Cách lựa chọn bạn đời của chim mái tạo ra loài mới

DCVOnline (The Economist)

Chọn lọc tự nhiên, như Charles Darwin đã đề ra trong tác phẩm chính của ông, “Về nguồn gốc của các loài”, giải thích cách sinh vật tiến hóa và thích nghi với hoàn cảnh. Tuy nhiên, điểm nghịch lý là nó hơi mơ hồ về chủ đề thực sự trên tựa đề, cụ thể là cách các loài bố mẹ tạo ra các loài con mới. Darwin biết rằng các hốc sinh thái đa dạng khuyến khích sự suy đoán (mặc dù ông không sử dụng những thuật ngữ chưa được phát minh). Nhưng ông không hỏi làm thế nào mà các loài con gái mới chớm sinh ra đã bị ngăn cản việc tái hợp trước khi chúng tách ra đúng cách.

Bằng cách nào đó, những rào cản cần được dựng lên để chống lại hôn nhân khác chủng tộc. Chúng có thể là địa lý — chẳng hạn như cá ở các hồ khác nhau. Hoặc chúng có thể là sinh thái, chẳng hạn như sự thay đổi trong sở thích thức ăn khiến các loài côn trùng trước đây thuộc cùng một loài ăn các loại cây khác nhau. Nhưng đôi khi các loài hình thành trong những trường hợp không có rào cản như vậy rõ ràng. Thật là khó hiểu.

Một ngoại lệ với quy tắc đặc tả yêu cầu tách biệt là lai hóa. Đây là nguồn phổ biến của các loài thực vật mới, nhưng hiếm hơn đối với động vật. Tuy nhiên, nó được cho là có thể giải thích cho một số nhóm động vật có màu sắc rực rỡ, kể cả loại cá cichlid ở Hồ Lớn của Châu Phi, loài bướm xoắn ở Nam và Trung Mỹ, và các loài chim ăn hạt ở nam capuchino, một họ chim biết hót cũng sống ở vùng nhiệt đới Tân Thế giới. Hiện nay, Sheela Turbek của Đại học Colorado, ở Boulder, đã đưa vấn đề lên một bước xa hơn, bằng cách chỉ ra rằng một tiến trình gọi là lựa chọn bạn tình đóng một vai trò trong những gì đang diễn ra.

Cầu kỳ, kén chọn

Lựa chọn bạn tình, một hiện tượng lần đầu tiên được Darwin mô tả một cách khoa học, xảy ra khi một giới (thường là nữ) chọn một giới khác (thường là nam) trên cơ sở một đặc điểm di truyền đặc biệt. Ví dụ cổ điển là đuôi loài công. Nhưng chọn lọc bạn tình cũng có thể phân tách các loài theo quy trình ít nhiều chỉ là một bước, vì sự xuất hiện đột ngột của một đặc điểm như vậy. Và điều đó, như Turbek mô tả trong một bài báo trên tạp chí Science, là điều mà bà cho rằng đã xảy ra trong trường hợp của những loài ăn hạt Iberá và bụng nâu.

Hai loại chim này sống ở những nơi khác trong Khu bảo tồn San Nicolás, ở Argentina. Chúng kiếm ăn trên cùng một loại cỏ, sinh sản cùng một lúc, và có các khu vực sinh sản có thể chỉ cách 50 mét từ tổ của một loài khác. Chúng cũng đủ giống nhau để lai tạo thành công trong điều kiện nuôi nhốt. Tuy nhiên, theo như được biết, chúng không bao giờ làm như vậy trong thiên nhiên.

