Darwins vinken blijven verrassen

De Amerikaanse bioloog Jonathan Wells gelooft er in ieder geval niets van. „Iconen van evolutie” noemt hij de vinken in zijn gelijknamige boek. Niet Darwin, maar evolutiebiologen in de jaren 30 en 40 van de vorige eeuw hebben de Galapagosvinken een sleutelrol gegeven bij het ontstaan van de evolutietheorie. Met terugwerkende kracht hebben ze de vinken tot intellectuele lievelingsdieren van Charles Darwin gemaakt. „Iconografie werd zo hagiografie”, aldus Wells.

Waar hebben we het eigenlijk over als die dertien vinkensoorten ter sprake komen?

Wie de vinken op de Galapagoseilanden voor het eerst tegenkomt –en zo uniek is dat niet, de vogels hippen en fladderen overal rond alsof het mussen zijn– krijgt prompt een déjà vugevoel. Alsof er Haagse beroemdheden zijn opgedoken: kijk, dat zijn ze nou.

Net als in de mensenwereld valt zo’n eerste ontmoeting tegen, want de vinken zijn qua uiterlijk bescheiden diertjes. Grauw grijs of zwart zijn ze. Qua bouw zijn het net miniatuurappelvinken, met een staart die zo van een winterkoninkje kan zijn geleend.

Intussen zijn het fascinerende vogels, vanwege hun leefwijze en vooral door de manier waarop ze aan de kost komen. Dat het er regelmatig om spant of de vinken genoeg voedsel vinden, is op indrukwekkende manier beschreven in het boek ”The Beak of the Finch” van Jonathan Weiner. Daarin staat het vinkenonderzoek centraal van het Amerikaanse echtpaar Peter en Rosemary Grant. De Grants onderzochten van medio jaren 70 tot begin jaren 90 van de vorige eeuw minutieus het leven van de grondvinken. Locatie: Daphne Major, een desolaat vulkaaneiland van 34 hectare even ten westen van Baltra, een schiereiland ten noorden van Santa Cruz.

De Grants, overtuigde evolutiebiologen, wilden met hun vinkenonderzoek aantonen dat evolutie niet vele eeuwen besloeg, maar „voor hun ogen” plaatsvond als gevolg van natuurlijke selectie door het vaak bloedhete en gortdroge klimaat op het eiland.

De vinken die het stel en hun medewerkers op Daphne Major bestudeerden, behoorden tot drie soorten: de grote (Geospiza magnirostris), de middelgrote (G. fortis) en de kleine grondvink (G. fuliginosa). Ze leerden de ”magnirostris”, de ”fortis” en de ”fuliginosa” van top tot teen kennen. „Van de middelgrote grondvinken noteerden ze 4000 voedselactiviteiten, en daarbij wisten ze exact welke vink met welke snavelgrootte aan het eten was.”

Dodelijke rivaliteit

Grondvinken hebben op hun dagelijks menu tientallen soorten zaden staan. Naarmate het regenseizoen verstrijkt en het op Daphne Major heter en droger wordt, blijven er steeds minder zaadsoorten over; uiteindelijk resten enkel de harde. Op dat moment gaat het erom spannen: welke vinken overleven? De Grants wisten: natuurlijke selectie werkt op basis van de meest subtiele verschillen tussen dieren, ook tussen die van dezelfde soort. In het geval van de vinken bleken vorm, grootte en diepte van hun snavels te bepalen of ze overleefden of niet.

De bloedhete en droge zomer van 1977 werd de ultieme testcase voor de vinken. Bomen en struiken verdorden, goed te behappen zaden raakten op en wat restte waren bijna niet te kraken exemplaren. „Naar de vogels kijken die de lavabodem afstruinden op zoek naar zulke zaden”, schrijft Weiner, „was als het kijken naar iemand die een schaaltje pistachenootjes doorzoekt op ongeopende nootjes, die voor anderen te lastig waren om open te maken”. Vogels struinden rond in een dodelijke rivaliteit, schijnbaar vreedzaam naast elkaar hippend, op zoek naar het laatste beetje eten op de hete lavagrond, ieder steentje omdraaiend, elk hoopje uitpluizend.

Kale kopjes

Klein uitgevallen exemplaren van ”fortis”, wier bekjes sowieso te klein waren voor de hardere zaden, worstelden met zaden van Chamaesyce, een plant met een melkachtige, kleverige stof in de bladeren. Algauw klitten veren op de vogelkopjes aan elkaar en vielen uit, met als gevolg dat de zon dagelijks brandde op kale kopjes. Tal van kale en verschroeide vogellijkjes lagen na enige tijd op het loeihete lavagesteente. Andere vinken gingen over op vlees; ze pikten staarten van hagedissen kapot.

Natuurlijke selectie deed haar werk. De gemiddelde diepte van de vogelbekjes nam toe met 5 procent; een diepere bek maakt het immers mogelijk de hardere zaden te kraken. De grootste vinkensoorten met de zwaarste en diepste bekken overleefden, maar ook binnen een soort bepaalden subtiele verschillen in snavelvorm welk dier doodging en welk bleef leven. Grant ontdekte dat een vinkje met een bek van 1 millimeter extra lengte nog wel een hard zaad kon kraken, een soortgenoot met 1,5 millimeter extra niet.

