.,cintezele lui Darwin sunt cele mai renumite pentru utilizarea diferențiată a ciocurilor lor distincte, ale căror forme și dimensiuni sunt considerate a fi maxim eficiente pentru dietele respective. Unul dintre cele mai importante aspecte ale funcției ciocului este capacitatea de a transmite și de a rezista stresului biomecanic în timpul utilizării ciocului, ceea ce este deosebit de important pentru speciile care crăpau semințe mari și/sau dure. Ieșirea biomecanică a ciocului/maxilarului integrat și a sistemului muscular cranian trebuie să fie corelată cu proprietățile fizice și geometrice ale ciocului. O lucrare de Soons și colab., (2010) este un studiu interesant care folosește o compilație de date empirice pentru a efectua o analiză computațională asupra semnificației mecanice și adaptive a formei ciocului în cintezele lui Darwin. Mai exact, autorii au folosit modelarea elementelor finite pentru a testa ipoteza de evitare a fracturii. Folosind o metodologie solidă și o analiză computațională bine construită, autorii au realizat un studiu care ar trebui să fie larg informativ pentru biologi în domeniile ecomorfologiei, biomecanicii craniofaciale și evoluției., Această lucrare ilustrează faptul că ciocurile adânci și largi din cintezele măcinate permit reducerea zonelor cu stres ridicat și magnitudini de stres de vârf, permițând păsărilor să crape semințe dure, limitând în același timp riscul de eșec al ciocului. Aceste rezultate ajuta pentru a explica adânc și larg ciocul morfologii printre care mănâncă semințe și cintezele în comparație cu dimensiuni în mod similar specii de cintezele lui Darwin urmăresc diferite diete, cum ar fi cactus cinteze, și corelarea unor astfel de morfologie cu creșterea musca vigoare a raportat mai devreme (Herrel et al. 2005).
o lucrare de Tebbich și colab., (2010) abordează evoluția adaptivă a trăsăturilor comportamentale în cintezele lui Darwin. În timp ce ciocurile cu forme diferite permit o manipulare mai eficientă (și mai sigură) a diferitelor tipuri de surse de hrană de către cintezele lui Darwin, o caracteristică remarcabilă și adesea trecută cu vederea a biologiei lor este o serie de adaptări comportamentale pe care aceste păsări le afișează în timp ce caută și accesează acele surse de hrană., Cintezele explora sol și pietre mari de semințe de cactus cinteze pătrunde cactus, flori și fructe, cu ciocurile lor ascuțite, Warbler cinteze sonda frunze de arbori și arbuști pentru artropode mici și ascuțite-cinteze cu cioc pupic pe pene muguri să bea sânge de la sâni sau crack ouăle lor de împingându-le peste pietre. Într-unul dintre cele mai extraordinare exemple din toate păsările, cintezele de ciocănitoare vor face o unealtă dintr-o crenguță sau ramură pentru a îndepărta o larvă de insecte dintr-o crevasă din trunchiul copacului atunci când nu sunt în stare să ajungă la ea cu ciocul (lipsa 1947; Bowman 1961)., Astfel de comportamente diverse și neofile au probabil o componentă genetică profundă, dar cum și când au evoluat astfel de comportamente în cintezele lui Darwin au rămas o chestiune de speculație. Autorii au testat „ipoteza tulpinii flexibile” pentru a explica variația observată în rândul cintezelor lui Darwin prin conectarea adaptabilității individuale la bogăția speciilor. Această ipoteză ar sugera că cintezele ancestrale erau flexibile și, prin urmare, capabile să se adapteze la mediul nou și dur pe care l-au întâlnit pe Galápagos prin exploatarea de noi tipuri de alimente și dezvoltarea de noi tehnici de hrănire., De asemenea, prezice că ar trebui să se aștepte niveluri ridicate de capacități cognitive la toate speciile de cinteze ale lui Darwin, nu numai la cele care folosesc tehnici inovatoare, cum ar fi cintezele de ciocănitoare. Autorii au comparat mai multe componente ale comportamentelor cognitive, cum ar fi învățarea operantă și inversă, inovativitatea, sarcinile de trestie și balansoar la mai mulți indivizi de cinteze de ciocănitoare și cinteze de copaci mici și au găsit dovezi că comportamentele inovatoare sunt primitive filogenetic în cintezele lui Darwin.,
Badyaev (2010) au contribuit o lucrare care reprezintă un corp extins de date pe cioc în formă de variație în cadrul unei singure specii de cinteze (Carpodacus mexicanus), un alt exemplu de curs de adaptare radiații, și oferă o grijuliu privire de ansamblu asupra contemporane fenotipice gândirii evoluționiste și include idei pe care doar recent au apărut din alte studii conexe. Autorul pune accentul pe mecanismele posibile care permit adaptarea precisă în morfologia ciocului și adaptabilitatea acestuia în timpul evoluției rapide și diversificării ciocurilor aviare., În special, el este interesat în a explica cele observate rapide schimbări evolutive în cioc morfologie în lumina neo-Darwiniană model care necesită coordonate schimbări în dezvoltare distincte precursori și corespondența între funcțională și genetică modularitate în cioc morfogeneza, care recent a fost elucidat (Abzhanov et al. 2004, 2006; Schneider 2006; Badyaev și colab. 2008)., Acest studiu se concentrează pe primele 19 generații de cinteze colonizarea un anumit site de internet în Montana și care afișa o gamă largă de distincte și probabil adaptive cioc morfologii—un rezultat al compensatorii de dezvoltare interacțiuni între ciocul de lungime și lățime în acomodarea microevolutionary schimbare în cioc adâncime., S-a constatat că selecția direcțională a eliminat în mare măsură extremele fenotipice formate prin aceste interacțiuni compensatorii de dezvoltare, în timp ce selecția stabilizatoare pe termen lung de-a lungul unei singure axe (adâncimea ciocului) a fost oglindită în structura covarianței genetice a aditivului cioc., Printre cele mai interesante interpretări ale datelor furnizate de Badyaev (2010) sunt adaptiv echivalența cioc configurații scuturi genetice și de dezvoltare variație în componente individuale de epuizarea prin selecție naturală și că compensatorii de dezvoltare interacțiunile dintre cioc componente poate genera rapid și amplu de reorganizare a cioc morfologia sub roman condiții, facilitând astfel evoluția precise de adaptare locale și care contribuie la starea generala de diversificare.
