Η προσαρμοστική ακτινοβολία είναι μια αρχή στην εξελικτική βιολογία στην οποία απαντά ένα είδος ευκαιρίες στο περιβάλλον της, προσαρμόζει γρήγορα και αναπτύσσει νέα χαρακτηριστικά και διαφοροποιεί σε πολλά είδη. Ένα παράδειγμα προσαρμοστικής ακτινοβολίας εντοπίζεται στα άνθη της κολοκύθας (γένος Aquilegia ), μια ομάδα περίπου 70 ειδών που έχουν ακμές νέκταρ που εκτείνονται από τη βάση των λουλουδιών. Αυτό που κάνει αυτά τα σπορ ειδικά είναι ότι κάθε είδος έχει στροφές διαφορετικού μήκους, φαινομενικά προσαρμοσμένα στον επικονιαστή αυτού του είδους, είτε πρόκειται για ένα κολιμπρί, είτε για ένα hawkmoth είτε για μια μέλισσα.
Οι επιστήμονες από τον Charles Darwin έχουν παρατηρήσει παρόμοια παραδείγματα προσαρμοστικής ακτινοβολίας αλλά δεν μπόρεσαν να περιγράψουν τι συμβαίνει σε κυτταρική ή γενετική κλίμακα. "Ο Δαρβίνος, παρατηρώντας τις ορχιδέες, αναγνώρισε ότι το εξαιρετικά μακρύ χτύπημα νέκταρ στο Angraecum πρέπει να έχει εξελιχθεί σε συνεννόηση με την εξίσου μακρά γλώσσα του σκώρου που το γονιμοποίησε, αλλά ο ακριβής μηχανισμός αυτού του είδους προσαρμογής ήταν ζήτημα κερδοσκοπίας" λέει ο Sharon Gerbode του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ.
Ο Gerbode και οι συνεργάτες του στο Χάρβαρντ και το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στη Σάντα Μπάρμπαρα διερεύνησαν αυτό το μηχανισμό σε κολομπίνες και αναφέρουν τα ευρήματά τους στα Πρακτικά της Βασιλικής Εταιρείας Β . Για δεκαετίες, οι επιστήμονες είχαν σκεφτεί ότι οι διαφορές στο μήκος των κηλίδων του νέκταρου οφειλόταν στον αριθμό των κυττάρων στο νέκταρ. Αλλά όταν οι ερευνητές μετρούσαν τον αριθμό των κυττάρων και υπολόγισαν την περιοχή και τον βαθμό επιμήκυνσης κάθε κυττάρου - που απαιτούσαν περισσότερες από 13.000 μετρήσεις σε διάφορα είδη - διαπίστωσαν ότι οι υποθέσεις ήταν λανθασμένες. Σχεδόν όλη η διαφορά στο μήκος κύματος μπορεί να αποδοθεί στο μήκος των κυττάρων.
Σε κάθε είδος, η κυτταρική διαίρεση στην περιοχή του νέκταρ σταματά όταν το κλονισμό έχει μήκος περίπου 5 χιλιοστά. Στη συνέχεια, τα σπορ αρχίζουν να επιμηκύνουν, και πόσες μέρες που ξοδεύουν αυξάνεται καθορίζει το τελικό μήκος της ώθησης.
«Τώρα που καταλαβαίνουμε την πραγματική αναπτυξιακή βάση για την πρώτη εμφάνιση και διαφοροποίηση των σπονδάρων, μπορούμε να κάνουμε πιο ενημερωμένες εικασίες σχετικά με τα γονίδια που συνέβαλαν στη διαδικασία», λέει η συν-συγγραφέας της μελέτης Elana Kramer. Περαιτέρω έρευνα πρέπει να δώσει στους επιστήμονες γνώση της γενετικής βάσης πίσω από την ακτινοβολία αυτού του γένους.
Δείτε ολόκληρη τη συλλογή των φωτογραφιών της έκθεσης Surprising Science της εβδομάδας και λάβετε περισσότερα επιστημονικά νέα από το Smithsonian στη σελίδα μας στο Facebook.
