اكتشف العلماء طيرًا نادرًا وهو مزيج من ثلاثة أنواع مختلفة

أظهر العمل المباحث الذي أجراه العلماء أن الطيور المغردة الفريدة التي عثر عليها عالم مواطن في ولاية بنسلفانيا هي نسل أم هارب هجيرة وأب ساذج من جنس مختلف تمامًا - مزيج لم يتم تسجيله من قبل والذي أدى إلى هجين فريد من ثلاثة أنواع طائر

من GrrlScientist لفوربس | GrrlScientist

هذه القطعة كانت اختيار محرر فوربس.

محاربة ذكر بيركيت ، هجين من الأنواع الثلاثة الأولى من نوعها. كانت والدتها من طيور الحربة (الهجين) من Vermivora chrysoptera X Vermivora cyanoptera وكان والدها من طيور الجنب ذات جانب الكستناء ، Setophaga pensylvanica.
(الائتمان: لويل بوركيت)

"إنه أمر نادر للغاية" ، كما أوضح عالم الطيور ديفيد تووز (وضوحا "tays") ، وهو زميل بعد الدكتوراه في مختبر كورنيل لعلم الطيور ومؤلف رئيسي لدراسة حديثة حول الأصول المحتملة لمجموعة هجينة مذهلة لم يسبق لها مثيل.

تم رصد الطيور الفريدة وتصويرها أولاً من قبل عالم الطيور والمواطن ، لويل بيركيت ، الذي يعيش ويعمل في بيتسبيرج ، بنسلفانيا.

"خلال فترات الهجرة وعلى فترات متقطعة طوال فصل الصيف ، أقوم بساعتين بالسيارة من مزرعة عائلتي ، والتي تضم بضع مئات فدان من الغابات" ، أوضح السيد بوركيت في رسالة بالبريد الإلكتروني. "كان لدي اهتمام مدى الحياة بتصوير الحياة البرية ، لكنني لم أفعل أي شيء حيال ذلك حتى منتصف العقد الأول من القرن العشرين لأنني لم يكن لدي وقت فعلاً. منذ حوالي 9 إلى 10 سنوات ، لاحظت بعض الطيور الملونة التي تطير من فتحة سقي صغيرة على أحد مسارات الخيل. لقد لاحظتهم مرة أخرى في وقت لاحق من ذلك الصيف في نفس فتحة الري وقررت معرفة ما إذا كان بإمكاني الحصول على بيكسل من هذه الطيور الملونة ".

"لقد كان بلدي بيكسي رديئة كما كانت الطيور صغيرة جدا" ، لاحظ السيد Burket بحزن. "[S] لقد أجريت بعض الأبحاث حول أفضل الطرق للحصول على بيكس مناسب من الطيور في البرية واشتريت كاميرا احترافية بمستوى الدخول وعدسة تكبير / تصغير."

كما ترون ، تحسنت جودة صور طائره بشكل كبير.

تُظهر ساقطة ذكر بيركيت موقعين متماثلين ، وإن كانا ضعيفين ، ومقعدين على جانبي عنقه.
(الائتمان: لويل بيركت.)

في 7 مايو من هذا العام ، التقطت مقاطع فيديو ومقاطع فيديو طوال فترة الظهيرة في حفرة العصفور وظهرت الهجين مرتين لمدة 20 ثانية تقريبًا. اعتقدت أنه كان أحد رواد الحرب من شركة بروستر وبرز لي لأنني لم أشاهد من قبل من قبل في هجرة الربيع ".

حصل اسم عداء بروستر على اسمها في عام 1874 بعد أن وصفها وليام بروستر ، الذي اكتشفها في ماساتشوستس. كان يُعتقد في البداية أنه نوع جديد ، وقد تم تسمية الطائر بالاسم العلمي Vermivora leucobronchialis ، ولكن من المعروف الآن أن طائر النجم بروستر كان مختلطًا بين الرماة الأزرق والأجنحة ذات الأجنحة الذهبية. Vermivora cyanoptera X Vermivora chrysoptera. عادة ما تتميز روّاجات بروستر بشخصيات ونقوش مهيمنة جينيًا - على سبيل المثال ، الخط الأسود من خلال عينه وأجنحة الجناحين المنفصلة بشكل خاص تأتي من طائر الجناح ذي الجناح الأزرق ، في حين تأتي الأجزاء السفلية الصفراء الكريمة وحانات الجناح الأصفر من طائر الجناح الذهبي.