o lucrare din grupul Keller (Hoeck și colab., 2010) analizează un alt grup de păsări terestre Galápagos, care au fost, de asemenea, foarte importante pentru Charles Darwin și gândirea sa timpurie despre teoria evoluționistă, păsările mockingbirds Galápagos. Populațiile mici și izolate ale insulelor Mockingbirds oferă un model ideal pentru a studia efectele dimensiunii limitate a populației, a driftului genetic și a fluxului de gene asupra diversității genetice. Autorii au măsurat diversitatea genetică și diferențierea între 19 populații de păsări mockingbird de pe majoritatea insulelor Galápagos, acoperind toate cele patru specii endemice, folosind loci microsatelit putativ neutru., Autorii examinează aceste loci pentru semne de derivă și flux de gene și au folosit, de asemenea, specimene istorice pentru a evalua schimbarea genetică în ultimul secol, dezvăluind unele modele clare și izbitoare de diferențiere și diversitate în concordanță cu driftul genetic puternic și fluxul de gene limitat. Acest lucru este în contrast cu cintezele lui Darwin, care prezintă niveluri răspândite de migrație interisland și au niveluri scăzute de izolare la distanță (Petren et al. 2005; Tonnis și colab. 2005)., Astfel, se pare că divergența fenotipică între populațiile de păsări mockingbirds Galápagos se datorează în mare parte izolării și derivării genetice.
în cele din Urmă, o hârtie de Ricklefs (2010) propune gazdă–patogen coevoluția ca o posibilă explicație pentru reducerea secundar sympatry, și, astfel, ratele de diversificare, în legătură sora speciile care populau insula arhipelaguri. În timp ce este extrem de relevant pentru înțelegerea mecanismelor de speciație în cintezele lui Darwin, acest studiu oferă, de asemenea, o completare a studiilor de nișă ale lui Peterson et al., (1999), care a concluzionat că nișele speciilor surori nu se schimbă mult timp după speciație. Ipoteza propusă de Ricklefs (2010) se bazează pe modelul observat în rândul selectat taxoni, ceea ce arată că de la distanță arhipelaguri dezvăluie niveluri mai ridicate de secundar sympatry decât arhipelaguri mai aproape de continental uscat. Autorul sugerează că simpatia secundară ar putea fi prevenită prin concurența aparentă mediată prin agenți patogeni care coevoluează cu populațiile gazdă, dar sunt patogeni în populațiile surori., Prin urmare, absența numeroșilor agenți patogeni în arhipelagurile îndepărtate ar permite populațiilor surori să realizeze mai ușor simpatia secundară și să accelereze diversificarea. Prin același raționament, speciile ar trebui să se acumuleze relativ lent și în regiunile continentale. Aceasta este o idee nouă propusă pentru a explica nivelurile aparente ale simpatiei secundare reduse în anumite locații geografice, cum ar fi arhipelagurile îndepărtate., Date relativ recente apariția studiului de boli în populații naturale de orice specie, este de înțeles că acest document nu prezintă un stricte de testare a propus ipoteza, dar o descriere generală a ‘patogen ipoteză’, care cu siguranță va deschide teren pentru o serie de teren și studii experimentale.pe scurt, Charles Darwin și colegii săi de la HMS Beagle au fost primii care au colectat mici păsări cântătoare, acum cunoscute sub numele de cintezele lui Darwin (Galápagos), cu exact 175 de ani în urmă (Darwin 1839)., Aceste păsări au fost mai târziu recunoscute ca fiind strâns legate între ele, dar au evoluat ciocuri de forme și dimensiuni distincte ca adaptări pentru diferite surse de hrană. Ca atare, ele au devenit un exemplu clasic al multor procese evolutive diferite și continuă să ne ofere perspective valoroase asupra principiilor schimbării evolutive. După cum ilustrează această problemă specială, descoperirile noi și interesante făcute din studiile asupra cintezelor lui Darwin și a grupurilor conexe sunt o adevărată sărbătoare a moștenirii lui Darwin față de știința modernă., Este sigur că vom continua să folosim aceste păsări iconice pentru a educa, a instrui și a inspira generațiile viitoare de cercetători pentru o lungă perioadă de timp.