Γιατί η Χαβάη εξελίσσεται τόσα πολλά είδη αυτού του σκαθαριού χωρίς φτερά;
Δύο Μεκυκλοθώρακας τα σκαθάρια εγκαταλείπουν τους συγγενείς τους στο δάσος για να σκαρφαλώσουν σε ένα δέντρο. Εγκαθίστανται σε ένα σπίτι με βρύα, τρώνε, ζευγαρώνουν και πεθαίνουν. Περνούν περίπου εκατοντάδες χρόνια μέχρι να επιστρέψει ένας από τους αρχικούς απογόνους των σκαθαριών. Αλλά όλοι οι στενοί συγγενείς που είχε κάποτε εκεί έχουν ήδη φύγει. Δεν υπάρχει τίποτα άλλο από ξένους.
Αυτό μπορεί να ακούγεται σαν την ιστορία καταγωγής ενός φιλοσόφου για τη διαφοροποίηση των σκαθαριών, αλλά αυτό το υποθετικό παράδειγμα εξέλιξης με υπερβολική κίνηση έχει συμβεί στην πραγματικότητα. Ονομάζεται ταχεία ειδογένεση, ένα φαινόμενο που ο εντομολόγος Jim Liebherr του Πανεπιστημίου Cornell ξετυλίγει τις τελευταίες δύο δεκαετίες της καριέρας του. Στις ηφαιστειακές ζούγκλες της Χαβάης, έχει συλλάβει εκατοντάδες δείγματα Μεκυκλοθώρακα σκαθάρια. Ανήκουν στην οικογένεια των καραμπιδικών σκαθαριών (πιο γνωστά ως σκαθάρια εδάφους), η οποία περιέχει περίπου 400 είδη.
Υποθέτοντας ότι υπάρχουν περίπου 100 εκατομμύρια διαφορετικά είδη στη Γη, χωρίς να υπολογίζουμε τα περισσότερα μικρόβια, και μια ενιαία προέλευση ζωής πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια, αυτό σημαίνει ότι ένα νέο είδος εμφανίζεται κάθε 400 χρόνια, λέει ο B. Jesse Shapiro, βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ και συνεργάτες. «Αυτή η εκτίμηση είναι πολύ πρόχειρη και δεν λαμβάνει υπόψη γεγονότα εξαφάνισης ή «εκρήξεις» ειδοειδών». Ο Μεκυκλοθώρακας τα σκαθάρια είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα μιας τέτοιας «έκρηξης». Η αλλοπατρική ειδογένειά τους —ειδογένεση λόγω γεωγραφικών φραγμών— εμφανίστηκε εξαιρετικά γρήγορα λόγω της ασυνήθιστης φύσης του περιβάλλοντός τους.
Η τεράστια ποικιλομορφία τους παρουσιάστηκε στο ZooKeys πριν από μερικούς μήνες, το οποίο απαριθμούσε τα 74 νέα είδη σκαθαριών που εντόπισαν πρόσφατα ο Liebherr και οι συνάδελφοί του μετά από επανειλημμένα ταξίδια στις υγρές, πυκνά δασωμένες πλευρές της Haleakala. «Η Αυστραλία έχει περίπου 25 είδη Mecyclothorax , τα Society Islands έχουν 108 και η Χαβάη έχει 239», λέει ο Liebherr. «Έτσι, μια πολιτεία στο μέγεθος της Μασαχουσέτης - για να μην επιλέξουμε τη Μασαχουσέτη - έχει 10 φορές περισσότερα είδη [σκαθαριών] από μια ολόκληρη ήπειρο». Ακόμη πιο εκπληκτικό από την τεράστια ποικιλομορφία τους είναι ο ρυθμός που έχουν εξελιχθεί σε διαφορετικά είδη. Τα τελευταία 1,9 εκατομμύρια χρόνια ή λιγότερο, λέει ο Liebherr, έχουν διαφοροποιηθεί 10 έως 20 φορές πιο γρήγορα από τους ομολόγους τους στην ηπειρωτική χώρα. Η ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τη θολή διαδικασία της ειδογένεσης.
Στις πλευρές του Haleakala, όπου ζουν τα σκαθάρια, η λάβα κυλούσε περιοδικά στις πλαγιές, κόβοντας την περιοχή σε διακριτά τμήματα σαν πίτα, χωρίζοντας τα ζωύφια. Το ηφαιστειακό βουνό καλύπτεται τώρα από μια ποικιλία διαφορετικών οικοτόπων, μερικά ξηρά, άλλα εξαιρετικά υγρά. Εάν τα σκαθάρια επιζούσαν από ηφαιστειακές εκρήξεις, έπρεπε να προσαρμοστούν σε μια νέα τοποθεσία και να παραμείνουν εκεί. «Νομίζω ότι είναι επειδή πολλά από αυτά τα είδη εντόμων είναι οικιακά σώματα», λέει ο Liebherr. «Είναι ζωύφια χωρίς φτερά. Νομίζω ότι αυτή η εγγενής απώλεια διασποράς είναι που οδηγεί την αλλαγή."
Σήμερα, μια ποικιλία ενδιαιτημάτων σκαθαριών επικαλύπτονται, αλλά τα διάφορα «μικρο-περιβάλλοντα» στο νησί στα οποία αναγκάστηκαν να προσαρμοστούν στο παρελθόν τα έχουν ήδη μεταμορφώσει σε διαφορετικά είδη. Ένα βασικό στοιχείο στον Μεκυκλοθράξ Η ταχεία εξέλιξη του είναι μια ορισμένη εξειδίκευση του τρόπου ζωής. Μερικά σκαθάρια, σε απόσταση ενός τετραγωνικού χιλιομέτρου, για παράδειγμα, μπορούν να ρυθμιστούν με ακρίβεια για να τρέφονται στις υγρές λακκούβες στο έδαφος, ας πούμε, ή σε βρύα που καλύπτουν ένα δέντρο. Μία από τις πιο εκπληκτικές και αξιομνημόνευτες στιγμές της καριέρας του Liebherr ήταν η ανακάλυψη ενός καραβιδωτού σκαθαριού που κατοικούσε στη στεριά που ζει υποβρύχια . «Τα οικολογικά όρια καταρρίπτονται σε μικροεπίπεδο», λέει ο Liebherr.
Λίγο αφότου βρήκε τον υποβρύχιο σκαθάρι που κατοικούσε στη στεριά, ο συνάδελφός του Andrew Short βρήκε κάτι σαν το αντίθετό του:έναν υδρόσκαθο που κατοικεί σε δέντρα. Για κλωτσιές, αντάλλασσαν ζωύφια. Η ικανότητα των δύο σκαθαριών για οικολογική διασταύρωση οφείλεται στα ακραία κλίματα των μικρότερων νησιών της Χαβάης, λέει ο Liebherr. «Προσφέρουν νέες ευκαιρίες που δεν βλέπετε στην ηπειρωτική χώρα».
Η Lorraine Boissoneault γράφει για την επιστήμη, τη φύση, την ιστορία και την περιπέτεια. Το πρώτο της βιβλίο, The Last Voyageurs, κυκλοφορεί τον Απρίλιο. Ακολουθήστε την στο Twitter @boissolm.