Giải trình tự gen cho thấy những loài này giống nhau đến mức nào. Chỉ có 12 gen của chúng khác nhau — ít hơn 0,1% bộ gen của chúng. Điều thú vị là một trong số 12 là một phần của một trong các nhiễm sắc thể giới tính, cho thấy nó giữ một vai trò đối với lựa chọn bạn tình. Ba gen khác trong số 12 đóng một vai trò trong màu sắc của bộ lông chim trống, cũng là một gợi ý. Bởi vì, mặc dù các loài có kích thước và hình dạng tương tự nhau, nhưng những con chim trống trưởng thành bụng nâu, như tên gọi của chúng, có ngực màu nâu cam, trong khi những con trốngc giống Iberá có cổ màu đen và cơ thể màu cát. Tiếng hót của chúng cũng rất khác biệt. Chúng dùngg cùng một dải tần số, nhưng âm tiết khác nhau.

Đầu tiên, bà Turbeck và các đồng nghiệp xác định rằng con cái của cả hai loài thực sự thường xuyên chọn bạn tình đúng. Việc quan sát các cặp chim cho thấy như vậy và xét nghiệm di truyền của con non (cần thiết vì hơn một nửa số con mái trong cuộc nghiên cứu giao phối thêm với con trống khác ngoài bạn tình lâu dài của chúng) cũng không tìm thấy bất kỳ ngoại lệ nào. Sau đó, họ đã xem xét khả năng của con trống để phân biệt các đối thủ cụ thể với những con trung tính không cụ thể. Trong mùa sinh sản năm 2019, chúng đạp mái những con trống giả trong lãnh thổ của 40 con trốngc giống bụng nâu và 36 con trống giống Iberá. Sau đó, họ theo dõi phản ứng của đám chim đó khi có chim mái ở xung quanh (xem hình).

Họ đã sử dụng bốn chim mồi nhử. Một con có bộ lông và tiếng hót của một con chim ăn hạt Iberá trống. Một con tương tự như một con chim sâu trống bụng nâu. Hai loài kia, trong một hoặc sự kết hợp khác, có sự hình dáng của một loài và tiếng hót của loài kia.

Nếu một con chim trống coi chim mồi là sự cạnh tranh, nó ta sẽ hành động hung hăng bằng cách bay đến và mổ vào đối thủ. Và những con chim trống chắc chắn có thể nhận ra sự khác biệt. Chúng hung dữ nhất đối với chim mồi nhử giống loài của chúng, hung hăng vừa phải đối với mồi nhử kết hợp các đặc điểm của cả hai loài, và ít nhất đối với những mồi nhử giống loài khác. Vì đây không phải là những con chim thật, nên nó phải có màu sắc và tiếng hót là tín hiệu.

Sự khác biệt giữa tiếng hót của các loài có thể là do văn hóa và đã xuất hiện sau khi phân chia. Nhưng sự khác biệt về bộ lông rõ ràng là do di truyền. Hơn nữa, chúng nhỏ đến mức có thể xảy ra vào một dịp duy nhất do một sự lai tạo ngẫu nhiên, vì sự khác biệt di truyền tương tự được tìm thấy trong các tổ hợp khác nhau trên khắp các khu vực hạt giống capuchino phía nam. Ngoài ra, những gì đã xảy ra một lần có thể đoán được nó đã xảy ra thường xuyên. Do đó, có vẻ hợp lý khi Turbeck đã khám phá ra lỗ hổng của cơ chế mà nhóm này trở nên đa dạng như vậy. Nếu vậy, thì bà ấy đã giúp viết một trang khác trong bộ sách chưa được xuất bản đó, “Nguồn gốc thực sự của các loài”. ■

Bài báo này đăng trong phần Khoa học & Kỹ thuật của ấn bản với tựa đề “Sự lựa chọn và thuyết xác định“

Về Sheela Turbek | Bà là nghiên cứu sinh bậc Tiến sĩ tại Đại học Colorado Boulder. Turbek thích Neotropics và nghiên cứu cách các đặc điểm hành vi và loại hình trung gian cho các mô hình trao đổi gen giữa các loại gia cầm có liên hệ gần nhau.

© 2022 DCVOnline   

Nếu đăng lại, xin ghi nguồn và đọc “Thể lệ trích đăng lại bài từ DCVOnline.net” 

Nguồn: How female choice creates new species | The Economist  | Mar 27th 2021