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Aves canoras ameaçadas de extinção desafiando suposições sobre a evolução
Esta espécie é um dos únicos dois exemplos conhecidos em todo o mundo que percorreram esse caminho, desafiando as suposições típicas de como novas espécies se formam.
Por Cay Leytham-Powell - 26/03/2021


Um Tawny-Bellied Seedeater dentro do habitat que compartilha com o Iberá Seedeater. Crédito: Sheela Turbek

Nem todas as espécies podem percorrer o mesmo caminho para a existência, pelo menos de acordo com novas descobertas da Universidade do Colorado em Boulder e colaboradores.

Esta nova pesquisa, lançada hoje na Science, olhou para um pássaro canoro recém-descoberto e ameaçado de extinção localizado apenas na América do Sul - o Iberá Seedeater - e descobriu que este pássaro seguiu um caminho evolutivo muito raro para vir à existência em um ritmo muito mais rápido do que o grande maioria das espécies .

Ao comparar este pássaro a um vizinho intimamente relacionado (o Tawny-Bellied Seedeater) no mesmo grupo (os comedores de sementes capuchinhos do sul), os pesquisadores determinaram que o embaralhamento genético de variações existentes, em vez de novas mutações aleatórias, trouxe esta espécie à existência - e seus próprios comportamentos os estão mantendo separados.

Esta espécie é um dos únicos dois exemplos conhecidos em todo o mundo que percorreram esse caminho, desafiando as suposições típicas de como novas espécies se formam.

"Um dos aspectos deste artigo que o torna tão legal é que fomos capazes de abordar essa questão de como os semeadores Iberá se formaram a partir de múltiplas perspectivas diferentes", disse Sheela Turbek, estudante de graduação em ecologia e biologia evolutiva (EBIO) em CU Boulder e o autor principal do estudo.

"Não apenas coletamos dados locais sobre quem acasalou e a identidade de sua prole, mas também geramos dados genômicos para examinar o quão semelhantes essas duas espécies são em um nível genético. veja onde o Iberá Seedeater se encaixa no contexto do grupo capuchinho mais amplo. "

"Muitos estudos abordarão um desses aspectos ou questões, mas não combinarão todas essas diferentes informações em um único estudo."

Os comedores de sementes do capuchinho do sul são um grupo de pássaros canoros recentemente evoluídos, encontrados em toda a América do Sul, que está se ramificando rapidamente, com muitas de suas espécies em estágios iniciais de evolução. Esta família é mais conhecida pela variação dramática com os machos em termos de canções e cor da plumagem, enquanto as fêmeas são indistinguíveis até mesmo para os pesquisadores mais familiares.

O Iberá Seedeater, o membro mais recente desta família, foi descoberto pela primeira vez nas pastagens pantanosas e remotas do Parque Nacional Iberá, no norte da Argentina, pelos co-autores do estudo Adrián S. Di Giacomo e Cecilia Kopuchian do Centro de Ecología Aplicada del Litoral, Argentina , em 2001, e então descrito na literatura científica em 2016.
 
Nesse parque nacional, no entanto, existem seis outras espécies de capuchinhos intimamente relacionadas, incluindo o Tawny-Bellied Seedeater, que se reproduzem lado a lado. Essas espécies, apesar de ocuparem o mesmo ambiente e comerem os mesmos alimentos, raramente cruzam entre si.

E assim, os pesquisadores se perguntaram por que - e como - o Iberá Seedeater veio a existir.

Eles exploraram essas questões de duas maneiras: primeiro, eles examinaram como essa nova espécie pode ter se formado, examinando as maneiras em que seu DNA difere do Tawny-Bellied Seedeater, e segundo, observando quais mecanismos podem estar impedindo-o de cruzar com as outras espécies que ocorrem no parque.

O Iberá Seedeater, uma ave canora em extinção, agindo agressivamente com um
pássaro falso como parte de um experimento comportamental
conduzido por Turbek. Crédito: Sheela Turbek

Para isso, Turbek desceu à Argentina para a temporada de acasalamento por três anos, ficando dois meses e meio a três meses de cada vez, procurando e monitorando ninhos, coletando amostras de sangue de adultos e filhotes, e então, no último ano , realizaram um experimento comportamental para ver se a plumagem ou a canção tinham um papel importante em termos de reconhecimento de espécies.

"O trabalho de campo envolvido na coleta de dados comportamentais e de acasalamento sortidos é extraordinariamente difícil, razão pela qual esses tipos de conjuntos de dados raramente existem. Este estudo e publicação são um testemunho da habilidade e trabalho árduo de Sheela no campo", disse Scott Taylor, um professor assistente em EBIO em CU Boulder, autor do artigo e conselheiro de Turbek.

O que eles descobriram é que os dois pássaros estão intimamente relacionados geneticamente, apenas distinguíveis pelos genes envolvidos na coloração da plumagem. Da mesma forma, eles descobriram que os machos respondiam de forma mais agressiva a canções e variações de plumagem alinhadas com sua própria espécie.

Isso tudo significa que as espécies poderiam muito bem se reproduzir e hibridizar - elas simplesmente optam por não fazê-lo, reforçando, portanto, suas próprias barreiras reprodutivas.

Em um nível mais amplo, porém, ao comparar o Iberá Seedeater com outras espécies de capuchinhos, os pesquisadores descobriram que o Iberá Seedeater compartilha variantes genômicas com outros capuchinhos nessas regiões, mas as variantes foram embaralhadas para formar uma combinação única, que, segundo os pesquisadores argumentar, poderia ser um atalho evolutivo que muito provavelmente está subjacente a grande parte da diversidade entre as diferentes subespécies desta família.

"Esta é uma história realmente linda sobre um processo que nunca vimos dessa forma antes", diz o coautor Irby Lovette, diretor do Programa de Biologia Evolutiva Fuller no Laboratório de Ornitologia Cornell.

"O modelo evolucionário clássico e mais comum para novas espécies é o acúmulo de mutações genéticas quando essas espécies são separadas por uma barreira geográfica ao longo de talvez milhões de anos. Mas aqui descobrimos que o embaralhamento genético pode acontecer rapidamente e sem isolamento geográfico. É quase como 'especiação instantânea.' "

Leonardo Campagna, pesquisador associado do Cornell Lab of Ornithology e autor sênior do artigo, concorda:

"Este é o exemplo mais claro em pássaros de como a reorganização da variação genética pode gerar uma espécie totalmente nova."

O único outro organismo onde esse tipo de evolução foi visto, de acordo com Turbek, é um grupo de peixes encontrados na África chamados de ciclídeos do Lago Vitória.

“É interessante ver esse mecanismo operando em algo tão diferente quanto os pássaros”, comentou Turbek.

Embora este estudo tenha se concentrado em parte no papel dos comportamentos masculinos, os pesquisadores estão muito interessados ​​em dar um passo adiante, examinando o papel que a escolha feminina também pode desempenhar na reprodução.

"Há muitas outras questões que temos que resolver", disse Turbek.

 

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