"عندما درست صوري في وقت لاحق من ذلك المساء ، لاحظت أنها تفتقر إلى الإيستريست الأسود ولون الثدي الأصفر الذي يميز بروستر" ، تابع السيد بيركيت. علاوة على ذلك ، أشار إلى أن هذا الطائر الغامض كان له بقعة باهتة بلون بني محمر على كل جانب من عنقه. هل كان التراب؟ الدم المجفف؟ أم أنها تلون ريشة الطائر؟

تُظهر سلالة مالي بيركيت بشكل واضح فائضها الأبيض وقناعها الرمادي الخافت الذي يُرى في طائر الحروب من بروستر ، وهو ساتر ريش مهيمّن لوالدها المحارب في الجناح الذهبي.
(الائتمان: لويل بيركت.)

"لقد قمت بعد ذلك بفحص الطائر من صورة الرؤية الخلفية وأستطيع رؤية الفائقة البيضاء [الحاجب] وقناع رمادي خافت ، نموذجي للأجنحة الذهبية [warbler] ، لذلك قررت أن يكون Brewster ،" السيد Burket واصلت. "[B] من أين أتت المواقع البغيضة؟"

النوع الوحيد من طيور الحارب في المنطقة مع علامات الرقبة بلون روفلي هي الرماة على جانب الكستناء.

ساق من الذكور البالغين ، Setophaga pensylvanica ، يغني في منزل عائلة Lowell Burket المشجر. هل يمكن لهذا النوع أن يكون أحد والديه المقاتل؟
(الائتمان: لويل بيركت.)

"قررت أنني بحاجة لرؤيتها تغني لأرى الأغنية التي غنتها".

أغنية هي واحدة من العديد من "الإشارات التشخيصية" التي الطيور الطيور الأخرى - والطيور! - الاعتماد على تحديد الأنواع الفردية. كل نوع يغني أغنيته المميزة ، وهي كيف تجد الأنثى رفيقة من النوع الصحيح. تتعلم عشاق كلا الجنسين أغاني أجناسهم من خلال الاستماع إلى آبائهم وإلى الذكور القريبين من نفس النوع بينما لا يزالون في العش. وبالتالي ، ينبغي أن تكون أغنية طائر الغموض هذا تشخيصًا لأنواعها هي والدها.

يُظهر هدير مالي بيركيت قدراته الغنائية على العالم.
(الائتمان: لويل بيركت.)

بعد بضعة أسابيع ، حصل السيد بيركيت على رغبته: لقد قام بتصوير طائر الغموض الذي يصور في يومين متتاليين. كان الصوت عالي الجودة بدرجة كافية حتى يتمكن من تحديد أغنية الأنواع. وجد أن الطائر الغامض كان في الواقع ، يغني أغنية هزلية من جانب الكستناء.

هل يمكن أن يكون هذا الطائر الغامض هجينًا مع والدته المقاتلة من بروستر وأب محارب من جانب الكستناء؟ هل قام بالفعل بتصوير والدة هذا الطائر في حفرة الطير في الصيف السابق؟ قام السيد بيركيت بمراجعة صوره الخاصة بالطيور من العام السابق ، ورصدت أنثى ساطعة من طراز بروستر. كان يعلم أيضًا أن محاربين من جانب الكستناء يتكاثرون في الغابة على ممتلكاته ، لذلك ... هل من الممكن أن يكون هذا "هجينًا ثلاثيًا" لم يحدث من قبل بشكل طبيعي بين أم سادة المحاربين في بروستر ووالد محاربين من جانب الكستناء ؟ من المؤكد أنها كانت فكرة بعيدة المنال: على الرغم من أن روايات بروستر هي هجينة بأنفسهم ، فهي هجينة بين نوعين مرتبطين ارتباطًا وثيقًا بهما جنس مختلف تمامًا عن سلالة البندق الأكثر ارتباطًا بعيدًا. لكن تلك البقع الغريبة على رقبتها ، وعدم وجود شريط غامق العين والأغنية - تلك الأغنية التشخيصية الرائعة! - كانت مقنعة.

وقد أوضح السيد بوركيت "لقد قمت غوغل بـ" هارب هجين "ولم أتمكن من العثور على أي شيء في هذا المزيج وقررت الاتصال بمختبر كورنيل لعلم الطيور للحصول على رأي خبير". أرسل بعض الصور ومقاطع الفيديو الخاصة بالطيور الغامضة إلى "معمل O" وكان ينتظر بفارغ الصبر الرد.

يتذكر السيد بوركيت قائلاً: "لقد حاولت أن أجعل البريد الإلكتروني يبدو فكريًا إلى حد ما حتى لا يعتقدوا أنني كنت منزعجًا". "ساعدت الصور والفيديو".

