Największy na świecie koliber przeleciał pod radarem – w pewnym sensie. Jak wynika z nowych badań, które zszokowały ornitologów, na pierwszy rzut oka te dwa południowoamerykańskie ptaki zebrane razem w jednym worku, tak jak koliber olbrzymi, mogą wydawać się niemal identyczne, ale genetycznie są to zupełnie różne gatunki. I jak się okazuje, jeden z tych gatunków jest nieco większy od drugiego, co oficjalnie czyni go największym hummerem na świecie. Wyniki i analizę genetyczną opublikowano niedawno w Proceedings of the National Academy of Sciences.

Przez stulecia naukowcy uważali dwie odrębne populacje kolibrów olbrzymich – południową populację w Chile, Argentynie i Boliwii oraz północną populację w Chile, Ekwadorze i Peru – za ten sam gatunek. Jednak ptaki z południa od dawna otaczała tajemnica: nikt nie wiedział, dokąd znikają po każdym sezonie lęgowym. W 1834 roku sam Karol Darwin spekulował, bez żadnych dowodów, że wyemigrowali na pustynię Atakama w północnym Chile.

W 2016 roku Jessie Williamson, główna autorka nowego badania i stażystka podoktorska National Science Foundation, zebrała międzynarodowy zespół badaczy, aby rozwiązać tę zagadkę. „Najwyraźniej gdzieś migrują” – mówi Williamson. „Zaczęliśmy od pomysłu, aby dowiedzieć się, dokąd zmierzają, i nigdy nie moglibyśmy przewidzieć wszystkich zwrotów akcji”.

Aby wyśledzić nieuchwytne ptaki, Williamson zaprojektowała delikatne „plecaki” z geolokalizatorem, ważące zaledwie 0,3 grama, mając pewność, że nie będą utrudniać podróży liczącej tysiące mil. Zanim jednak zespół mógł zastosować geolokatory, musiał najpierw schwytać ptaki, co było zaskakująco trudnym zadaniem. Dzięki swoim niezwykłym umiejętnościom unoszenia się w powietrzu, gigantyczne kolibry były biegłe w unikaniu gniazd mgły, które badacze rozciągnęli w odległej chilijskiej dolinie. Proces ten stał się grą w ptasich szachów, podczas której zespół nieustannie dopasowywał siatki, aby wymanewrować zwinnych przeciwników. „To było naprawdę zabawne i jednocześnie frustrujące, gdy zobaczyli siatkę, zatrzymali się, a następnie przelecieli nad nią” – mówi Natalia Ricote, badaczka ze stopniem doktora na Universidad Aldolfo Ibanez w Santiago w Chile i współautorka badania . „Byli bardzo mądrzy”.

Schwytanie pojedynczego kolibra trwało średnio 146 godzin, a na koniec zespół oznaczył 57 ptaków za pomocą geolokatorów i nadajników satelitarnych. Jakby stworzenia nie były wystarczająco trudne do złapania za pierwszym razem, Williamson powtórzył ten proces kilka miesięcy później, aby ponownie przechwycić urządzenia i zebrać dane genomiczne. Jednak dopiero po drugim roku prób schwytania na wybrzeżu Chile jeden z ptaków wrócił z nienaruszonym trackerem. „Zdecydowanie zacząłem wątpić, czy coś z tego wyniknie” – mówi Williamson. „Pewnego wieczoru podszedłem do sieci i zobaczyłem ptaka z geolokatorem. Teraz, gdy o tym mówię, dostaję gęsiej skórki”.

Śledzony ptak ujawnił trzy istotne ustalenia. Po pierwsze, jego geolokator rozwiązał odwieczny zagadkę migracji: zimą południowa populacja kolibrów olbrzymich żyje wśród populacji niemigrującej w peruwiańskich Andach, umożliwiając ptakom wtapianie się w otoczenie i zasadniczo znikanie. Po drugie, ten tropiony ptak niewątpliwie odbył najdłuższą odnotowaną migrację ze wszystkich kolibrów — podróż w obie strony liczącą ponad 8200 km między wybrzeżem Chile a peruwiańskimi Andami. Po trzecie, specyfika podróży ptaka przez Andy sugerowała głębsze różnice między dwiema populacjami kolibrów poza ich zasięgiem.

