Tüy Yapısı ve Ötüşteki Küçük Farklılıklar, Eskiden Neredeyse Özdeş Olan Kuşların Yepyeni Türlere Evrimleşmesine Neden Oldu!

Arjantin'in Iberá Milli Parkı'nda çalıkuşu boyutlarında, birbirinden neredeyse farksız iki kuş türü, yan yana yaşayıp, günlerini aynı çeşit tohum aramakla ve aynı çeşit yerlerde yuva yapmakla geçiriyor. Hatta bu iki tür, çifteleşerek yavru bile oluşturabilir!

Fakat bu çiftleşme, artık normal koşullarda gerçekleşemiyor. Hem de evrimsel biyologların keşfettiğine bakılırsa çiftleşmenin gerçekleşmeme nedeni, oldukça "önemsiz" gibi görünen özellikler: Karın bölgesindeki hafif renk farklılıkları ve ötme biçimindeki ufak farklılıklar, bu kuşları jenerasyonlar boyunca çiftleşmekten alıkoymak için yeterli olmuş gibi görünüyor.

Bilim insanlarının buluşu, bu kuşların genetik açıdan büyük bir benzerlik paylaşmasına rağmen nasıl olup da iki farklı tür olabildiğini açıklamaya yardımcı olmakta. Princeton Üniversitesi'nde çalışan ve bu araştırmaya dahil olmayan evrimsel biyolog B. Rosemary Grant, çalışmanın yeni bir türün ortaya çıkışında davranış biçimlerinin önemini gösterdiğini belirtiyor.

Çoğu zaman yeni bir türün oluşma nedeni, bir popülasyonun bazı üyelerinin bir sınırla, mesela bir ırmak ya da bir sıradağ tarafından grubun geri kalanından izole edilmesidir. Zaman içinde bu iki grubun gen dizimi, özellikleri ve de davranışları birbirinden farklılaşır. Hatta bu iki grubun izolasyonu yeterince uzun sürerse, gruplar, birbirleriyle çiftleşip doğurgan bir yavru üretemezler bile! Buna, allopatrik türleşme denir.

Ama bazen, tıpkı bu iki güneyli Capuchino tohumculunun durumunda da gözlendiği üzere, iki tür bu tarz bir fiziksel bariyer tarafından ayrılmadan da, yani aralarında hiçbir izolasyon olmasa bile türleşebilirler. Buna simpatrik türleşme denir.^[1] Biyologlar, uzun bir süredir bunun nasıl gerçekleştiğini merak ediyorlar; çünkü bu tür türleşmeyi ve dinamiklerini tespit etmek oldukça zor. Çalışmaya dahil olmayan, Yale Üniversitesi evrimsel biyoloğu Martha Muñoz şöyle diyor:

Bu araştırma, omurgalılarda simpatrik türleşmeyi iş üstünde yakalayarak kayda geçiren nadir çalışmalardan biri.

Cornell Üniversitesi'nden evrimsel biyolog Leonardo Campagna, Capuchino tohumcullarının 1 milyon yıldan kısa bir sürede 1 türden 10 ayrı türe ayrıldıklarının keşfedilmesi üzerine, bu adaptif yayılmanın nasıl gerçekleştiğini öğrenmek için, bu kuşları 20 yıl kadar önce incelemeye başladı. 2017'de Campagna ve ekip arkadaşları, Capuchino tohumculu türlerindeki en büyük genetik farklılıkların melanin pigmenti üretimini yöneten genlerde gözlendiğini gösterebildi.^[2] Bu da demek oluyor ki tüy renklerindeki değişmeler, yeni türlerin oluşumunda merkezi bir role sahip olabilirdi.

Şimdi de Campagna ve Boulder'daki Colorado Üniversitesi'nden evrimsel biyolog Sheela Turbek, dikkatlerini Iberá tohumcullarına (Sporophila iberaensis) ve sarımsı kahverengi karınlı Capuchino tohumcullarına (S. hypoxantha) yöneltti. İki türün dişisinin aynı görünüme sahip olmasının yanı sıra bu kuşlar, milli parkın aynı bölgesinde yaşıyorlar, ürüyorlar ve yiyecek arıyorlar. Bu yüzden de etkileşip, hatta belki de çiftleşmek için ellerinde (daha doğrusu "kanatlarında") oldukça fazla vakit bulunuyor.

