Darwininsirkut

Darwininsirkut (tunnetaan myös darwininpeippoina) on neljäntoista läheistä sukua olevan eri lajin varpuslinturyhmä, jonka edustajia tavataan vain Galápagossaarilla ja Galápagossaarilta 960 kilometriä kaakkoon olevalla Kookossaarella. Galápagossaarilta voi tavata 13 lajia ja Kookossaarelta yhden kotoperäisen lajin. Darwininsirkkujen alkuperäiskanta on tuntematon, mutta niiden oletetaan saaneen alkunsa yhdestä ainoasta saarelle eksyneestä lajista, mahdollisesti kantamuoto oli saintluciansirkkunen Saint Lucian saarelta Karibialta. Kukin laji on hiljalleen ajan kuluessa ottanut haltuun oman ekologisen lokeronsa. Leviäminen oli helppoa vähäisen ravinnosta kilpailun vuoksi. Darwininsirkut muodostavat parhaan lintumaailmassa tavattavan esimerkin sopeutumisen suuntautumisesta eri ekologisiin lokeroihin.
Darwininsirkut ovat läheistä sukua toisilleen, ja ne polveutuvat yhdestä yksilöstä. Ne eivät kuitenkaan olisi erilaistuneet lajeiksi, elleivät ne olisi olleet maantieteellisesti erossa toisistaan. Lajit erikoistuivat ja ovat muuttuneet geneettisesti niin paljon eri saarilla, etteivät kaikki niistä enää pysty risteytymään keskenään. Tosin osa lajeista risteytyy keskenään. Galápagossaarilla luonnonvalinta on suosinut erilaistumista ja adaptiivista radiaatiota.
Tutkimukset.
Asumattomalla Daphne Majorin saarella asuvia sirkkuja tutkittiin tarkkaan lyhyen tutkimusjakson ajan vuosina 1973–2001. Näinkin lyhyessä ajassa saarella asuneiden sirkkujen nokkien havaittiin muuttaneen muotoa ja itse lintujen koon aluksi suurentuneen ja sen jälkeen pienentyneen. Tutkijat arvelevat vaihtelujen syntyneen ilmasto-olosuhteiden muutoksesta tällä ajanjaksolla. Tutkimusjakson aikana alueella vallitsi pitkä kuiva jakso ennen El Niño -ilmiön synnyttämää pitkää sadekautta. Kuivan kauden aikana suurikokoiset yksilöt menestyivät pienempikokoisia paremmin. Saaren kaktussirkut myös alkoivat muuttua maasirkkujen näköisiksi. Kaktussirkkukoiraat alkoivat paritella maasirkkunaaraiden kanssa, koska oman lajin naaraita oli vähän ravintopulan vuoksi. Maasirkut pärjäsivät kaktussirkkuja paremmin, koska ne osasivat hyödyntää alueelta löytyvää ravintoa monipuolisemmin.
Uusin laji?
Vuonna 1981 Daphne Major -saarelle saapui isokaktussirkku-uros. Pari sukupolvea myöhemmin se lisääntyi enää itsensä kanssa, koska saaren omien darwininsirkkulajien naaraat eivät tunnistaneet sen laulua ja koska pariutumisen kannalta olennaiset nokat ovat erilaisia. Uppsalan yliopiston professori Leif Anderssonin mukaan taksonomi, joka ei tuntisi lajin historiaa, pitäisi sitä omana lajinaan. Isomman kokonsa vuoksi se voi hyödyntää ravinnonlähteitä, jotka jäävät muilta lajeilta hyödyntämättä. Tutkijoiden mukaan tämä on esimerkki evoluutiosta lyhyessä ajassa, vaikka lajien määritteleminen onkin tulkinnanvaraista.
Charles Darwin ja sirkut.