مرة أخرى في مختبر O ، كان مفتون الدكتور Toews ما رآه. بعد أسبوع ، قاد سيارته 4 ساعات من كورنيل للقاء السيد بيركيت وفي صباح اليوم التالي ، أقاموا شبكة ضباب في نفس المنطقة حيث كان الطائر الغامض يغني بشكل متكرر. بفضل معرفة السيد بيركت الحميمة بعادات هذا الطائر ، استغرق الأمر 4 دقائق فقط للقبض عليه.

سُجن طائر مالي بيركيت ، وهو طائر هجين ثلاثي لم يتم تسجيله من قبل ، وتم القبض عليه وتقييده في 28 يونيو 2018 بواسطة ديفيد تويز ولويل بيركيت.
(الائتمان: لويل بوركيت. ملاحظة: تم اقتصاص هذه الصورة من الأصل.)

"لم تكن تجربة مدهشة" ، قال السيد بيركيت. "لقد رأيت شيئًا كهذا على قناة ديسكفري."

الآن وبعد أن وجد الدكتور Toews هذا الطائر الغامض في يده ، أشار إلى أنه يشبه إلى حد بعيد ساذج من جانب الكستناء الأحداث - وهو أمر غير مرجح لأنه تم تصويره لأول مرة في أوائل مايو / أيار ولم يفلت معظم المحاربين حتى يونيو. ولكن في الوقت نفسه ، كان الفناء الأبيض الطائر - الأسود في صغار المحاربين من جانب الكستناء من الذكور ، والزيتون أو الرمادي في الأحداث أو الإناث - ولصقه الخفي ذي اللون الرمادي الخافتين ، كلاهما أكثر سماتًا لمقاتلي فيرميفورا. التقط الدكتور تويز مجموعة متنوعة من الصور التفصيلية ، وسجل طول فاتورة وأجنحة طائر الغموض إلى جانب شخصيات مادية أخرى لفحصها عن كثب ، وأعطاه شريط أرجل USGS من الألومنيوم يحمل الرقم الفريد: 2850-44901. قبل إطلاق العصفور ، أخذ الدكتور Toews أيضًا عينة دم صغيرة للتحليلات الوراثية. ثم عاد إلى مختبره وعمل بطريقة منهجية من خلال جميع المعلومات التي تم جمعها مثل شرلوك هولمز ornithological.

الشكل 2. (أ) Culmen وطول الجناح ل warmers Vermivora (أصفر ، ذهبي الجناحين ، أزرق ، أزرق الجناحين ، رمادي ، Brewster’s) و warblut من جانب الكستناء (أحمر). يظهر الهجين مع علامة النجمة. (ب) المؤشر الوراثي عبر ستة مواقع تميز نيران الفيرميفورا. من الهجين ، قدّرنا المؤشر الوراثي لوالدتها الأم ، والذي يقع في نطاق الهجن بين الرماة الذهبيين والأجنحة الزرقاء (أي

كانت القرائن واضحة. لم تكن الأغنية مؤشرا قويا على أن هذا الطائر الغامض كان له ساذج على جانب الكستناء كأب ، ولكن القياسات الفيزيائية تشير إلى أن هذا الطائر كان بالتأكيد هجينًا: فاتورته كانت أطول من فواتير النيران على جانب الكستناء ولكنها كانت داخل النطاق المتوقع لأصوات warfers من Vermivora (الشكل 2 أ) ، وكانت أجنحتها أطول من أي نوع من أنواع Verivora warbler ، ولكنها كانت تشبه النيران من جانب warnut-sided.

كان الدليل الوراثي مقنعًا بنفس القدر: كان الحمض النووي للميتوكوندريا الخاص بالطائر الغامض (mtDNA) مطابقًا بنسبة 99٪ للرويبلات ذات الأجنحة الذهبية ، و 97٪ مطابقًا للرويبلات ذات الأجنحة الزرقاء - تختلف هذه الأنواع بنسبة 3-4٪ فقط (الشكل 2 ب) - لذلك كان هذا الاكتشاف كما هو متوقع إذا كانت والدتها من نوع "هدير" من شركة بروستر. ومع ذلك ، فإن Vermivora mtDNA يختلف عن متسلسلات warbut-sided (وأنواع أخرى من Setbhaga warbler) بأكثر من 8٪ (المرجع) ، والتي ، مرة أخرى ، أبرزت الهوية المحتملة لأب طائر الغموض. (مع الأخذ في الاعتبار ، بالطبع ، أن متدنا لا يأتي إلا من الأم.)

