by Universitat Pompeu Fabra – Barcelona
A barcelonai Evolúcióbiológiai Intézet (IBE, a Pompeu Fabra Egyetem (UPF) és a Spanyol Nemzeti Kutatási Tanács (CSIC) közös intézete) és a Koppenhágai Egyetem Globe Intézetének kutatói feltárták a 20. század elején kihaltnak nyilvánított karolinapapagáj genomját. A kutatók a genomot a veszélyeztetett fajoknál előforduló jelek után kutatták, de nem találtak, ami arra utal, hogy a karolinapapagáj kihalása hirtelen folyamat volt, és így kizárólag emberi okokra vezethető vissza.
A karolinapapagáj (Conuropsis carolinensis) a 20. század elején kihaltnak nyilvánított ikonikus észak-amerikai madár, miután az utolsó példány a cincinnati állatkertben 1918-ban elpusztult. A papagájfélék családjának azon tagja volt, amely a bolygó legészakibb szélességi fokán élt, és Új-Anglia déli részétől a Mexikói-öbölig, egészen Colorado keleti részéig elterjedt. Feltűnő színmintázata volt: a teste zöld, a feje sárga, az arca pedig narancssárga.
Dacára annak, hogy több száz egyedből álló zajos rajokban repült, a 19. század utolsó évtizedeiben kiterjedten vadászták, részben a kalapok díszítésére szolgáló tollainak megszerzése miatt. Kihalásának oka továbbra is vitatott. Bár a túlzott mértékű pusztulása összefüggésbe hozható a közelmúltban bekövetkezett élőhelypusztulással és az aktív vadászattal, túlélését az is negatívan befolyásolhatta, hogy elterjedési területe egyre inkább szétszóródott, vagy hogy a baromfi kórokozóknak volt kitéve.
Most egy nemzetközi kutatócsoport, amelyet Carles Lalueza-Fox IBE kutatóprofesszor és M. Thomas P. Globe Institute professzor vezet. Gilbert vezetésével rekonstruálták a kihalt karolinapapagáj első teljes genomját, feltárva e paradigmatikus madár evolúciós történetét és kihalásának lehetséges okát.
A kutatók mintát vettek a sípcsontból és a lábujjpárnákból egy Espinelvesben (Girona, Spanyolország) található magángyűjteményben őrzött honosított példányból, amelyet Marià Masferrer (1856-1923) katalán természettudós gyűjtött. Ahhoz, hogy feltérképezzék a kihalt madár teljes genomját, először egy közeli élő rokon, a dél-amerikai Aratinga solstitialis vagy nappapagáj genomját kellett szekvenálniuk.
A két genom genomjának genomikai elemzése több száz más madár genomjával együtt megállapította, hogy a karolinapapagáj és a nappapagáj körülbelül 3 millió évvel ezelőtt vált el egymástól, ami egybeesik a Panamai földszoros lezárásával.
A karolinapapagáj előszeretettel fogyasztott kakastaréjt, egy olyan erős mérget tartalmazó növényt, amely a madarat nem érintette, de a ragadozók számára hírhedten mérgezővé tette. A genomikai elemzés két rendkívül konzervált fehérjében, amelyekről ismert, hogy kölcsönhatásba lépnek ezzel a méreggel, felfedett egy lehetséges alkalmazkodást ehhez a kakaslábfű táplálkozáshoz.
A kutatók a genomot a veszélyeztetett fajoknál néha előforduló beltenyésztés és populációcsökkenés jelei után is kutatták, de nem találtak ilyet, ami arra utal, hogy a gyors kihalás elsősorban az ember által közvetített folyamat volt. Most a szakértők azon tűnődnek, vajon lehetséges lenne-e a karolinapapagáj kipusztítása. “Annak ellenére, hogy a karolinapapagáj minden kipusztulási listán szerepel, a legközelebbi élő rokonával, a napópapagájjal szemben több száz olyan genetikai változást találtunk, amelyek előre jelezték, hogy károsak lehetnek, ami jelzi, hogy milyen hatalmas nehézségekbe ütközik az ilyen vállalkozások vállalása” – mondja Lalueza-Fox.
A madárgenomból a kipusztulás történetének rekonstruálására kifejlesztett módszertan a jövőben felhasználható lenne más lehetséges, ember okozta kihalások előrejelzésére, és a veszélyeztetett fajok további védelmére, a természetvédelmi tervek időben történő alkalmazásával. “A genomika segítségével tesztelhetjük más kihalási folyamatok dinamikáját, és következtethetünk arra, hogy azokat teljes mértékben az ember okozta-e, mivel a hosszú távú demográfiai csökkenések sajátos jeleket hagynak a fajok genomjában” – zárja Lalueza-Fox.”
Érdekes, hogy ez a projekt egy katalán népszerű tudományos program, a “Quèquicom” keretében indult, amelyet Jaume Vilalta, az UPF professzora irányít. Pere Renom, az IBE doktorandusza és a TV3 műsorának riportere akkoriban felfedezte, hogy egy karolinapapagáj példányt, amelyet egy katalán természettudós gyűjtött be a 20. század elején az Egyesült Államokban, egy Espinelves-i (Girona, Spanyolország) magángyűjteményben őriznek. A Renom felvette a kapcsolatot Lalueza-Foxszal, hogy filmezze le a kitömött példányról a genom-rekonstrukció teljes folyamatát, hogy a TV3 műsorában a kihalásmentesítésről beszélhessen. “A Renom megkeresett, hogy érdekelne-e, ha megpróbálnék DNS-t kinyerni a példányból, és a történet két évvel később azzal végződött, hogy az IBE-ben elkészült ennek az észak-amerikai madárnak az első teljes genomja” – magyarázza Lalueza-Fox.
A felfedezés teljes története megtekinthető a “Quèquicom” “Desextinció: reviure una espècie” című epizódjában, amelyet nemrég a 2019-es év legjobb tudományos ismeretterjesztő videójaként a spanyol Prismas díjjal tüntettek ki. Pere Gelabert, et. al. Evolutionary History, Genomic Adaptation to Toxic Diet, and Extinction of the Carolina Parakeet, Current Biology; 2019. december. DOI: doi.org/10.1016/j.cub.2019.10.066
Journal information: Current Biology
Az Universitat Pompeu Fabra – Barcelona
által biztosított.