Podczas swojej migracji oznaczony ptak wzniósł się w sumie na wysokość 5000 metrów, zatrzymując się w różnych odstępach czasu na kilka dni, aby zaaklimatyzować swoją krew i płuca do niższego poziomu tlenu, podobnie jak u alpinistów. To zachowanie ujawniło kluczową różnicę ewolucyjną między gatunkami północnymi i południowymi. Północny, niemigrujący koliber olbrzymi, który przez cały rok zamieszkuje wyżyny andyjskie, ma większą całkowitą pojemność płuc i inny skład krwi w porównaniu do swojego południowego odpowiednika. Ale nie tylko płuca ptaków północnych są większe; po bliższym przyjrzeniu się, niemigrujące hummery miały nieco większe wymiary we wszystkich cechach morfologicznych, w tym długości dzioba, długości skrzydeł i długości ogona. Tym samym jest to największy koliber na świecie.

„Nic dziwnego, że ludzie nie wiedzieli, że coś takiego miało miejsce przez 200 lat, mimo że od tak dawna byli świadomi istnienia ptaków” – mówi Jim McGuire, profesor na Wydziale Biologii Zintegrowanej na Uniwersytecie Kalifornijskim Berkeley, który szeroko badał ewolucję i zróżnicowanie kolibrów. „To taka subtelna rzecz. Opracowanie tej historii wymagało naprawdę interesującego i fascynującego podejścia”.

Analiza genetyczna schwytanych ptaków i okazów muzealnych pochodzących pierwotnie z Peru i Chile ujawniła, że ​​te dwa gatunki oddzieliły się ewolucyjnie miliony lat temu, choć nie jest jasne, czy cecha wędrowna została przyjęta przez jeden gatunek, czy utracona przez drugi. Ponieważ jednak ptaki są prawie identyczne, przez dziesięciolecia okazy były błędnie klasyfikowane na wystawach na całym świecie jako te same gatunki, a niektóre datowano nawet na 154 lata.

„Kiedy ptaki są naprawdę podobne pod względem upierzenia, wielkości i kształtu, zwykle nie różnią się zbytnio genetycznie” – mówi starszy autor badania Christopher Witt, profesor biologii i dyrektor Muzeum Biologii Południowo-Zachodniej na Uniwersytecie Nowego Meksyku. „Dopiero gdy (Williamson) zsekwencjonował, złożył i przeanalizował całe genomy jądrowe, wiedzieliśmy, że między tymi dwoma gatunkami nie było przepływu genów i że rozdzieliły się dawno temu”.

Uderzająco podobne kolibry, mniej więcej wielkości ludzkiej dłoni, mają stosunkowo stonowane upierzenie jak na swój gatunek. W przeciwieństwie do jaskrawego szafiru błękitnobrodego z Peru czy kolibra rubinowo-topazowego z sąsiedniej Kolumbii, oba ptaki odzwierciedlają paletę kolorów peruwiańskiej doliny Santa Eulalia, gdzie zespół Williamsona, składający się głównie z lokalnych badaczy, ekspertów zarówno w tej dziedzinie, jak i w jej ptasich mieszkańcach, przeprowadził badania przeprowadził dodatkowe prace terenowe. Strome grzbiety andyjskie otaczające dolinę, w której zespół rozbił obóz, mają kolor wielbłąda z plamami sjeny i przebłyskami zieleni.

To właśnie w tej dolinie peruwiański badacz Emil Bautista po raz pierwszy wpadł na pomysł nowej łacińskiej nazwy gatunku północnego: Patagona Chaski, druga część inspirowana terminem keczua określającym szybkonogich posłańców Imperium Inków. „Te sztafety miały większe płuca i były znane ze swoich umiejętności w transporcie towarów i wiadomości po całym Imperium Inków. Potrafili biegać bardzo szybko na dużych wysokościach. Wszystkie te cechy są naprawdę spójne z tym, co widzimy u północnych kolibrów olbrzymich” – mówi Williamson. „Wszystkim podobał się fakt, że mieliśmy to niesamowite imię w języku keczua, które moim zdaniem nawiązuje do pochodzenia ptaków. Krajobraz, historia i cechy ptaków ładnie się ze sobą splatają”.

Jeśli chodzi o nazwy zwyczajowe tych ptaków, badacze zaproponowali zmianę nazw gatunków niemigrujących na kolibry olbrzymie północne, a ptaków wędrownych na kolibry olbrzymie południowe. Ptaki południowe zachowają oryginalną nazwę naukową, Gigantyczne wydarzenia w Patagonie. Chociaż badania Williamsona i wynikający z nich podział gatunków mogą w końcu położyć kres jednej tajemnicy, dla naukowców zaintrygowanych ścieżkami ewolucyjnymi tych ptaków z pewnością na horyzoncie pojawiają się nowe badania i pytania.

„To trochę oburzające, że największy koliber na świecie nie został tak naprawdę uznany za to, czym jest” – mówi Witt. „Istnieją spektakularne odkrycia w zakresie różnorodności biologicznej, które po prostu czekają na odkrycie”.