وللمزيد من تحديد هوية الأب المفترض للطائر الغامض ، فحص الدكتور تويز أشكالاً متعددة النوكليوتيدات في جينوم الطائر الذي يختلف بشكل لا لبس فيه عن عوارض Vermivora (عدد = 89 موقعًا) ووجد أن الطير المقنع كان متغاير الزيجوت في جميع المواقع ما عدا موقعًا واحدًا - وبالرجوع إلى الماضي ، ربما يكون هذا الموقع بعينه متغيّرًا في أنواع الحرب من جانب الكستناء أيضًا.

تعدد الأشكال النوكليوتيدات واحد (SNPs).
(الائتمان: ديفيد اكليس / CC BY 4.0)

تعد SNPs ("القصاصات") شكلًا شائعًا للغاية من أشكال التغير الوراثي التي تظهر في جميع الكائنات الحية ، والتي تمثل تغييراً في مادة النيوكليوتيدات واحدة فقط ، أو كتلة بناء الحمض النووي ، داخل الجينوم. وهكذا ، فإن العثور على نصف هذه التوازيات المتماثلة (SNPs) يقابل نظيرتها المحاربة من جانب الكستناء التي تشير إلى هوية والد الطائر الغامض. (مع الأخذ في الاعتبار أن كل من الوالدين يزود كل من ذريته بنصف الجينوم الكلي.)

كشف تحليل إضافي لهؤلاء الأفراد الذين يميزون على وجه التحديد الأجنحة الذهبية والأجنحة ذات الأجنحة الزرقاء أن اثنين من الستة نشأت من أسلافهم ذات الأجسام الحربية ذات الأجنحة الزرقاء ، وأربعة منهم أسلافهم ذات الأجنحة الذهبية. وهكذا ، فإن ثلث هذا الطائر الغامض من Vermivora SNPs جاء من طائر الجناح الأزرق ، مما يشير إلى أن والدة هذا الطائر كانت "جيل مبكر" مختلطة.

عند مقارنة المؤشر الوراثي للأم المفترضة بالآلات الحربية الأخرى لـ Vermivora (الشكل 2 ب) ، أظهر أنه لا يوجد أي شخص ساذج ذو أجنحة زرقاء مظهري لديه مؤشر وراثي منخفض يصل إلى 0.33 ، في حين أن اثنين فقط من بين 149 من أنواع warbleers ذات الأجنحة الذهبية ذات المؤشرات الوراثية لها مؤشرات عالية. على النقيض من ذلك ، فإن متوسط ​​عدد الوان الرؤوس الحربية لـ Brewster يبلغ 0.32 ، و 23٪ من رواد warster لديهم ثلث أصول الجناح الأزرق بالضبط. لذلك فإن الأم المزعومة للطائر الغامض لديها مؤشر وراثي ضمن النطاق المتوقع لجنود برويستر ، مؤكدًا هويتها بالإضافة إلى الإشارة إلى أنها هي نفسها على الأرجح نتيجة "زواج مختلط" بين طائر الجناحين ذو الجناحين الأزرق وهارب الجناح الذهبي.

"الأنثى عبارة عن هجين ذهبي الجناحين / أزرق الجناحين - وتسمى أيضًا بروسترز واربلر. ثم تزاوجت مع محاربة الكستناء من جانب الكوماندوز واستنسخت بنجاح.

شجرة عائلة متنبأ بها من warblers تؤدي إلى هجين الأنواع الثلاثة الموصوفة حديثًا. Blue-winged، golden-wing، and warster's warers من Liz Clayton Fuller؛ هاسس على جانب الكستناء من del Hoyo et al. (2018) كتيب طيور العالم على قيد الحياة ؛ هجين جديد

ولكن لماذا هذه الطيور المغردة تهجين على الإطلاق؟ خاصة وأن الإناث حددن زملائهن في المقام الأول على أساس جودة أغانيهم؟

أجاب الدكتور تويس في رسالة بالبريد الإلكتروني: "كان يمكن أن يكون مجرد خطأ (تحدث هذه الأشياء)" ، على الرغم من أنه قد يكون عدد زملائه المناسبين منخفضًا للغاية (تتناقص حُرب Vermivora في جميع أنحاء جبال الأبلاش) [وهذا] كانت جعل "أفضل حالة سيئة". "

في الواقع ، كان التهجين بين الرماة الذهبيين والأجنحة الزرقاء يزداد خلال العقود الأخيرة في جميع أنحاء شمال شرق الولايات المتحدة ويمتد إلى كندا. ينتج معظم هذا التهجين عن انتقال رواد الحرب ذوي الأجنحة الزرقاء إلى موائل محاربي الأجنحة الذهبية. هذه الحركة مدفوعة بتأثيرات مناخ الاحتباس الحراري وفقدان موائل الأراضي المشجعة المفضلة لحيوانات التشويش. علاوة على ذلك ، تتناقص أعداد عشيرة الجناح الذهبي ذات الأجنحة الذهبية ، لذا فإن الاصحاب المناسبين بين هذه الأنواع محدودون.

