en invasiv fågelpopulation på Hawaii ger ett fönster till genetiska drift – evolutionära förändringar som vanligtvis ses över årtusenden.
att förstå genetisk drift, eller den slumpmässiga mutationen av gener över tid, är avgörande för bevarande av kritiskt hotade arter med små populationer, såsom Hawaiian honeycreeper, I ’ iwi (Vestiaria coccinea).
de infödda fåglarna på Hawaii upplever en av de värsta utrotningsgraden i världen på grund av en kombination av livsmiljöförlust, introducerade rovdjur, klimatförändringar och sjukdomar som fågel malaria.
när en hel fågel fauna hotas, forskare tenderar att fokusera på imperiled inhemska arter.
men en fågel ekolog, Jeffrey Foster, från Northern Arizona University i USA, insåg att en liten sångfågel nyligen introduktion till Hawaii gav en unik möjlighet att studera genetiska förändringar i en relativt kort tidsskala som fåglarna koloniserade Hawaii från ö till Ö.
”japanska Bush-Warblers anlände först till Big Island när jag bodde där på 1990-talet”, säger Foster. ”Tanken att man kunde studera denna invasion pågår helt blåste mitt sinne.”
bush – warbler introducerades till den stora ön Oahu 1929 och koloniserade därefter mindre, yttre öar i mitten av 1990-talet. Foster och hans kollegor vid uppmätta förändringar i genetisk mångfald i bush-warblers genom att jämföra blod-och muskelprover från 147 fåglar som bodde på fem öar mellan 2003 och 2005.
Populationsgenetisk teori förutspår att genetisk drift i små populationer så småningom ger förlust av mångfald. Fosters studie, publicerad i tidskriften Auk: Ornitologiska framsteg, fann att den genetiska mångfalden hos de introducerade bush-warblers följde denna förutsägelse. Den genetiska rikedomen, mätt genom närvaron av genvarianter som kallas alleler, var högst vid introduktionspunkten, där det fanns fler grundande fåglar, och lägst på öarna längst bort från Oahu, som hade mindre populationer.
det fanns dock vissa variationer i detta mönster. Fåglarna på en ö, Kauai, hade nästan lika genetisk mångfald som deras förmodade källa, vilket kan indikera att flera individer koloniserade den.
fyndet illustrerade också ett av de huvudsakliga resultaten av genetisk drift.
”fåglarna på Kauai, ön strax väster om Oahu, verkar vara mer distinkta än de fåglar på öar öster om Oahu”, säger Foster, ” vilket tyder på att fåglar på respektive öar med tiden kan fortsätta att avvika genetiskt.”
Silvereyes (från Zosterops-släktet ) är en ofta använd art för att studera genetiska mångfaldsförändringar i en befolkning när öar koloniseras och testa förutsägelser av genetisk teori. Silverögon rör sig i flockar, och så grundpopulationerna på avlägsna öar består av många individer med sin genetiska mångfald.
däremot är den japanska busksångaren en ensam fågel, så koloniseringsprocessen på öar består av bara några individer åt gången. Studien av bush-warblers gör det möjligt för forskare att få en inblick i processen med genetisk drift som förekommer i mindre populationer.
Foster säger att arten bara är ett exempel på koloniseringar mellan öarna av introducerade fåglar på Hawaiiöarna, och föreslår att detta studiesystem kan fungera som en modell för samtida evolution.