Buna karşılık, aralarındaki bazı farklılıklar da bulunuyor: Iberá tohumculu erkeklerinin kum renginde bir karınları ve siyah bir boğazları varken, S. hypoxantha'nın ise kırmızımsı bir karın ve boğazları var. Ötüşlerinin ıslıkları da farklı şekillerde oluşturuluyor.

Bu iki türün gerçekten de çiftleşip çiftleşmediğini öğrenmek için Turbek ve ekip arkadaşları, iki türden 126 kuşu bir araya getirerek, yetişkinlerin ve üretilen yavrulardan 80 tanesinin aktivitelerini inceleyip, her birinden DNA numunesi topladı. Genetik analiz, iki türün karşılıklı olarak çiftleşmediklerini ve yavru üretmediklerini onayladı. Bu da dişilerin tek bir tüy ve ötüş çeşidine sahip eşleri tercih ettiğini ileri sürmekte. Bu seçim de kuşları türleşme yoluna sürüklemiş gibi gözüküyor.

Aynı gözüken dişileri eş seçerlerken incelemek zor olsa da kuşlar üzerine yapılan sayısız araştırma, dişilerin seçiminde rol oynayan özelliklerin erkekler tarafından da çiftleşme rakiplerini tespit etmek için kullanılmakta olduğunu tespit etti. Bu nedenle de Turbek, erkeklerin her iki türün de erkeklerine karşı verdiği tepkileri inceledi. Çoğu zaman bir türün erkeği başka bir türün erkeğine tahammül ediyor; ama buna karşı olarak kendi türlerine ait olduğunu tanıyabildikleri ve dolayısıyla da eş için yarışacakları erkeklere karşı tepkileri büyük oluyor.

Turbek'in ekibi iki türün de erkeklerinin uygun olarak boyanmış modellerini yapıp, canlı erkeklerin onlara karşı verdikleri tepkileri ölçtü. Turbek, kuşlara modelleri gösterirken arada bir de o türün ötüşlerine yönelik ses kayıtlarını oynattı. Erkekler, özellikle kendilerinin görünümü ve sesine en çok benzeyen modellere saldırdı.^[3] Science dergisinde yayınlanan makaleye göre bunun nedeni, kuşların bu modelleri eş bulma konusunda kendilerine en güçlü rakipler olarak algılıyor olmaları.

İki türün daha derinlemesine bir genetik karşılaştırması, onları birbirinden ayıran, toplam 12 genden oluşan üç gen bölgesini açığa çıkardı. Bunlar arasında tüy renklendirilmesini kontrol eden düzenleyici DNA'da daha önce fark edilmemiş farklılıklar da bulunmakta. Demek ki bu küçük gen ve tüy değişimleri bazı dişilerin belirli bir renklendirmeyi seçmesi için yeterliydi - ki bu, kuşların bir nevi "izole edilmesi"nin zeminini hazırladı. Turbek şöyle diyor:

Türlerin birbirinden ayrılmasının en başlarında ötüş ve tüy farklılıkları türler arası sınır kurmak için tek başına yeterli olabilir.

Tubrek, Iberá tohumculları ve sarımsı kahverengi karınlı tohumculların, simpatri yoluyla türleşmek yerine, farklı coğrafi lokasyonlarda evrimleşip sonradan örtüşen habitatlara taşınmış olma olasılığının hâlâ bulunduğuna dikkat çekiyor. Ama diğer araştırmacılar, bu çalışmanın simpatrik türleşmenin nasıl gerçekleştiğini gösterdiği izlenimini verdiğini söylüyor.

Turbek, Campagna ve ekip arkadaşları, diğer Capuchino tohumcullarının genlerini incelediklerinde, çeşitli türlerin geçmişte türler arası çiftleşmeler yaşayarak, zaman içerisinde anahtar genlerin tür tanımlayıcı versiyonlarını karıştıran melezler ürettiğini keşfetti. Harvard Üniversitesi evrimsel biyoloğu Scott Edwards, bu günlerde Iberá tohumcullarını tanımlayan gen varyantlarının çoktan var olduğunu ve sadece o türü oluşturmak için altı üstü yeni kombinasyonlara çaprazlandığını belirtiyor. Yeni genlerin evrimleşmesine gerek olmadığından, yeni türler çabucak ortaya çıkabilirdi. Edwards şunu da ekliyor:

Ornitologlar uzun bir süredir ötüş ve tüylerin bazı türleri özel tutmadaki öneminin farkında. Bu makale, bu özelliklerin genomik bir seviyede nasıl fark edildiğini gösteriyor. Bu oldukça etkileyici.