Det visar forskare vid bland annat Uppsala universitet, Sveriges lantbruksuniversitet och Princeton university i en studie som publiceras i veckans nummer av den ledande vetenskapstidskriften Science.
– Säkert finns fler gener som påverkar näbbens storlek hos Darwinfinkarna, men den som vi nu har hittat måste vara den allra viktigaste, säger professor Leif Andersson vid Uppsala universitet och SLU, som har lett studien.
Darwinfinkarna på Galàpagosöarna spelade en viktig roll när Charles Darwin utvecklade sin evolutionsteori för mer än 150 år sedan och är något av ikoner inom evolutionsforskningen.
Darwin häpnades över den stora variationen i näbbarnas form och storlek hos dessa fåglar. Han förstod att utvecklingen av olika typer av näbbar måste ha haft stor betydelse för de olika fågelarternas möjligheter att utnyttja olika födokällor, till exempel insekter, frön, nektar och – för den så kallade vampyrfinken – blod från sjöfåglar.
Men först nu, med de senaste metoderna för att kartlägga arvsmassor, har det blivit möjligt att belysa själva den genetiska grunden för Darwins iakttagelser. Samma grupp forskare har tidigare visat att en gen som heter ALX1 påverkar näbbens form hos Darwinfinkarna. Nu visar de att en annan gen, HMGA2, påverkar näbbens storlek.
– HMGA2-genen har tidigare visats påverka kroppsstorlek hos hundar och hästar. Hos oss människor är den en av av hundratals gener som påverkar kroppslängden, berättar Leif Andersson.
ALX1 och HMGA2 finns i flera varianter. De bidrar inte bara till variationerna i näbbens form och storlek mellan olika arter av Darwinfinkar, utan även inom en och samma art. Sådana variationer inom samma art förklarar den mycket snabba minskning av näbbens storlek som inträffade hos en art av Darwinfinkar när Galápagosöarna drabbades av svår torka i början av 2000-talet.
Torkan ledde till brist på större frön och ökad konkurrens mellan två arter av Darwinfinkar – den ena med mycket store näbbar, den andra med medelstora näbbar – om denna födokälla. Arten med medelstora näbbar hade svårast att hävda sig i konkurrensen och som en följd svalt många av dem ihjäl, såvida de inte hade en variant av HMGA2-genen som ger något mindre näbbar. Då kunde de plocka mindre frön som de stornäbbade Darwinfinkarna inte klarade av att äta.
– Från att ha varit mindre vanlig fick denna genvariant snabb spridning inom denna art, som än i dag har mindre näbbstorlek än den hade före den svåra torkan för mer än tio år sedan, säger Leif Andersson.