Uitsterven Carolina parkiet werd aangedreven door menselijke oorzaken, DNA sequencing onthult

Onderzoekers van het Instituut voor Evolutionaire Biologie (IBE, een gezamenlijk instituut van de Universiteit Pompeu Fabra (UPF) en de Spaanse Nationale Onderzoeksraad (CSIC)) in Barcelona en het Globe-instituut van de Universiteit van Kopenhagen hebben het genoom onthuld van de Carolinaparkiet, die in het begin van de 20e eeuw uitgestorven werd verklaard. Onderzoekers onderzochten het genoom op tekenen die gevonden worden bij bedreigde soorten, maar vonden ze niet, wat suggereert dat het uitsterven van de Carolina parkiet een abrupt proces was en dus uitsluitend toe te schrijven is aan menselijke oorzaken.

De Carolina parkiet (Conuropsis carolinensis) is een iconische Noord-Amerikaanse vogel die aan het begin van de 20e eeuw uitgestorven werd verklaard na de dood van het laatste exemplaar in de dierentuin van Cincinnati in 1918. Het was het lid van de papegaaienfamilie dat op de hoogste noordelijke breedtegraad van de planeet leefde, en was verspreid van zuidelijk New England tot de Golf van Mexico, en helemaal tot oostelijk Colorado. Hij had een opvallend kleurenpatroon: groen op het lichaam, geel op het hoofd en oranje op het gezicht.

Ondanks het feit dat hij in luidruchtige zwermen van honderden individuen vloog, werd er in de laatste decennia van de 19e eeuw op grote schaal op gejaagd, deels voor het verkrijgen van zijn veren om hoeden te versieren. De oorzaak van zijn uitsterven blijft omstreden. Hoewel de buitensporige sterfte in verband kan worden gebracht met de recente vernietiging van de habitat en de actieve jacht, kan het voortbestaan van de soort ook negatief worden beïnvloed doordat zijn verspreidingsgebied steeds meer versnipperd raakt of door de blootstelling aan pluimveepathogenen.

Nu heeft een internationaal team van onderzoekers, onder leiding van IBE-onderzoeksprofessor Carles Lalueza-Fox en Globe Institute-hoogleraar M. Thomas P. Gilbert heeft het eerste volledige genoom van de uitgestorven Carolina parkiet gereconstrueerd, wat de evolutionaire geschiedenis en de mogelijke oorzaak van het uitsterven van deze paradigmatische vogel onthult.

Onderzoekers namen monsters van het scheenbeen en de teenkussens van een genaturaliseerd exemplaar dat bewaard wordt in een privécollectie in Espinelves (Girona, Spanje) en dat verzameld werd door de Catalaanse naturalist Marià Masferrer (1856-1923). Om het volledige genoom van de uitgestorven vogel in kaart te brengen, moesten zij eerst het genoom sequensen van een naaste levende verwant, de Aratinga solstitialis of zonneparkiet uit Zuid-Amerika.

De genoomanalyse van beide genomen, samen met honderden andere vogelgenomen, bepaalde dat de Carolinaparkiet en de zonneparkiet ongeveer 3 miljoen jaar geleden divergeerden, samenvallend met de sluiting van de Isthmus van Panama.

De Carolinaparkiet vertoonde een voorliefde voor het eten van kokkelbollen, een plant die een krachtig gif bevat dat de vogel niet aantastte maar ze berucht maakte voor roofdieren. De genomische analyse onthulde een potentiële aanpassing aan dit kokkel dieet in twee extreem geconserveerde eiwitten waarvan bekend is dat ze met dit gif interageren.

Onderzoekers onderzochten ook het genoom op tekenen van inteelt en bevolkingsafname die soms bij bedreigde soorten worden aangetroffen, maar vonden deze niet, wat suggereert dat het snelle uitsterven van de parkiet voornamelijk een door de mens gemedieerd proces was. Deskundigen vragen zich nu af of het mogelijk is de Carolinaparkiet uit te roeien. “Ondanks dat de Carolina parkiet voorkomt in alle de-extinctie lijsten, vonden we honderden genetische veranderingen waarvan voorspeld wordt dat ze schadelijk zijn voor de dichtst levende verwant, de zonneparkiet, wat wijst op de enorme moeilijkheden van het ondernemen van dergelijke ondernemingen,” zegt Lalueza-Fox.

De methodologie die ontwikkeld is om de uitstervingsgeschiedenis te reconstrueren aan de hand van het vogelgenoom zou in de toekomst gebruikt kunnen worden om andere mogelijke mens-gerelateerde uitstervingen te voorzien, en om de bedreigde soorten verder te beschermen door op tijd instandhoudingsplannen toe te passen. “We kunnen genomica gebruiken om de dynamiek van andere uitstervingsprocessen te testen en af te leiden of ze volledig door de mens worden veroorzaakt, omdat demografische achteruitgang op lange termijn specifieke signalen in het genoom van de soorten achterlaat,” concludeert Lalueza-Fox.

Intrigerend is dat dit project is begonnen in een Catalaans populairwetenschappelijk programma, “Quèquicom,” geleid door UPF-professor Jaume Vilalta. Pere Renom, Ph.D. student aan het IBE en verslaggever van het TV3 programma destijds, ontdekte dat een exemplaar van de Carolina parkiet, dat door een Catalaanse naturalist aan het begin van de 20e eeuw in de V.S. was verzameld, werd bewaard in een particuliere verzameling in Espinelves (Girona, Spanje). Renom nam contact op met Lalueza-Fox om het hele proces van de genoomreconstructie van het opgezette specimen te filmen om te praten over de-extinctie voor het TV3-programma. “Renom nam contact met me op met de vraag of ik geïnteresseerd zou zijn in een poging om DNA uit het specimen te halen, en het verhaal eindigde twee jaar later met het eerste volledige genoom van deze Noord-Amerikaanse vogel gedaan in het IBE,” legt Lalueza-Fox uit.

Het volledige verhaal van de ontdekking is te zien in de “Quèquicom” aflevering genaamd “Desextinció: reviure una espècie,” onlangs bekroond met de Spaanse Prismas-prijs als de beste video van wetenschappelijke verspreiding van 2019.