Wat een troost is het, in dit techno-gekke tijdperk, dat een wetenschapper nog steeds belangrijk onderzoek kan doen in haar achtertuin met een vlindernet.
Van dit verhaal
[×] SLUITEN
Ongeveer twee keer hun normale grootte weergegeven, geeft een gewone wandelstok van cristinae de voorkeur aan de ceanothus-plant om in te mengen. (Christina Sandoval) 
De gestreepte variëteit zoekt de naaldachtige bladeren van de chamise. (Christina Sandoval) 
Fotogallerij
Cristina Sandoval was afgestudeerd in ecologie aan de Universiteit van Californië, Santa Barbara, toen ze, net in de hand, naar het met chaparral begroeide Santa Ynez-gebergte bij de campus ging op zoek naar een proefschrift. Daar liet ze het net op verschillende struiken en plantentakken vallen en schudde ze vervolgens om te zien wat eruit viel. Samen met een stoffige troebel van gedroogde bladeren, spinnen en vogelpoep, verzamelde ze een assortiment van inch-lange insecten die eruit zagen met kraalogige twijgen - wandelstokken, verre neven van krekels en kakkerlakken. In feite had ze een nieuwe soort wandelstok ontdekt, die, in overeenstemming met de taxonomische traditie, naar haar is vernoemd, Timema cristinae . "Ik voelde me trots, " zei ze over de eer, eraan toevoegend dat het haar een gevoel van onsterfelijkheid gaf en zelfs haar een beschermend gevoel gaf tegen haar zesbenige naamgenoot.
De prestatie lijkt misschien voldoende voor een wetenschapper in opleiding, maar het was pas het begin. Sandoval trotseert gif-eik, braamstruiken, schroeiende hitte en ratelslangen om haar wandelstok in zijn struikgewone habitat te observeren, zelfgemaakte vallen te lokken om over zijn roofdieren te leren en samen met andere wetenschappers om zijn genetische make-up te verzamelen, achtervolgd dit onwaarschijnlijke wezen 13 jaar. Ze gelooft nu dat het een zeldzame glimp biedt van het proces dat Charles Darwin beroemd "de oorsprong van soorten" noemde. Het bewijs dat ze heeft verzameld, suggereert dat haar wandelstok, omdat er zo intens op wordt gejaagd door hagedissen en vogels, op het punt staat de grootste sprong van de biologie te maken door te splitsen in twee verschillende soorten - een fenomeen waar wetenschappers lang over hebben gepuzzeld, maar zelden rechtstreeks naar hebben gekeken .
"Een van de grootste vragen in de biologie is, hoe worden soorten gevormd?" zegt Sandoval, 41, die in 1993 promoveerde en nu directeur is van het Coal Oil Point Reserve, een universitair gelieerd natuurreservaat in Santa Barbara. "Het is gewoon in ons om erachter te komen wat er in de natuur gebeurt om de verbazingwekkende diversiteit te creëren die we zien." Net als andere wandelstokken kan de T. cristinae niet vliegen, leeft slechts een paar maanden en besteedt het grootste deel van zijn daglichturen perfect, saai stil. Het strekt zich uit over het westen, zegt Sandoval, en is voller en heeft kortere benen dan andere wandelstokken, en de geslachtsdelen van de man zijn onderscheidend. Maar de belangrijkste reden dat Sandoval het insect zo intensief heeft bestudeerd, is de kleuring, die in twee vormen voorkomt en varieert naargelang het type struik dat het insect bewoont. Degenen die de voorkeur geven aan de ceanothusplant, die geelgroene ovale bladeren heeft, zijn zelf gewoon geelachtig groen; ze rusten graag in het midden van een ceanothusblad. Daarentegen draagt een T. cristinae gedeeltelijk aan de chamise struik, die donkergroene, naaldachtige bladeren heeft, een streep op zijn rug en spreidt zich uit over een blad. In beide gevallen maakt de kleuring het insect bijna onzichtbaar voor roofdieren zoals blauwe gaaien en hagedissen, zoals Sandoval in veldproeven aantrof. Toen ze gestreepte of gewone insecten op een tak uit hun favoriete struik plaatste, werden veel minder opgeslokt in vergelijking met die ze op takken van de "verkeerde" struik plaatste.