De gevolgen van de droogte waren dramatisch. Het aantal vinken op het eiland daalde met het afnemende voedselaanbod. „1400 vinken waren er in maart 1976, in december van dat jaar waren er minder dan 300.”

Van alle soorten wisten de vinken met de diepste snavels de zomer te overleven. Toen de regentijd aanbrak en het nestelen weer kon beginnen, waren het deze vogels die hun snavelgrootte doorgaven aan hun kroost. „De gemiddelde fortisbek van de nieuwe generatie was 4 tot 5 procent dieper dan de bek van hun voorouders voor de droogte.”

Voor de Grants waren niet zozeer de vinken zelf iconen van evolutie, als wel hun snavels: als de dertien soorten Darwinvinken zich vooral onderscheiden door hun snavels, en als natuurlijke selectie de snavelvorm kan veranderen, dan zou die voortgaande selectie uiteindelijk ook voor nieuwe soorten kunnen zorgen.

Tegenbeweging

Maar was er wel sprake van selectie in een en dezelfde richting? Toen zeven jaar later, in 1983, El Niño toesloeg en de natuur op de Galapagoseilanden langdurig werd gegeseld door hevige regenval, bloeide de natuur op en nestelden de vinken er weer op los. Opnieuw mat en woog het vinkenteam van de Grants. Twee jaar later toonde een computeruitdraai de resultaten. Grote vinken met zware, diepe snavels waren omgekomen en kleine vogels met kleine snavels sterk in aantal gegroeid. Selectie bleek ineens in omgekeerde richting te zijn gegaan.

Onder meer deze tegengestelde beweging bij natuurlijke selectie zou de auteur van ”Iconen van evolutie”, Jonathan Wells, aangrijpen om de Grants aan te vallen op hun boodschap, namelijk dat hun vinkenonderzoek het bewijs had geleverd voor de evolutie van soorten. De geconstateerde evolutie van de snavels bleek niet met behulp van een ‘snelle’ stopwatch te meten, zoals de Grants wilden; wel met een traag tikkende klok. Alleen was het niet het uurwerk, maar de slinger die de richting aangaf: heen en terug.

Darwins vinken bleven verrassen.

---

„Richtingloze selectie leidt niet tot evolutie”

De evolutiebiologen Peter en Rosemary Grant hebben prachtig werk geleverd als het gaat om onderzoek naar de werking van natuurlijke selectie onder vinken. Daar hadden ze het bij moeten laten, vindt Jonathan Wells in zijn boek ”Iconen van evolutie”. Door te beweren dat ze evolutie van soorten onder de vinken hebben aangetoond, maken ze zichzelf ongeloofwaardig, vindt hij.

Wat de Grants hebben ontdekt, aldus Wells, is dat natuurlijke selectie een slingerbeweging in gang zet en geen evolutionaire verandering in dezelfde richting. Na de verschrikkelijke droogte van 1977 op het eiland Daphne Major volgde enkele jaren later een druipnat El Niñojaar. Uit de ontwikkeling van de vinkensnavels waren vervolgens twee conclusies te trekken: grote, diepe snavels zijn nuttig als voedsel schaars is, kleine als er in natte jaren veel is te bikken. Een heen en weer gaande beweging dus. Kan zo’n schommelende selectie leiden tot evolutie van soorten? Nee, stelt Wells, want daarvoor moet kennelijk een extra kracht aan het werk zijn, en daarvan hebben de Grants niets waargenomen.

Wat ze tot hun verrassing verder ontdekten was hybridisering onder vinkensoorten: vinken van verschillende soort die tot broeden kwamen en gezonde nakomelingen kregen, die ook weer succesvol broedden. In tegenstelling tot de theorie van uitwaaiering van soorten bleek er in de concrete werkelijkheid ook sprake van eenwording van soorten, en dat suggereert juist afname van het aantal soorten op langere termijn.

Vink als vampier en eiergooier

De Canadese Galapagoskenner Michael H. Jackson beschrijft in zijn boek ”Galapagos. A Natural History” de bizarre voedingsgewoonten van een aantal soorten vinken.

Sommige eten zaden, andere bladeren of bloemen. Er zijn soorten die enkel insecten eten. Drie daarvan hebben zich gespecialiseerd in het opsporen van teken en mijten op de huid van landschildpadden en leguanen. Een welkome dienstverlening, zo blijkt uit het gedrag van de schildpadden: wanneer die zich willen laten behandelen, gaan ze extra hoog op de poten staan, zodat de vinken bij hun buik kunnen komen.

Op het eiland Wolf heeft de scherpgesnavelde grondvink dit gepik op dierenhuid verder ontwikkeld tot iets anders. Vogels van deze soort verwonden de huid van zeevogels om er vervolgens het bloed uit op te likken. Vampiervinken kregen ze daarom als bijnaam.

Twee andere soorten vinken –de spechtvink en de moerasvink– hebben geleerd af en toe cactusnaalden te gebruiken om larven uit spleten en holletjes te peuren. Sommige vogels fladderen zelfs met zo’n naald in de bek van boom naar boom.

Opmerkelijk is verder het gedrag van sommige grondvinksoorten die eieren van zeevogels beschadigen door ze tegen rotsen te rollen, om vervolgens scheuren in de eierschaal met hun snavels open te wrikken en de inhoud op te likken.