Os tentilhões de Darwin são um exemplo clássico de uma radiação adaptativa.Seu ancestral comum chegou a Galápagos cerca de dois milhões de anos atrás.Durante o tempo que passou, os tentilhões de Darwin evoluíram para 15 espécies reconhecidas diferentes no tamanho do corpo, forma de bico, música e comportamento de alimentação.Alterações no tamanho e forma do bico permitiram que diferentes espécies utilizassem diferentes recursos alimentares, como insetos, sementes, néctar das flores de cacto e sangue de iguanas, todas acionadas pela seleção darwiniana.
"Agora, sequenciamos 120 aves, incluindo todas as espécies conhecidas dos tentilhões de Darwin, bem como duas espécies intimamente relacionadas para estudar sua história evolutiva", explica Sangeet Lamichhaney PhD estudante e compartilhamos o primeiro autor no jornal.Vários indivíduos de cada espécie foram analisados e, para algumas espécies, aves de até seis ilhas diferentes foram amostradas para estudar variação dentro e entre as ilhas.
Uma visão importante foi que o fluxo de genes entre espécies desempenhou um papel proeminente ao longo da história evolutiva dos tentilhões de Darwin.Os cientistas poderiam até rastrear sinais claros de hibridação entre um tentilhão de toutinegra e o ancestral comum de tentilhões de árvores e terrenos que devem ter ocorrido cerca de um milhão de anos atrás.
"Durante nosso trabalho de campo em Galápagos, observamos muitos exemplos de hibridação entre espécies dos tentilhões de Darwin, mas os efeitos evolutivos a longo prazo dessas hibridizações foram desconhecidos", dizem Peter e Rosemary Grant, Universidade de Princeton, que sabem mais sobre a biologiaDos tentilhões de Darwin do que qualquer outra pessoa no mundo depois de realizar trabalhos de campo em Galápagos durante um período de 40 anos.
"Agora, podemos concluir com segurança que a hibridação entre espécies desempenhou um papel crítico na evolução dos tentilhões e contribuiu para manter sua diversidade genética", diz Peter Grant.
A diversidade fenotípica mais impressionante entre os tentilhões de Darwin é a variação no tamanho e forma dos bicos.Charles Darwin ficou impressionado com essa diversidade biológica e a comparou com a variedade a que estava acostumada entre pássaros europeus, como o Hawfinch, o Chaffinch e o Warblers, conforme documentado em seu livro "The Voyage of the Beagle".A equipe investigou a base genética da variação na forma do bico comparando duas espécies com bicos rombativos e duas espécies com bicos pontiagudos.Quinze regiões do genoma se destacaram como sendo muito diferentes nesse contraste, e até seis deles continham genes que anteriormente foram associados ao desenvolvimento craniofacial e/ou bico.
"The most exciting and significant finding was that genetic variation in the ALX1 gene is associated with variation in beak shape not only between species of Darwin's finches but also among individuals of one of them, the medium ground finch," explains Leif Andersson, Uppsala University, Swedish University of Agricultural Sciences and Texas A&M University, who led the study.
"Esta é uma descoberta muito emocionante para nós, pois mostramos anteriormente que o formato do bico no meio do solo médio sofreu uma rápida evolução em resposta a mudanças ambientais. Agora sabemos que a hibridação mistura as diferentes variantes de um gene importante, Alx1".diz Rosemary Grant.
O gene Alx1 codifica um fator de transcrição com um papel crucial para o desenvolvimento craniofacial normal em vertebrados, e mutações que inativam esse gene causam defeitos congênitos graves, incluindo displasia frontonasal em humanos.
-"Este é um exemplo interessante em que mutações leves em um gene crítico para o desenvolvimento normal leva à evolução fenotípica", comenta Leif Andersson.
"Não ficaria surpreso se as mutações com efeitos menores ou minutos na função ou expressão de Alx1 contribuam para a diversidade facial desconcertante entre os seres humanos", diz Leif Andersson.
