Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Około 2 do 3 milionów lat temu grupa pająków rodzaju Ariamnes rozpostarła swoje nici na wietrze i przez Ocean Spokojny rozpoczęła swoją podróż między hawajskimi wyspami. Były to pajęcze pasożyty, które żerowały na sieciach innych pająków, żywiąc się złapanymi w nie owadami. Na Hawajach nie było jednak zbyt wielu pająków do obrabowania, przeformułowały więc swoje menu i zaczęły łapać i jeść także inne pająki. Nowy gatunek wyewoluował z pierwotnego, kiedy udało mu się znaleźć odpowiednie schronienie na skałach. Kolejny gatunek ewolucja przekształciła, kiedy zamieszkał pod liściami. Tą czy inną drogą z jednego ostatecznie wyewoluowało 14 gatunków. 

Zjawisko, z którym mamy tu do czynienia to radiacja adaptacyjna. Polega ono na ewolucyjnym rozejściu się jednego gatunku w wiele z powodu adaptacji do specyficznych warunków. Jako pierwszy zaobserwował je Karol Darwin, przyglądając się dziobom zięb na Wyspach Galapagos. Właśnie badania nad ziębami naprowadziły go na teorię ewolucji przez dobór naturalny. Mimo to do dziś wielu rzeczy nie wiemy jeszcze procesie radiacji adaptacyjnej, a tym samym o całej ewolucji. Hawaje, ze swoją niezwykłą bioróżnorodnością, spowodowaną długotrwałą izolacją, są do badania tego zjawiska miejscem lepszym nawet niż darwinowski Archipelag Galapagos.

W wyniku radiacji adaptacyjnej hawajskie pająki z rodzaju Ariamnes rozwinęły się w 14 różnych gatunków. Wszystkie mają kształty zasadniczo podobne do siebie, ale każdy ma pewne wyrożniające go cechy. Pająki można podzielić na trzy wyróżniające się typy - brązowe, żyjące w skałach, złote ukrywające się pod liścmmi i białe, żyjące na porostach. Co ciekawe, pająki należące do tego samego typu, a żyjące na różnych hawajskich wyspach, wcale nie są swoimi najbliższymi krewnymi. Wedle najnowszych badań, przeprowadzonych przez naukowców z University of California w Berkeley, hawajskie pająki są rzadkim przykładem tego, jak w kilku miejscach (na kilku wyspach) równolegle dokonała się podobna ewolucja. Badania pokazują jak przewidywalna może być ewolucja, skoro niezależną drogą, w różnych miejsach ale w podobnych warunkach, prowadzi do podobnych do siebie form.

- Nasze badania przynoszą wgląd w fundamentalne zagadnienie źródeł bioróżnorodności. A przy okazji opowiadają niezwykłą historię, która może zwrócić uwagę na ochronę przyrody we wszystkich jej formach - wyjaśnia Georg Rderick, profesor w Department of Environmental Science Policy and Management w Berkeley, współautor badań.

Hawaje to łańcuch wysp, który formował się stopniowo, chronologicznie między pięć milionów a milion lat temu. Stopniowe formowanie się wysp oznacza też stopniową "kolonizację" przez pająki rodzaju Ariamnes. Dzięki temu badacze mogli śledzić jak postępowała radiacja adaptacyjna na kolejnych wyspach. Wszystko zaczęło się od jednego gatunku, zamieszkałego na jednej wyspie, który następnie rozprzestrzenił się na pozostałe wyspy. Na każdej ewolucja zachodziła niezależnie, a więc nawet najmniej podobne do siebie gatunki zamieszkałe na jednej wyspie są bliżej spokrewnione niż bardzo podobne do siebie gatunki zamieszkałe na różnych wyspach.

- Te pająki można spotkać w niemal każym środowisku, na każdej z wysp - mówi Rosemary Gillespie, profesor w Schlinger Chair in Systematic Entomology w Berkeley, główna autorka badań. - Mamy do czynienia z naprawdę szczegółowym i precyzyjnym powtórzeniem ewolucji. Nie jest to zbyt częste zjawisko.

Badania opublikowane zostaną 19 marca (2018) w czasopiśmie "Current Biology". Rosemary G. Gillespie et al, Repeated Diversification of Ecomorphs in Hawaiian Stick Spiders, Current Biology (2018). DOI: 10.1016/j.cub.2018.01.083

Opracowano na podstawie artykułu How brightly colored spiders evolved on Hawaii again and again... and again opublikowanego na portalu phys.org.