"قد يكون اختيار التزاوج مع رجل غير مثالي أفضل من عدم وجود شريك على الإطلاق!" لاحظ الدكتور تويز. ثم أشار إلى أنه لم يتم تسجيل التهجين بين رواد الحرب من شركة بروستر ونيران الحرب من جانب الكستناء على الإطلاق.

"في الواقع ، هذا النوع من تهجين الأنواع الثلاثة" نادر للغاية "بين أي حيوانات" ، قال الدكتور تويز.

ما الذي تكشفه هذه المركبة الحربية الهجينة - التي تُعرف رسميًا الآن باسم محارب بوركيت - عن حواجز الأنواع ، خاصة في الطيور المغردة؟ هل هذه السلالات الحقيقية؟

وأوضح الدكتور تويس في رسالة بالبريد الإلكتروني: "يخبرنا الهجينة ذات مرة الواحدة أساسًا أن حواجز الأنواع ليست مثالية ، ولكن هذا ليس مفاجئًا تمامًا". "في هذه الحالة ، يخبرنا أيضًا قليلاً عن التوافق التناسلي بين الأصناف المتباينة تمامًا. في حين أن هذا الهجين قد لا يتكاثر أبدًا ، إلا أنه يشير إلى عدم وجود أطنان من حالات عدم التوافق الوراثي بين الأصناف الوالدية ، بحيث كانت قادرة على التطور لتظهر على الأقل "طبيعية". "

"هذا النوع من الأمور يتلاءم مع الحكمة التقليدية في هؤلاء الحاربين أيضًا - أن حواجز الأنواع يتم الحفاظ عليها من خلال" الحواجز المعزولة قبل التزاوج "[مثل الأغنية] وليس عن طريق عدم التوافق الجيني بعد التزاوج" ، أضاف الدكتور تويز.

محاربة ذكر بيركيت في

باختصار ، تُظهر حربة بيركيت هذه ، التي لم يسبق لها مثيل من قبل ، شخصيات النمط الظاهري التالية ، وذلك بفضل كل من والديه:

  • هدير بروستر: قبعة صفراء supercilium الأبيض. الأخضر والرمادي على الظهر ومؤخر منفصلة بوضوح الأصفر / الذهب wingbars
  • هازجة من جانب الكستناء: غطاء أصفر ؛ جميع الحنجرة البيضاء. الثدي والبطن. بقع شريرة. حلقة العين البيضاء (في الخريف) ؛ الانتخابات التمهيدية البني الداكن على الأجنحة ؛ شريط خافت على ظهره

ما هو الجانب الأكثر متعة في كل هذا العمل المباحث؟

"لقد كان الجزء الممتع حول هذا الأمر بالنسبة لي هو القدرة على إشراك عالم مواطن مثل لويل." "أيضًا ، استخدام العلامات الوراثية للتنبؤ بأنماط ريش الأم ، مما جعل هذه مساهمة جديدة من حيث تحديد من هم الوالدين".

هل من الممكن أن ينجح عازف بورك هذا في "أطفاله" بنجاح أم أن أجداده المختلط سيجعله رفيقًا غير مرغوب فيه؟ نظرًا لأن Dr. Toews أطلق العصفور ، فهو يخطط لإبقاء عين الطير على ممتلكات عائلة السيد Burket لمعرفة ما يخبئه المستقبل.

ما رأي السيد بيركيت في كل هذا الإثارة؟

أجاب: "لم يكن لدي أي معلومات عن الطيور حتى قبل سبع سنوات". والآن انتهيت باكتشاف ما يبدو أنه طائر من نوعه. يمكن أن يحدث لأي شخص!"

مصدر:

David P. L. Toews، Henry M. Streby، Lowell Burket، Scott A. Taylor (2018). منتج هدير للخشب يتم إنتاجه من خلال التهجين بين الأنواع وبين الأجيال ، Biology Letters ، الذي تم نشره عبر الإنترنت في 7 نوفمبر 2018 قبل الطباعة | دوى: 10.1098 / rsbl.2018.0557

نُشر في الأصل في Forbes في 9 نوفمبر 2018.