Dat een wandelstok in camouflage leeft, is geen verrassing; basisschoolkinderen bestuderen het wezen immers als een van de meest flagrante voorbeelden van aanpassing in de natuur. Maar Sandoval heeft het fenomeen naar een nieuw niveau gebracht. Volgens de standaardvisie op aanpassing, is een individu met een defensieve voorsprong waarschijnlijker dan een doorsnee exemplaar om te overleven in een competitieve vogel-eet-insectenwereld en zijn genen door te geven aan de volgende generatie. Maar hoe evolueert een variëteit die alleen door een afweermechanisme wordt onderscheiden, tot een nieuwe soort die niet meer past bij leden van de soort waaruit hij is voortgekomen?
Een deel van het antwoord kan te maken hebben met de paringsgewoonten van T. cristinae . Een gestreepte of gewone variëteit neigt te paren met zijn eigen soort, vinden Sandoval en collega's, hoewel de insecten slecht zicht hebben. De voorkeur kan zijn gebaseerd op geur, zegt ze, of een storing in het verkeringritueel. Wanneer een mannelijke wandelstok seks wil, hurkt hij bovenop het vrouwtje en kietelt haar antennes met de zijne, terwijl hij haar buik streelt met zijn voeten. Als ze geïnteresseerd is, zal ze paren; zo niet, dan duwt ze hem weg. "Misschien hebben mannen van verschillende rassen niet langer de juiste uitrusting, " zegt Sandoval. "Misschien doen ze niet het juiste kietelen."
Welke signalen de insecten ook gebruiken, het is belangrijk dat op de een of andere manier de genen die de paringsvoorkeuren beïnvloeden, worden doorgegeven samen met de genen die bepalen of de wandelstok gestreept of effen is. Dan versterken roofdieren op brute wijze de paringskeuzes van de T. cristinae : nakomelingen die noch gestreept noch effen zijn, verbergen zich waarschijnlijk niet goed en zijn gemakkelijk te plukken voor hagedissen en vogels. Nakomelingen die zich goed verbergen, overleven, paren met hun eigen soort, enzovoort. Als na verloop van tijd gevallen van succesvolle kruising tussen gestreepte en gewone variëteiten tot bijna nul zouden dalen, zouden er twee soorten bestaan in plaats van één.
Sinds Darwin geloven biologen over het algemeen dat nieuwe soorten in de natuur ontstaan na een enkele toevallige gebeurtenis. Maar Sandoval en collega's hebben recentelijk het tegendeel gemeld, waaruit blijkt dat gestreepte en gewone variëteiten overal in de heuvels opdoken. Samen met moleculaire biologen aan de Simon Fraser University in British Columbia, nam ze DNA van verschillende populaties gestreepte en eenvoudige wandelstokken op een helling van Santa Ynez. Ze ontdekte dat een gestreepte en een gewone wandelstok uit dezelfde struik nauwer met elkaar verwant zijn dan met wandelstokken met een vergelijkbaar uiterlijk die meerdere struiken verderop wonen. Gewoon groene en gestreepte wandelstokken worden continu geboren op bijvoorbeeld de platbladige struik. Maar gewone groene cristinae domineren uiteindelijk omdat roofdieren de meeste gestreepte individuen teniet doen.
Dat is groot nieuws voor evolutionaire biologen, die lang hebben geloofd dat twee groepen van één soort zouden moeten worden gescheiden door enorme barrières van geografie en tijd - bijvoorbeeld een oceaan of bergketen en misschien duizenden jaren - voordat ze zouden evolueren naar het punt waar ze niet wilden of konden kruisen. De bevinding dat de twee visueel verschillende variëteiten van T. cristinae niet één keer, maar meerdere keren in struik na struik ontstonden, is een sterk teken dat er geen geografische barrière of onvoorstelbare tijdsperiode nodig is voor soortvorming.
Dolph Schluter, een evolutionair bioloog aan de Universiteit van British Columbia in Vancouver, heeft vergelijkbare resultaten gevonden in zijn studies naar stickleback-vissen. Hij zegt dat de bevindingen van de wandelstok "extreem cool" zijn omdat ze DNA-technologie combineren met ouderwets veldwerk om de innerlijke werking van evolutie te onthullen, die meestal te traag zijn om waar te nemen.
Sandoval zegt dat er geen vervanging is voor het verslaan van de struiken. "Om een goede naturalist te zijn, moet je het veld in met je ogen wijd open", zegt ze. "Je moet opletten om intuïtie te ontwikkelen. Analytische vaardigheden zijn belangrijk, evenals geluk. Maar intuïtie is cruciaal, zodat je altijd klaar bent om na te streven welk geluk opduikt."
