Una popolazione di uccelli invasiva nelle Hawaii fornisce una finestra sulla deriva genetica – cambiamenti evolutivi tipicamente osservati nel corso dei millenni.
Comprendere la deriva genetica, o la mutazione casuale dei geni nel tempo, è vitale per la conservazione di specie in pericolo critico con piccole popolazioni, come il favo hawaiano, l’iwi (Vestiaria coccinea).
Gli uccelli nativi delle Hawaii stanno vivendo uno dei peggiori tassi di estinzione al mondo, a causa di una combinazione di perdita di habitat, predatori introdotti, cambiamenti climatici e malattie come la malaria aviaria.
Quando un’intera fauna aviaria è minacciata, i ricercatori tendono a concentrarsi su specie native in pericolo.
Ma un ecologo aviario, Jeffrey Foster, della Northern Arizona University negli Stati Uniti, si rese conto che la recente introduzione di un piccolo uccello canoro alle Hawaii fornì un’opportunità unica per studiare i cambiamenti genetici in una scala di tempo relativamente breve mentre gli uccelli colonizzavano le Hawaii da un’isola all’altra.
“Gli usignoli giapponesi arrivarono per la prima volta sulla Big Island quando vivevo lì negli anni ’90”, dice Foster. “L’idea che si potrebbe studiare questa invasione in corso totalmente saltato la mia mente.”
Il beccaccino è stato introdotto nella grande isola di Oahu nel 1929, poi successivamente colonizzato più piccole, isole esterne entro la metà degli anni 1990. Foster ei suoi colleghi a cambiamenti misurati nella diversità genetica nei beccaccini confrontando campioni di sangue e muscoli da 147 uccelli che vivono su cinque isole tra il 2003 e il 2005.
La teoria genetica della popolazione prevede che la deriva genetica in piccole popolazioni alla fine produca una perdita di diversità. Studio di Foster, pubblicato sulla rivista Auk: I progressi ornitologici, hanno scoperto che la diversità genetica degli usignoli introdotti seguiva questa previsione. La ricchezza genetica, misurata dalla presenza di varianti genetiche note come alleli, era più alta nel punto di introduzione, dove c’erano più uccelli fondatori, e più bassa sulle isole più lontane da Oahu, che avevano popolazioni più piccole.
C’erano, tuttavia, alcune variazioni a questo modello. Gli uccelli su un’isola, Kauai, avevano una diversità genetica quasi uguale alla loro presunta fonte, il che potrebbe indicare che più individui lo colonizzarono.
La scoperta ha anche illustrato uno dei principali risultati della deriva genetica.
“Gli uccelli di Kauai, l’isola appena ad ovest di Oahu, sembrano essere più distinti di quelli delle isole a est di Oahu”, dice Foster, “suggerendo che nel tempo gli uccelli sulle rispettive isole potrebbero continuare a divergere geneticamente.”
I Silvereyes (del genere Zosterops ) sono una specie spesso utilizzata per studiare i cambiamenti di diversità genetica in una popolazione quando le isole sono colonizzate e testare le previsioni della teoria genetica. Silvereyes si muovono in stormi, e così le popolazioni fondatrici su isole remote sono costituiti da numerosi individui con la loro diversità genetica componente.
Al contrario, il beccogiallo giapponese è un uccello solitario, quindi il processo di colonizzazione sulle isole è costituito da pochi individui alla volta. Lo studio degli usignoli consente ai ricercatori di ottenere una visione del processo di deriva genetica che si verifica in popolazioni più piccole.
Foster afferma che la specie è solo un esempio di colonizzazioni inter-insulari da parte di uccelli introdotti nelle isole Hawaii, e suggerisce che questo sistema di studio può servire da modello per l’evoluzione contemporanea.