Вымирание каролинского попугая было вызвано человеком, показал анализ ДНК

Исследователи из Института эволюционной биологии (IBE, совместный институт Университета Помпеу Фабра (UPF) и Испанского национального исследовательского совета (CSIC)) в Барселоне и Института Globe при Копенгагенском университете расшифровали геном каролинского попугая, объявленного вымершим в начале XX века. Учёные искали в геноме признаки, характерные для исчезающих видов, но не нашли их. Это говорит о том, что вымирание было стремительным и вызвано исключительно деятельностью человека.

Каролинский попугай (Conuropsis carolinensis) — знаковая птица Северной Америки, объявленная вымершей после смерти последней особи в зоопарке Цинциннати в 1918 году. Он был единственным представителем семейства попугаевых, обитавшим на столь высоких северных широтах, и был распространён от юга Новой Англии до Мексиканского залива и восточного Колорадо. Он имел яркую окраску: зелёное тело, жёлтую голову и оранжевую «маску» на лице.

Несмотря на то, что птицы летали шумными стаями в сотни особей, в последние десятилетия XIX века на них активно охотились, в том числе ради перьев для украшения шляп. Однако точная причина их вымирания оставалась спорной. Помимо уничтожения среды обитания и охоты, на выживание могли повлиять фрагментация ареала или заражение патогенами от домашней птицы.

Международная группа исследователей под руководством профессора IBE Карлеса Лалуэса-Фокса и профессора Института Globe М. Томаса П. Гилберта реконструировала первый полный геном вымершего каролинского попугая, пролив свет на его эволюционную историю и возможную причину исчезновения.

Учёные взяли образцы из большеберцовой кости и подушечек пальцев чучела из частной коллекции в Эспинельвесе (Жирона, Испания), собранного каталонским натуралистом Мариа Масферрером (1856–1923). Для картирования полного генома вымершей птицы им пришлось сначала секвенировать геном её ближайшего ныне живущего родственника — солнечного аратинги (Aratinga solstitialis) из Южной Америки.

Сравнительный геномный анализ сотен птичьих геномов показал, что каролинский и солнечный попугаи разделились около 3 миллионов лет назад, что совпадает со временем закрытия Панамского перешейка.

Каролинский попугай питался репейником, растением, содержащим мощный токсин. Птица была к нему невосприимчива, но становилась ядовитой для хищников. Геномный анализ выявил потенциальную адаптацию к такой диете в виде двух высококонсервативных белков, которые, как известно, взаимодействуют с этим токсином.

Исследователи не обнаружили в геноме признаков инбридинга и долгосрочного сокращения популяции, которые обычно наблюдаются у исчезающих видов. Это указывает на то, что быстрое вымирание было опосредовано человеком.

«Несмотря на то, что каролинский попугай фигурирует во всех списках видов для "воскрешения", мы обнаружили сотни генетических изменений, которые, как прогнозируется, будут вредными по сравнению с ближайшим живым родственником, солнечным аратинга. Это указывает на огромные трудности таких проектов», — говорит Лалуэса-Фокс.

Разработанная методология реконструкции истории вымирания по геному может быть использована для прогнозирования других антропогенных вымираний и своевременного применения планов по сохранению видов. «Мы можем использовать геномику, чтобы проверить динамику других процессов вымирания и определить, вызваны ли они полностью человеком, потому что долгосрочные демографические спады оставляют специфические сигналы в геномах видов», — заключает учёный.

Исследование началось с каталонской научно-популярной программы «Quèquicom». Её репортёр и аспирант IBE Пере Реном обнаружил в частной коллекции чучело каролинского попугая, собранное каталонским натуралистом в США в начале XX века, и предложил Лалуэсе-Фоксу снять процесс реконструкции генома для программы. История завершилась первым полным геномом этой птицы.