Das Aussterben des Carolinasittichs wurde vom Menschen verursacht, wie eine DNA-Sequenzierung zeigt

Forscher des Instituts für Evolutionsbiologie (IBE, ein gemeinsames Institut der Universität Pompeu Fabra (UPF) und des Spanischen Nationalen Forschungsrats (CSIC)) in Barcelona und des Globe-Instituts an der Universität Kopenhagen haben das Genom des Carolinasittichs enthüllt, der Anfang des 20. Jahrhunderts für ausgestorben erklärt wurde. Die Forscher untersuchten das Genom auf Anzeichen, die bei gefährdeten Arten zu finden sind, fanden sie aber nicht, was darauf hindeutet, dass das Aussterben des Carolinasittichs ein abrupter Prozess war und somit ausschließlich auf menschliche Ursachen zurückzuführen ist.

Der Carolinasittich (Conuropsis carolinensis) ist ein ikonischer nordamerikanischer Vogel, der zu Beginn des 20. Jahrhunderts für ausgestorben erklärt wurde, nachdem das letzte Exemplar im Zoo von Cincinnati im Jahr 1918 gestorben war. Er war das Mitglied der Papageienfamilie, das auf dem höchsten nördlichen Breitengrad der Erde lebte und vom südlichen Neuengland bis zum Golf von Mexiko und bis zum östlichen Colorado verbreitet war. Er hatte ein auffälliges Farbmuster: grün am Körper, gelb am Kopf und orange im Gesicht.

Obwohl er in lärmenden Schwärmen von Hunderten von Individuen flog, wurde er in den letzten Jahrzehnten des 19. Jahrhunderts ausgiebig gejagt, unter anderem, um seine Federn zur Verzierung von Hüten zu gewinnen. Die Ursache für sein Aussterben ist nach wie vor umstritten. Die hohe Sterblichkeitsrate könnte mit der Zerstörung seines Lebensraums und der aktiven Bejagung zusammenhängen, doch könnte sein Überleben auch dadurch beeinträchtigt worden sein, dass sein Verbreitungsgebiet immer unregelmäßiger wurde oder dass er Krankheitserregern des Geflügels ausgesetzt war.

Jetzt hat ein internationales Forscherteam unter der Leitung von IBE-Forschungsprofessor Carles Lalueza-Fox und Globe Institute Professor M. Thomas P. Gilbert das erste vollständige Genom des ausgestorbenen Carolinasittichs rekonstruiert und damit die Evolutionsgeschichte und die mögliche Ursache für das Aussterben dieses paradigmatischen Vogels aufgedeckt.

Die Forscher entnahmen die Schienbeinknochen und die Zehenballen eines eingebürgerten Exemplars, das in einer Privatsammlung in Espinelves (Girona, Spanien) aufbewahrt wird und von dem katalanischen Naturforscher Marià Masferrer (1856-1923) gesammelt wurde. Um das vollständige Genom des ausgestorbenen Vogels zu kartieren, mussten sie zunächst das Genom eines nahen lebenden Verwandten, des Aratinga solstitialis oder Sonnensittichs aus Südamerika, sequenzieren.

Die genomische Analyse beider Genome zusammen mit Hunderten anderer Vogelgenome ergab, dass sich der Carolinasittich und der Sonnensittich vor etwa 3 Millionen Jahren trennten, was mit der Schließung des Isthmus von Panama zusammenfiel.

Der Carolinasittich hatte eine Vorliebe für das Fressen von Hahnenfuß, einer Pflanze, die ein starkes Gift enthält, das dem Vogel nichts anhaben konnte, ihn aber für Raubtiere berüchtigt machte. Die Genomanalyse enthüllte eine mögliche Anpassung an diese Kakalien-Diät in zwei extrem konservierten Proteinen, von denen bekannt ist, dass sie mit diesem Giftstoff interagieren.

Die Forscher untersuchten das Genom auch auf Anzeichen von Inzucht und Populationsrückgang, die manchmal bei gefährdeten Arten zu finden sind, wurden aber nicht fündig, was darauf hindeutet, dass das rasche Aussterben des Sittichs hauptsächlich ein vom Menschen verursachter Prozess war. Nun fragen sich die Experten, ob es möglich wäre, den Carolinasittich wieder auszulöschen. „Obwohl der Carolinasittich in allen Listen zur Ausrottung aufgeführt ist, fanden wir Hunderte von genetischen Veränderungen, die beim nächsten lebenden Verwandten, dem Sonnensittich, als schädlich eingestuft wurden, was auf die enormen Schwierigkeiten hinweist, die ein solches Unterfangen mit sich bringt“, sagt Lalueza-Fox.

Die Methode, die zur Rekonstruktion der Ausrottungsgeschichte anhand des Vogelgenoms entwickelt wurde, könnte in Zukunft eingesetzt werden, um andere mögliche, vom Menschen verursachte Ausrottungen vorherzusehen und die gefährdeten Arten durch die rechtzeitige Anwendung von Schutzplänen weiter zu schützen. „Wir können die Genomik nutzen, um die Dynamik anderer Aussterbeprozesse zu testen und festzustellen, ob sie ausschließlich durch den Menschen verursacht werden, denn langfristige demografische Rückgänge hinterlassen spezifische Signale in den Genomen der Arten“, schließt Lalueza-Fox.

Interessanterweise begann dieses Projekt im Rahmen eines katalanischen Programms für populäre Wissenschaft, „Quèquicom“, das von UPF-Professor Jaume Vilalta geleitet wird. Pere Renom, Doktorand am IBE und Reporter der damaligen TV3-Sendung, entdeckte, dass ein Exemplar des Carolinasittichs, das ein katalanischer Naturforscher Anfang des 20. Jahrhunderts in den USA gesammelt hatte, in einer Privatsammlung in Espinelves (Girona, Spanien) aufbewahrt wurde. Renom kontaktierte Lalueza-Fox, um den gesamten Prozess der Genom-Rekonstruktion anhand des ausgestopften Exemplars zu filmen und für die TV3-Sendung über das Aussterben zu sprechen. „Renom kontaktierte mich und fragte mich, ob ich daran interessiert wäre, die DNA aus dem Exemplar zu gewinnen, und die Geschichte endete zwei Jahre später mit dem ersten vollständigen Genom dieses nordamerikanischen Vogels, das am IBE erstellt wurde“, erklärt Lalueza-Fox.

Die vollständige Geschichte der Entdeckung ist in der „Quèquicom“-Folge mit dem Titel „Desextinció: reviure una espècie“ zu sehen, die kürzlich mit dem spanischen Prismas-Preis als bestes Video zur Wissenschaftsverbreitung des Jahres 2019 ausgezeichnet wurde.