Darwininsirkuilla oli myös merkittävä vaikutus yhdessä muiden saarten eläinten kanssa Charles Darwinin kehittämään evoluutioteorian. Charles Darwin vieraili Galápagossaarilla 1835 viisi vuotta kestäneen maailmanympäripurjehduksensa loppupuolella. Darwinilla itsellään ei ollut aluksi käsitystä miten merkittäviä lajit olivat, ja hän oli jopa aineiston lajittelussa huolimaton. Hän luuli osan nykyisin darwininsirkkuina tunnetuista lajeista olleen täysin eri lintulajeja. Darwin kirjoitti 1835: ”"Merkillisin seikka on eri lajeilla tavattava täydellinen, asteittainen sarja nokankokoja: suurimmillaan nokka on kuin nokkavarpusella, pienimmillään kuin tavallisella peipolla."”
Darwin sai myöhemmin julkaistua evoluutioteoriaansa tukemaan merkittävää aineistoa keräämistään darwininsirkuista, jotka hän toimitti englantilaiselle lintutieteilijä John Gouldille tutkitettavaksi. Lintutieteilijä Gouldin kerrottua Darwinille ulkomuodoltaan hyvinkin erilaisten lajien olevan toisilleen läheistä sukua ja hyvin erilaisia kuin muualla maapallolla tavattavat, Darwin päätteli niiden eristyneellä saariryhmällä lajiutuneen sinne eksyneestä kantamuodosta, joka sopeutui erilaisiin saariryhmän vapaisiin ekolokeroihin. Darwin teki päätelmänsä ilman nykyaikaisen geenitutkimuksen apua ja sai siitä osaltaan kipinän evoluutioteorian kehittämiselle.
Lajit.
Darwininsirkut ovat ulkonäöltään melko tavallisia, noin 10–20 cm kokoisia. Merkittävin ero lajeissa on niiden nokan muodossa.
Maasirkkujen suvun ("Geospiza") kuusi lajia ruokailevat maassa ja erilaisten nokkiensa avulla ne pystyvät käsittelemään tehokkaasti erilaista siemenravintoa. Isommilla saarilla, joissa on joukko toisistaan poikkeavia elinympäristöjä, lajit pystyvät asustamaan yhdessä. Poikkeuksen tekevät suvun lajit kaktussirkku ("Geospiza scandens") ja isokaktussirkku ("Geospiza conirostris"), jotka pysyttelevät saarilla, joilla kasvaa majavanhäntäkaktusta ("Opuntia basilaris"). Eri saarilla esiintyy vain toista niistä. Pienet eroavaisuudet nokassa eivät ole riittäviä estämään kilpailua, joten toinen laji karkottaa aina toisen.
Puusirkkujen sukuun ("Camarhynchus" spp.) kuuluu kuusi lajia. Niiden nokkien koossa on havaittavissa merkittäviä eroja, aivan kuten niiden syömässä ravinnossakin. Alasukuun "Camarhynchus" kuuluu kolme lajia, jotka syövät kookkaita hyönteisiä ja pehmeitä siemeniä.
Puusirkkujen alasuvun ainut edustaja, kasvissirkku, ("Platyspiza crassirostris") käyttää ravintonaan silmuja, lehtiä ja meheviä hedelmiä.
Alasukuun "Cactospiza" kuuluu kaksi hyönteisiä syövää lajia. Tikkasirkku ("Camarhynchus pallidus") ja mangrovesirkku ("Camarhynchus heliobates") käyttävät säännöllisesti pieniä tikkuja apuna kaivaessaan esiin hyönteisiä koloista, joita ei ilman apuvälineitä voitaisi tavoittaa.
Kerttusirkku ("Certhidea olivacea") ja kookossaarensirkku ("Pinaroloxias inornata") ovat samankaltaisia nokastaan. Niillä molemmilla on ohut nokka ja niiden ravintoa ovat hyönteiset, tosin kookossaarensirkku pystyy imemään myös mettä. Kerttusirkku on esimerkki konvergenttisesta evoluutiosta. Se on ulkonäöltään ja ravinnonhankintatavoiltaan täysin kerttujen kaltainen. Sen todellinen sukulaisuus darwininsirkkuihin voidaan todeta vain sisärakenteen ja pesimistapojen perusteella.