Badanie ewolucji nowych gatunków
W biologii ewolucyjnej, gatunek pierścieniowy powstaje, gdy populacje rozciągają się wzdłuż lub wokół bariery geograficznej, tworząc ostatecznie dwa odrębne gatunki niezdolne do krzyżowania się ze sobą. Dzieje się tak, gdy cechy spokrewnionych populacji odbiegają od siebie wraz z odległością geograficzną, aż dwie — już odmienne formy — spotykają się wokół bariery, zamykając pierścień. W finansowanym przez UE projekcie NGS-RINGSPS wykorzystano gatunki pierścieniowe jako żyjący model ewolucyjny, by zbadać, w jaki sposób pojedynczy gatunek rozdziela się na dwa podgatunki. Zespół NGS-RINGSPS przyjrzał się wójcikowi zielonemu, gatunkowi ptaka śpiewającego, który zamieszkuje pierścień otaczający Wyżynę Tybetańską, o dwóch odrębnych, niekrzyżujących się wzajemnie formach współistniejących na terenie Syberii Środkowej. Badacze od dawna przypuszczają, że populacje zróżnicowały się, gdy gatunek przodka z południa rozprzestrzenił się w kierunku północnym po dwóch liniach biegnących wzdłuż obu brzegów tej niegościnnej wyżyny. W miarę jak śpiew wójcika zielonego z północy stał się bardziej skomplikowany w porównaniu z gatunkiem z południa, nastąpiła izolacja reprodukcyjna ptaków, ponieważ nie potrafiły już rozpoznawać wzajemnie swoich nawoływań. W projekcie NGS-RINGSPS zbadano tysiące sekwencji genetycznych wójcika zielonego, by uzyskać więcej informacji na poparcie hipotezy tej "rozbieżności ewolucyjnej". Istotnie odkryto dowody na występowanie pradawnych okresów izolacji geograficznej, po których w bliższej przeszłości nastąpił wtórny kontakt (w miejscu spotkania się dwóch form i zamknięcia się pierścienia). O dziwo, choć dwie formy syberyjskie miały pozostać reprodukcyjnie odizolowane do ponownego nawiązania kontaktu, dane genetyczne wskazują, że doszło do krzyżowania. Kolejnym zaskoczeniem jest fakt, że — zgodnie z analizą genetyczną — oddalone geograficznie formy wykształciły w odosobnieniu podobne cechy, w procesie określanym mianem ewolucji równoległej. Identyfikując określone regiony genomu, które odbiegły od siebie w populacjach po obu końcach pierścienia, zespół NGS-RINGSPS dostarczył niepodważalnych dowodów na przebieg adaptacji i specjacji. Te informacje będą bardzo przydatne dla biologów ewolucyjnych, którzy starają się wyjaśnić, w jaki sposób geny przyczyniają się do zmian fizycznych gatunków.
Słowa kluczowe
Biologia ewolucyjna, gatunek pierścieniowy, wójcik zielony, regiony genomowe, specjacja