Wetenschap
Onderzoek toont aan dat koekoeken evolueren om op hun gastheren te lijken – en daarbij nieuwe soorten vormen
De theorie van co-evolutie zegt dat wanneer nauw op elkaar inwerkende soorten evolutionaire veranderingen in elkaar veroorzaken, dit kan leiden tot soortvorming – de evolutie van nieuwe soorten. Maar tot nu toe was het echte bewijs hiervoor schaars.
Nu heeft een team van onderzoekers bewijs gevonden dat co-evolutie verband houdt met soortvorming door de evolutionaire wapenwedloop tussen koekoeken en de gastvogels die ze exploiteren te bestuderen.
Bronskoekoeken leggen hun eieren in de nesten van kleine zangvogels. Kort nadat het koekoekskuiken uitkomt, duwt het de eieren van de gastheer uit het nest. De gastheer verliest niet alleen al zijn eigen eieren, maar is ook enkele weken bezig met het grootbrengen van de koekoek, wat kostbare tijd in beslag neemt terwijl hij zelf aan het broeden was.
Elke soort bronskoekoek komt nauw overeen met het uiterlijk van de kuikens van hun gastheer, waardoor de gastouders voor de gek worden gehouden en de koekoek accepteren.
De studie laat zien hoe deze interacties ervoor kunnen zorgen dat er nieuwe soorten ontstaan wanneer een koekoeksoort meerdere verschillende gastheren exploiteert. Als de kuikens van elke gastheersoort een verschillend uiterlijk hebben, en de gastheren vreemd uitziende nestvogels afwijzen, dan divergeert de koekoeksoort in afzonderlijke genetische lijnen, die elk de kuikens van zijn favoriete gastheer nabootsen. Deze nieuwe afstammingslijnen zijn het eerste teken van de opkomst van nieuwe soorten.
‘Deze opwindende nieuwe bevinding zou mogelijk van toepassing kunnen zijn op alle soortenparen die met elkaar in gevecht zijn. Net zoals we bij de koekoek hebben gezien, zou de co-evolutionaire wapenwedloop ervoor kunnen zorgen dat er nieuwe soorten ontstaan – en de biodiversiteit op onze planeet toeneemt,’ zei professor Kilner van de afdeling Zoölogie van de Universiteit van Cambridge, co-auteur van het rapport.
De opvallende verschillen tussen de kuikens van verschillende bronskoekoek-lijnen komen overeen met subtiele verschillen in het verenkleed en de roep van de volwassenen, waardoor mannetjes en vrouwtjes die zich op dezelfde gastheer specialiseren, elkaar kunnen herkennen en met elkaar kunnen paren.
"Koekoeken zijn erg duur voor hun gastheren, dus gastheren hebben het vermogen ontwikkeld om koekoekskuikens te herkennen en uit hun nesten te werpen", zegt professor Naomi Langmore van de Australian National University, Canberra, hoofdauteur van het onderzoek.
Ze voegde eraan toe:"Alleen de koekoekskuikens die het meest op de kuikens van de gastheer lijken, hebben enige kans om aan detectie te ontsnappen, dus gedurende vele generaties zijn de koekoekskuikens geëvolueerd om de gastkuikens na te bootsen."
Uit het onderzoek blijkt dat co-evolutie het meest waarschijnlijk soortvorming zal veroorzaken wanneer de koekoeken zeer kostbaar zijn voor hun gastheren, wat leidt tot een "coevolutionaire wapenwedloop" tussen de verdediging van de gastheer en de tegenaanpassingen van de koekoek.
-
Bronskoekoek-nestjongen aan de linkerkant en de nestvogels van hun gastheren aan de rechterkant. Credit:Naomi Langmore -
Ondersoorten van de kleine bronskoekoek en de glanzende bronskoekoek volgen het uiterlijk van de kuikens van hun gastheer over hun hele geografische bereik. Credits:Naomi Langmore, Hee-Jin Noh, Rose Thorogood, Alfredo Attisano
Uit een grootschalige analyse van alle koekoekssoorten is gebleken dat de geslachten die het meest kostbaar zijn voor hun gastheren, hogere soortvormingspercentages hebben dan de goedkopere koekoekssoorten en hun niet-parasitaire verwanten.
"Deze bevinding is significant in de evolutionaire biologie en laat zien dat co-evolutie tussen op elkaar inwerkende soorten de biodiversiteit vergroot door soortvorming te stimuleren", zegt Dr. Clare Holleley van de Australian National Wildlife Collection binnen CSIRO, Canberra, senior auteur van het rapport.
Het onderzoek werd mogelijk gemaakt door de doorbraak van het team bij het extraheren van DNA uit eierschalen in historische collecties en het sequencen ervan voor genetische studies.
De onderzoekers konden vervolgens twintig jaar gedragsveldwerk combineren met DNA-analyse van exemplaren van eieren en vogels in musea en collecties.
Het artikel wordt vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Science . Bij het onderzoek was een internationaal team van onderzoekers betrokken van de Universiteit van Cambridge, de Australian National University, CSIRO (het nationale wetenschapsagentschap van Australië) en de Universiteit van Melbourne.