Un equip de recerca de l'Institut de Biologia Evolutiva (IBE, un centre mixt de la Univesitat Pompeu Fabra (UPF) i del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC)) a Barcelona i del Globe Institute de la Universitat de Copenhaguen ha reconstruït el genoma de la cotorra de Carolina, declarada extinta a principis del segle XX. Els investigadors van explorar el genoma a la recerca de signes presents en espècies en perill d'extinció però no els van trobar, suggerint que l'extinció de la cotorra de Carolina va ser un procés abrupte i, per tant, únicament atribuïble a causes humanes.

La cotorra de Carolina (Conuropsis carolinensis) és un ocell icònic d'Amèrica del Nord declarat extint a principis del segle XX, després de la mort de l'últim espècimen en el zoològic de Cincinnati el 1918. Era el membre de la família dels lloros que vivia en la latitud nord més alta del planeta, i es va distribuir des del sud de Nova Anglaterra fins al Golf de Mèxic, i fins a l'est de Colorado. Tenia un patró de color cridaner: verd en el cos, groc al cap i taronja a la cara.

Malgrat volar en esbarts sorollosos de centenars d'individus, la seva caça intensiva va ser habitual durant les últimes dècades del segle XIX, en part per a obtenir les seves plomes i utilitzar-les com a decoració de barrets. La causa de la seva extinció, però, continua sent polèmica: encara que la seva mortalitat excessiva bé podria estar associada a la seva recent destrucció de l'hàbitat i a la seva caça activa, la seva supervivència també podria haver-se vist afectada negativament per la seva distribució cada vegada més irregular o per l'exposició a patògens avícoles.

Ara, un equip internacional d'investigació, dirigit per l'Investigador Principal de l'IBE Carles Lalueza-Fox i el professor del Globe Institute M. Thomas P. Gilbert, ha reconstruït el primer genoma complet de l'extinta cotorra de Carolina, revelant la història evolutiva i la possible causa de l'extinció d'aquest ocell paradigmàtic.

Els investigadors van mostrejar l'os de la tíbia i els coixinets dels dits d'un espècimen naturalitzat preservat en una col·lecció privada a Espinelves (Girona, Espanya) que va ser recol·lectada pel naturalista català Marià Masferrer (1856-1923). Per a mostrejar el genoma complet de l'ocell extint, van haver de seqüenciar primer el genoma d'un parent viu pròxim, l'Aratinga solstitialis o aratinga sol d'Amèrica del Sud.

L'anàlisi genòmica de tots dos genomes juntament amb centenars d'altres genomes aviaris va determinar que la cotorra de Carolina i l'aratinga sol van divergir fa uns 3 milions d'anys, coincidint amb el tancament de l'Istme de Panamà.

La cotorra de Carolina sentia especial predilecció per menjar les llavors de Xanthium, una planta que conté una poderosa substància tòxica que no semblava afectar l'ocell, però que la feia notablement tòxica per als seus depredadors. L'anàlisi genòmica va revelar una possible adaptació a aquesta dieta a base de Xanthium en dues proteïnes extremadament conservades que se sap que interactuen amb aquesta substància.

Els investigadors també van explorar el genoma a la recerca de signes d'endogàmia i disminució de la població que a vegades es troben en espècies en perill d'extinció, però no els van trobar, suggerint que la seva ràpida extinció va ser principalment un procés mediat per l'ésser humà. Ara, els experts es pregunten si seria possible la desextinció de la cotorra de Carolina. "Tot i que la cotorra de Carolina apareix en totes les llistes de possibles desextincions, trobem centenars de canvis genètics que es prediu serien perjudicials per al seu parent viu més proper, l'aratinga sol, la qual cosa indica les enormes dificultats d'emprendre aquest procés", comenta Lalueza-Fox.

La metodologia desenvolupada per a reconstruir la història de l'extinció d'aquest au en el genoma podria emprar-se en el futur per a preveure altres possibles extincions relacionades amb l'ésser humà i per a protegir altres espècies en perill d'extinció mitjançant l'aplicació de plans de conservació a temps. "Podem fer servir la genòmica per a estudiar la dinàmica d'altres processos d'extinció i inferir si són totalment causats per humans, perquè els descensos demogràfics a llarg termini deixen senyals específics en els genomes de les espècies", conclou Lalueza-Fox.

La investigació ha estat impulsada per “la Caixa”, el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades d'Espanya i el Consell Europeu d'Investigació, entre d'altres.

Una investigació científica nascuda a un programa de televisió

Curiosament, aquest projecte va néixer en un programa català de ciència, "Quèquicom", dirigit pel professor de la UPF Jaume Vilalta. Pere Renom, estudiant de doctorat en l'IBE i reporter del programa de TV3, va descobrir que un espècimen de cotorra de Carolina, recollit per un naturalista català a principis del segle XX als Estats Units, estava conservat en una col·lecció privada a Espinelves (Girona, Espanya). Renom va contactar a Lalueza-Fox per a filmar tot el procés de reconstrucció del genoma a partir de l'espècimen per a parlar sobre l'extinció en el programa de TV3. "Renom em va contactar per a preguntar-me si estaria interessat a tractar de recuperar l'ADN de l'espècimen, i la història va acabar dos anys després amb el primer genoma complet d'aquest ocell nord-americà generat en l'IBE", explica Lalueza-Fox.
La història completa del descobriment es pot veure en l'episodi de "Quèquicom" titulat "Desextinció: reviure una espècie", recentment guardonat amb el premi Prismas al millor vídeo de divulgació científica de 2019.

Article referenciat: Pere Gelabert, et. al. Evolutionary History, Genomic Adaptation to Toxic Diet, and Extinction of the Carolina Parakeet, Current Biology; December 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.10.066