تعلمت ماناكين رقصة التزاوج بفضل النظام الغذائي

لقد افترض علماء الأحياء التطورية منذ فترة طويلة وجود صلة بين توفر الغذاء وسلوك التزاوج. بين المناكين، لا يساعد الذكور في بناء الأعشاش وإطعام الكتاكيت: بدلاً من ذلك، يتجمعون في ليك ويتنافسون على جذب انتباه الإناث بقفزات بهلوانية وريش لامع. وكان يُعتقد أن وفرة السكريات والدهون في الفاكهة تسمح للإناث بتربية الأبناء بمفردها، مما يمنح الذكور الوقت للمنافسة. ومع ذلك، افتقر العلم إلى الأدلة الجينية والفسيولوجية التي تشير إلى أن التغيرات الغذائية سبقت تاريخيا ظهور طقوس معقدة. قام مؤلفو الدراسة، التي نشرت في مجلة Current Biology، بتسلسل جينومات خمسة أنواع من طيور الماناكين ومقارنتها مع الأنواع ذات الصلة من الطيور المغردة. قام العلماء بتحليل تنوع النيوكليوتيدات على الكروموسومات الجنسية Z والجسيمات الذاتية باستخدام طريقة RAD-seq، كما حددوا الجينات التي كانت خاضعة للاختيار الإيجابي. بعد ذلك، أعاد علماء الأحياء بناء تسلسل جينات الأسلاف لمستقبلات التذوق (T1R1-T1R3) والإنزيم الهضمي لاكتاز فلوريسين هيدرولاز (LPH). استنسخ الباحثون هذه الجينات، وأدخلوها في مزارع خلايا HEK293T البشرية، واختبروا في المختبر كيفية استجابة البروتينات الناتجة للسكريات والسموم النباتية (الجليكوسيدات). وكانت الخطوة الأخيرة هي تراكب البيانات المتعلقة بالنظام الغذائي والريش وأنواع الرعاية الأبوية على شجرة النشوء والتطور لصياغة تسلسل التحولات التطورية. اتضح أن التنوع الجيني للكروموسوم الجنسي Z في المناكين انخفض بشكل غير طبيعي: تراوحت نسبة Z/A من 0.39 إلى 0.65، مع كون القاعدة 0.75. يؤكد هذا الأثر الوراثي الكثافة العالية للانتقاء الجنسي. وبما أن نسبة صغيرة فقط من الذكور تتزاوج في مواقع التزاوج، فإن معظم جيناتهم لا يتم تمريرها، مما يشكل “عنق الزجاجة” للكروموسوم. كشفت الاختبارات الفسيولوجية أن الماناكين، بشكل مستقل عن الطيور الأخرى، تعلمت التعرف على المذاق الحلو. لقد أعادوا استخدام مستقبل طعم اللحم (أومامي) باستخدام 22 نقطة من بدائل الأحماض الأمينية. في الوقت نفسه، انخفض نشاط إنزيم LPH في المناكين بشكل حاد. في الثدييات يقوم بتكسير سكر الحليب، وفي الطيور يقوم بتكسير جليكوسيدات النبات. اقترح مؤلفو العمل العلمي أن إضعاف وظيفة هذا الإنزيم يسمح للسموم من الفواكه غير الناضجة بالمرور عبر الجهاز الهضمي دون أن تصبح سمًا نشطًا. أظهر نموذج التطور الكبير أن التغيرات الجينية في التذوق والهضم نشأت في أسلاف ماناكينس المشتركة قبل أن يتوقف الذكور عن رعاية نسلهم. تم تشكيل الريش اللامع والعضلات فائقة السرعة اللازمة للرقص في المراحل الأخيرة من تطور النوع. أصبح التكيف الفسيولوجي مع مكانة بيئية جديدة هو الأساس التطوري للماناكين. وبفضل الإصلاح الأيضي، تمكنت الطيور من تناول الفواكه المغذية. وقد وفر هذا فائضًا من الطاقة وجهته الطبيعة لتطوير واحدة من أكثر سلوكيات التزاوج تنافسية وتعقيدًا بصريًا على هذا الكوكب.