Carolina parakeet utrotning drevs av mänskliga orsaker, DNA-sekvensering avslöjar

Forskare från institutet för evolutionsbiologi (IBE, ett gemensamt institut för Pompeu Fabra-universitetet (UPF) och Spaniens nationella forskningsråd (CSIC)) i Barcelona och Globe-institutet vid Köpenhamns universitet har avslöjat arvsmassan hos Carolinaparaketen, som förklarades utdöd i början av 1900-talet. Forskarna undersökte genomet för att hitta tecken som finns hos utrotningshotade arter men hittade dem inte, vilket tyder på att utrotningen av Carolinaparaketen var en plötslig process och därmed enbart kan tillskrivas mänskliga orsaker.

Colinolinaparaketen (Conuropsis carolinensis) är en ikonisk nordamerikansk fågel som förklarades utrotningshotad i början av 1900-talet efter det att det sista exemplaret dog i djurparken i Cincinnati zoo 1918. Den var den medlem av papegojfamiljen som levde på planetens högsta nordliga latitud och var spridd från södra New England till Mexikanska golfen och hela vägen till östra Colorado. Den hade ett slående färgmönster: grönt på kroppen, gult på huvudet och orange i ansiktet.

Trots att den flög i bullriga flockar med hundratals individer jagades den flitigt under de sista decennierna av 1800-talet, delvis för att få tag på dess fjädrar för att dekorera hattar. Orsaken till dess utdöende är fortfarande omtvistad. Även om dess överdrivna dödlighet mycket väl kan vara förknippad med den senaste tidens förstörelse av livsmiljöer och aktiva jakt, kan dess överlevnad också ha påverkats negativt av att dess utbredningsområde har blivit alltmer ojämnt fördelat eller av exponering för patogener från fjäderfä.

Nu har ett internationellt forskarlag under ledning av IBE:s forskningsprofessor Carles Lalueza-Fox och Globe Institute-professorn M. Thomas P. Gilbert har rekonstruerat den första kompletta arvsmassan hos den utdöda Carolinaparaketen, vilket avslöjar den evolutionära historien och den möjliga orsaken till att denna paradigmatiska fågel dog ut.

Forskarna har tagit prover från skenbenet och tåbottnarna på ett naturaliserat exemplar som finns bevarat i en privatsamling i Espinelves (Girona, Spanien) och som samlades in av den katalanska naturforskaren Marià Masferrer (1856-1923). För att kartlägga den utdöda fågelns fullständiga arvsmassa var de tvungna att först sekvensera arvsmassan hos en nära levande släkting, Aratinga solstitialis eller solparaketen från Sydamerika.

Den genomiska analysen av de båda arvsmassorna tillsammans med hundratals andra fågelgenom fastställde att Carolinaparaketen och solparaketen skiljde sig åt för cirka 3 miljoner år sedan, vilket sammanföll med stängningen av Isthmus of Panama.

Colinaparaketen visade en förkärlek för att äta cockleburs, en växt som innehåller ett kraftfullt gift som inte påverkade fågeln men som gjorde dem notoriskt giftiga för rovdjur. Den genomiska analysen avslöjade en potentiell anpassning till denna cocklebur diet i två extremt bevarade proteiner som är kända för att interagera med detta gift.

Forskarna undersökte också genomet för att hitta tecken på inavel och befolkningsminskning som ibland hittas hos utrotningshotade arter, men hittade dem inte, vilket tyder på att dess snabba utrotning huvudsakligen var en mänskligt förmedlad process. Nu frågar sig experterna om det skulle vara möjligt att avlusa Carolinaparaketen. ”Trots att Carolinaparaketen finns med på alla förteckningar över utrotning, hittade vi hundratals genetiska förändringar som förutspås vara skadliga för den närmaste levande släktingen, solparaketen, vilket visar på de enorma svårigheterna med att genomföra sådana företag”, säger Lalueza-Fox.

Metodiken som utvecklats för att rekonstruera utrotningshistorien utifrån fågelgenomet kan användas i framtiden för att förutse andra möjliga människorelaterade utrotningar, och för att ytterligare skydda de utrotningshotade arterna genom att tillämpa bevarandeplaner i tid. ”Vi kan använda genomik för att testa dynamiken i andra utrotningsprocesser och dra slutsatser om de helt och hållet orsakas av människan, eftersom långvariga demografiska nedgångar lämnar specifika signaler i arternas genom”, avslutar Lalueza-Fox.

Interessant nog startade detta projekt i ett katalanskt populärvetenskapligt program, ”Quèquicom”, som leds av UPF-professorn Jaume Vilalta. Pere Renom, doktorand vid IBE och reporter i TV3-programmet på den tiden, upptäckte att ett exemplar av Carolinaparakiten, som samlades in av en katalansk naturforskare i början av 1900-talet i USA, fanns bevarat i en privat samling i Espinelves (Girona, Spanien). Renom kontaktade Lalueza-Fox för att filma hela processen med att rekonstruera genomet från det uppstoppade exemplaret för att prata om utrotning för TV3-programmet. ”Renom kontaktade mig och frågade om jag skulle vara intresserad av att försöka hämta DNA från exemplaret, och historien slutade två år senare med det första kompletta genomet av denna nordamerikanska fågel som gjorts vid IBE”, förklarar Lalueza-Fox.

Den kompletta berättelsen om upptäckten kan ses i avsnittet ”Quèquicom” med titeln ”Desextinció: reviure una espècie”, som nyligen belönades med det spanska Prismas-priset som den bästa videon om vetenskaplig spridning under 2019.