Darwinvinken bereiken limiet op de Galapagoseilanden
Darwinvinken bereiken limiet op de Galapagoseilanden
23 juni 2015
Kleine Grondvink (Geospiza fuliginosa), Pinta Island, Galapagos - Foto Ruben Heleno
De evolutie van vogelsoorten op de Galapagoseilanden, de wieg van Darwins evolutietheorie, verloopt niet voor alle soorten even snel. Onder de meeste vogels op de eilanden neemt de soortenrijkdom nog toe, maar de Darwinvinken hebben al een evenwicht bereikt: nieuwe vinkensoorten kunnen alleen
nog verschijnen wanneer een bestaande soort verdwijnt. Deze ontdekking zorgt voor een bijstelling van de klassieke ideeen over evolutie op eilanden, die stammen uit de jaren zestig van de vorige eeuw. Dit staat in een publicatie van onderzoekers van de Universitaet Potsdam, University
Edingburgh en de Rijksuniversiteit Groningen, die op 23 juni 2015 is verschenen in Ecology Letters.
Eilanden, geisoleerde ecosystemen met een natuurlijke barriere voor immigratie van soorten, vormen natuurlijke laboratoria voor het onderzoek naar evolutie. De klassieke eilandentheorie voorspelt dat er een evenwicht ontstaat tussen immigratie en uitsterven van soorten. Een recente aanvulling
van de theorie stelt dat bij een toename van de soortenrijkdom er steeds meer ecologische niches worden gevuld, wat zorgt voor een negatieve terugkoppeling op immigratie (omdat immigranten van buiten geen eigen plek kunnen vinden om te settelen) en op soortsvorming (de ruimte voor het ontstaan
van nieuwe soorten is geblokkeerd).
DAISIE
Galapagos mangrovezanger (Dendroica petechia aureola), Santiago island, Galapagos - Foto Luis Valente
Galapagos mangrovezanger (Dendroica petechia aureola), Santiago island, Galapagos - Foto Luis Valente
`Maar deze ideeen zijn nog nooit in detail getest, omdat de juiste gegevens en de juiste analysemethoden ontbraken', legt Rampal Etienne uit. Hij is hoogleraar Theoretische en Evolutionaire Ecologie van Ecologische Levensgemeenschappen aan de RUG. Samen met Luis Valente (Potsdam) en Albert
Phillimore (Edingburgh) heeft hij DAISIE ontwikkeld, een wiskundig model dat de afstamming (fylogenie) van nog levende soorten gebruikt om de evolutionaire dynamiek te onderzoeken. DAISIE staat voor `Dynamic Assembly of Islands by Speciation, Immigration and Extinction' en verwijst ook naar
een familie van zonnebloemachtige planten (`daisies') die zich onder meer op Hawaii in grote diversiteit hebben ontwikkeld.
Stambomen
In DAISIE zijn de fylogenetische gegevens van vogelsoorten op de Galapagoseilanden ingevoerd. Die `stambomen' zijn gemaakt met behulp van gedetailleerde informatie over het DNA van deze vogels. DAISIE kan berekenen hoeveel diversiteit er kan ontstaan vanuit een soort en schat de snelheid van
immigratie, soortvorming en uitsterven per afstammingslijn.
Geen plek meer
`De analyse toont ons dat er wat de vinken betreft inderdaad negatieve terugkoppeling is door de diversiteit. Er is geen plek meer voor nieuwe soorten, tenzij een bestaande soort verdwijnt. De eilanden zijn dus verzadigd waar het vinkensoorten betreft', legt Etienne uit. Dit betekent niet dat
vinken niet meer veranderen. `We vinden juist dat de snelheid van zowel evolutie als uitsterven zeer hoog is bij Darwinvinken. Dat verklaart vermoedelijk waarom deze vogels al in een evenwichtssituatie verkeren.'
Floreanaspotlijster (Mimus trifasciatus) Champion island, Galapagos - Foto Ruben Heleno
Floreanaspotlijster (Mimus trifasciatus) Champion island, Galapagos - Foto Ruben Heleno
Spotlijster
Andere soorten, zoals spotlijsters, hebben nog geen evenwicht bereikt. Dit gaat in tegen de heersende opinie dat oceanische eilanden doorgaans in evenwicht zijn. `Onze gegevens laten zien dat de evolutie van deze vogels traag verloopt, maar dat er nog steeds meer diversiteit ontstaat.' Dus is
het te verwachten dat er in de verre toekomst nieuwe soorten spotlijsters ontstaan - ervan uitgaande dat de omstandigheden op de eilanden niet veranderen.
Geisoleerde ecosystemen
Het onderzoek laat zien dat het DAISIE model - dat door de onderzoekers is vrijgegeven als library* in de veelgebruikte gratis softwareomgeving R - waardevol is voor het bestuderen van de evolutionaire dynamiek op eilanden. Het breidt de bestaande theorie, die is gebaseerd op immigratie en
uitsterven, uit met soortvorming. Etienne: `En het werkt niet alleen voor eilanden maar voor alle geisoleerde ecosystemen, zoals meren of bergtoppen.'
Natuurbeheer
Behalve dat DAISIE de evolutionaire geschiedenis kan verklaren, voorspelt het model ook toekomstige diversiteit. `Dat kan interessant zijn voor natuurbeheer: we beschermen niet alleen de bestaande soorten, maar ook de diversiteit van de toekomst.'