Forskere beskriver de første hybridfuglearter nogensinde fra Amazonas

Et team af U of T Scarborough-forskere har beskrevet den første kendte hybridfugleart, der findes i Amazonas regnskoven.

Gennem en række genetiske og andre tests har holdet afsløret, at den guldkronede manakin - først opdaget i Brasilien i 1957, men ikke set igen før i 2002 - i virkeligheden er en hybridart.

"Mens hybridplantearter er meget almindelige, hybridarter blandt hvirveldyr er yderst sjældne, " siger lektor Jason Weir, seniorforfatter af forskningen.

En hybridart dannes, når to forældrearter parrer sig for at producere en hybridpopulation, som så holder op med at kunne krydse sig frit med forældrearten. I dette tilfælde er de to forældre den snedækkede manakin, opkaldt efter sine lyse snehvide kronefjer, og den opal-kronede manakin, opkaldt efter sine strålende iriserende kronfjer.

Weir og hans team, som omfattede hovedforfatter og tidligere kandidatstuderende Alfredo Barrera-Guzman, indsamlet genetiske prøver og fjerprøver over to separate feltture til Brasilien. De var derefter i stand til at sekventere en stor del af den gyldne kronede manakins genom, herunder 16, 000 forskellige genetiske markører, fandt ud af, at omkring 20 procent af dets genom kom fra snekronede, og omkring 80 procent kom fra de opalkronede.

Forskerne brugte også noget, der kaldes koalescerende modellering til at finde ud af, på hvilket tidspunkt den gyldne kronede splittede sig fra sin forældreart. De fandt ud af, at det var omkring 180, 000 år siden, da de to forældrearter oprindeligt parrede sig, og at begge forældrearter afveg fra en fælles forfader omkring 300, 000 år siden, gør alle tre helt nye fugle efter Amazonas regnskovsstandarder.

"De fleste Amazonas fuglearter afveg fra deres seneste slægtning for omkring 1,5 til 4 millioner år siden, så disse er alle unge fugle til sammenligning" siger Weir, en ekspert i den nye verdens fugles biodiversitet.

Hannen med guldkronede har unikke gule kronefjer, der er meget kedeligere end dens forældreart. For at lære mere om denne usædvanlige egenskab, forskerne kiggede nærmere på keratinstrukturen af ​​kronfjerene hos alle tre fuglearter ved hjælp af et elektronmikroskop. De to forældrearter har hver meget forskellige strukturelle arrangementer af keratinen, som er ansvarlig for at skabe de meget reflekterende farver, der hjælper hannerne med at vise sig frem for hunnerne i den mørke regnskovs indre. I tilfældet med de gyldne kronede, de opdagede, at den havde en blanding af keratinstrukturer fra begge forældrearter.

"Den gyldne kronede manakin endte med en mellemliggende keratinstruktur, der gør et dårligt stykke arbejde med at lave enten den strålende hvide eller den reflekterende iriserende af forældrearten, " siger Weir.

Den gyldenkronede manakin havde sandsynligvis kedeligere hvide eller grå fjer tidligt i sin eksistens som et resultat af dens keratinstruktur, men til sidst udviklede gule fjer som en alternativ måde at tiltrække hunner på. Slutresultatet er en unik farvet art.

Den guldkronede manakin lever i et område af den sydcentrale Amazonas-regnskov, der er cirka 200 kvadratkilometer, og er stort set adskilt fra områder, hvor sneklædte og opalkronede lever af brede floder, som fuglene er tilbageholdende med at krydse. Som Weir påpeger, den skylder sandsynligvis sin overlevelse som art ved at være geografisk isoleret fra sine forældrearter på et tidspunkt under en tidligere istid, hvor regnskovsdækningen faldt, og brede floder dannede naturlige barrierer.

"Uden geografisk isolation, Det er meget sandsynligt, at dette aldrig ville være sket, fordi du ikke ser hybriderne udvikle sig som separate arter i andre områder, hvor begge forældrearter mødes."

Der er nogle potentielle kandidater til hybridarter i naturen, som den røde ulv i det østlige Nordamerika, muligvis en hybrid mellem prærieulven og grå ulv. Og mens hybrider af to arter forekommer i naturen, som Weir bemærker i de fleste tilfælde vil de ikke udvikle unikke egenskaber til at blive sin egen separate art.

"Det er det, der gør den guldkronede manakin til sådan et nyt dyr, " han siger.

Forskningen, som vil blive offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Science ( PNAS ).