การคัดเลือกโดยธรรมชาติบางครั้งสามารถทำงานกับยีนได้ครั้งละหนึ่งยีน การศึกษาใหม่ของนกฟินช์ของดาร์วินแนะนำสายพันธุ์ของยีนหนึ่งตัวมีผลอย่างมากต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของขนาดจงอยปากหลังภัยแล้งนักวิจัยรายงานในวารสารScience 22 เมษายน การค้นพบนี้อาจช่วยอธิบายว่านกฟินช์ของดาร์วินพัฒนาเป็น 18 สายพันธุ์ได้อย่างไรในช่วง 1 ล้านถึง 2 ล้านปีที่มีวิวัฒนาการอย่างรวดเร็ว
ความแห้งแล้งที่เกิดขึ้นบนเกาะ Daphne Major ของกาลาปากอสในปี 2547
และ 2548 ทำให้การปรับตัวของนกฟินช์สัญลักษณ์ของดาร์วินบางตัวดำเนินไปอย่างรวดเร็ว การแข่งขันสำหรับเมล็ดหายากที่มีหลุมเป็นหลุมขนาดกลาง ( Geospiza fortis ) โดยมีจงอยปากขนาดใหญ่เทียบกับนกฟินช์พื้นขนาดใหญ่ ( G. magnirostris ) ที่มีจงอยปากขนาดใหญ่ ฟินช์พื้นกลางปากใหญ่แพ้การแข่งขันนั้น พวกเขาตาย แต่นกฟินช์พื้นกลางที่มีจงอยปากเล็กรอดจากการกินเมล็ดเล็กๆ ส่งผลให้นกฟินช์พื้นขนาดกลางบนเกาะมักจะมีจะงอยปากที่เล็กกว่าหลังฤดูแล้งมากกว่าเดิม
ตัวแปรทางพันธุกรรมของ ยีน HMGA2ควบคุมขนาดของจงอยปากในนก ขณะนี้ Leif Andersson นักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการและเพื่อนร่วมงานรายงาน นักวิจัยพบว่ายีนที่มีจงอยปากขนาดใหญ่นั้นเสียเปรียบอย่างมากในช่วงฤดูแล้ง
การศึกษานี้ใช้ “เรื่องราวที่หรูหราที่สุดในชีววิทยาวิวัฒนาการแล้วเติมรายละเอียดเกี่ยวกับโมเลกุลที่สำคัญ” Hopi Hoekstra นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าว แม้ว่านักวิจัยจะไม่ทราบแน่ชัดว่ายีนมีอิทธิพลต่อขนาดของจงอยปากอย่างไร แต่งานนี้อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงรากฐานทางพันธุกรรมของวิวัฒนาการได้ดีขึ้น “นี่เป็นก้าวแรกที่สวยงามและยิ่งใหญ่”
Andersson จากมหาวิทยาลัย Uppsala ในสวีเดน ร่วมมือกับ Peter Grant
แห่งมหาวิทยาลัย Princeton และ B. Rosemary Grant ผู้ซึ่งบันทึกการเปลี่ยนแปลงในประชากรนกฟินช์ของดาร์วินมานานหลายทศวรรษ ก่อนหน้านี้นักวิจัยได้ค้นพบว่ายีนที่เรียกว่าALX1ควบคุมว่าจะงอยปากทู่หรือแหลม ( SN: 3/7/15, p. 7 ) แต่ดูเหมือนว่ารูปร่างของจงอยปากจะไม่มีบทบาทในการเอาชีวิตรอดจากภัยแล้ง ขนาดของจงอยปากเปลี่ยนไป
กลุ่มของ Andersson ได้จำกัดการค้นหายีนที่ควบคุมขนาดของจงอยปากให้แคบลงจนเหลือ DNA ที่มีHMGA2และยีนอื่นๆ อีกสามตัว นักวิจัยไม่สามารถปฏิเสธได้ว่ายีนอื่นๆ มีผลต่อขนาดของจงอยปากด้วย แต่บอกว่าHMGA2เป็นยีนที่มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับลักษณะนี้มากที่สุด คิดเป็นสัดส่วนเกือบ 30 เปอร์เซ็นต์ของการเปลี่ยนแปลงขนาดของปากนกในช่วงฤดูแล้ง Andersson กล่าว เป็นที่ทราบกันดีว่าโปรตีน HMGA2 ช่วยควบคุมการเปิดหรือปิดยีนอื่นๆ ในมนุษย์และหนู ยีนมีความเกี่ยวข้องกับความสูง การพัฒนาใบหน้า และลักษณะอื่นๆ
นกที่มียีนจะงอยปากขนาดใหญ่สองสำเนาจะมีจะงอยปากขนาดใหญ่ ในขณะที่ตัวแปรจะงอยปากเล็กสองชุดจะงอยปากขนาดเล็ก นกที่มีนกตัวหนึ่งมีจงอยปากขนาดกลาง นกชนิดปากเล็กพบร้อยละ 61 ในนกฟินช์ที่รอดชีวิตจากภัยแล้ง แต่มีเพียง 37 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นในนกที่ตาย
โธมัส กิฟนิช นักนิเวศวิทยาพืชแห่งมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน บอกว่า เป็นเรื่องผิดปกติที่ยีนตัวเดียวจะมีผลอย่างมากต่อการอยู่รอด นักวิจัยได้บันทึกหลายกรณีที่ยีนหลายตัวส่งผลต่อลักษณะเฉพาะเล็กน้อย ยีนที่มีผลกระทบอย่างมากอาจอธิบายการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการอย่างรวดเร็ว
รูปแบบของจงอยปากขนาดเล็กของHMGA2ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงใหม่ที่เกิดจากภัยแล้ง Andersson กล่าว นักวิจัยค้นพบว่าตัวแปรนี้มีมาช้านาน บางทีอาจถึง 1 ล้านปีหรือมากกว่านั้น และอาจเกิดจากการผสมพันธุ์กับนกฟินช์ต้นไม้ นักวิจัยค้นพบ
Daniela Palmer นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการแห่งมหาวิทยาลัยชิคาโกกล่าวว่าการผสมข้ามสายพันธุ์ระหว่างเผ่าพันธุ์พิสูจน์ได้ว่าเป็นพลังแห่งวิวัฒนาการ นักวิจัยกำลังบันทึกตัวอย่างมากขึ้นเรื่อยๆ ของการผสมข้ามพันธุ์ที่มีอิทธิพลต่อวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตที่มีความหลากหลายเช่นเดียวกับผีเสื้อและมนุษย์ ( SN: 3/5/16, p.18 ) เธอกล่าว “การผสมพันธุ์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่สำคัญในการปรับตัว”
credit : seoservicesgroup.net shwewutyi.com siouxrosecosmiccafe.com somersetacademypompano.com starwalkerpen.com studiokolko.com symbels.net synthroidtabletsthyroxine.net syossetbbc.com tampabayridindirty.com
