Un equipo de investigación del Instituto de Biología Evolutiva (IBE, un centro mixto de la Univesidad Pompeu Fabra (UPF) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)) en Barcelona y del Globe Institute de la Universidad de Copenhague ha reconstruido el genoma de la cotorra de Carolina, declarada extinta a principios del siglo XX. Los investigadores exploraron el genoma en busca de signos presentes en especies en peligro de extinción pero no los encontraron, lo que sugiere que la extinción de la cotorra de Carolina fue un proceso abrupto y, por lo tanto, únicamente atribuible a causas humanas.

La cotorra de Carolina (Conuropsis carolinensis) es un ave icónica de América del Norte declarada extinta a principios del siglo XX, después de la muerte del último espécimen en el zoológico de Cincinnati en 1918. Era el miembro de la familia de los loros que vivía en la latitud norte más alta del planeta, y se distribuyó desde el sur de Nueva Inglaterra hasta el Golfo de México, y hasta el este de Colorado. Tenía un patrón de color llamativo: verde en el cuerpo, amarillo en la cabeza y naranja en la cara.

A pesar de volar en bandadas ruidosas de cientos de individuos, su caza intensiva fue habitual durante las últimas décadas del siglo XIX, en parte para obtener sus plumas y utilizarlas como decoración de sombreros. Aún así, la causa de su extinción sigue siendo polémica: aunque su mortalidad excesiva bien podría estar asociada a su reciente destrucción del hábitat y a su caza activa, su supervivencia también podría haberse visto afectada negativamente por su distribución cada vez más irregular o por la exposición a patógenos avícolas.

Ahora, un equipo internacional de investigación, dirigido por el Investigador Principal del IBE Carles Lalueza-Fox y el profesor del Globe Institute M. Thomas P. Gilbert, ha reconstruido el primer genoma completo de la extinta cotorra de Carolina, revelando la historia evolutiva y la posible causa de la extinción de este ave paradigmática.

Los investigadores muestrearon el hueso de la tibia y las almohadillas de los dedos de un espécimen naturalizado preservado en una colección privada en Espinelves (Girona, España) que fue recolectada por el naturalista catalán Marià Masferrer (1856-1923). Para mapear el genoma completo del ave extinta, tuvieron que secuenciar primero el genoma de un pariente vivo cercano, la Aratinga solstitialis o cotorrita del sol de América del Sur.

El análisis genómico de ambos genomas junto con cientos de otros genomas aviares determinó que la cotorra de Carolina y la cotorrita del sol divergieron hace unos 3 millones de años, coincidiendo con el cierre del Istmo de Panamá.

La cotorra de Carolina sentía especial predilección por comer las semillas de Xanthium, una planta que contiene una poderosa  sustancia tóxica que no parecía afectar al ave, pero que la hacía notablemente tóxica para sus depredadores. El análisis genómico reveló una posible adaptación a esta dieta a base de Xanthium en dos proteínas extremadamente conservadas que se sabe que interactúan con esta sustancia.

Los investigadores también exploraron el genoma en busca de signos de endogamia y disminución de la población que a veces se encuentran en especies en peligro de extinción, pero no los encontraron, lo que sugiere que su rápida extinción fue principalmente un proceso mediado por el ser humano. Ahora, los expertos se preguntan si sería posible la desextinción de la cotorra de Carolina. "A pesar de que la cotorra de Carolina aparece en todas las listas de posibles desextinciones, encontramos cientos de cambios genéticos que se predice serían perjudiciales para su pariente vivo más cercano, la cotorrita del sol, lo que indica las enormes dificultades de emprender este proceso", comenta Lalueza-Fox.

La metodología desarrollada para reconstruir la historia de la extinción de este ave en el genoma podría emplearse en el futuro para prever otras posibles extinciones relacionadas con el ser humano y para proteger otras especies en peligro de extinción mediante la aplicación de planes de conservación a tiempo. "Podemos usar la genómica para estudiar la dinámica de otros procesos de extinción e inferir si son totalmente causados por humanos, porque los descensos demográficos a largo plazo dejan señales específicas en los genomas de las especies", concluye Lalueza-Fox.

La investigación ha sido impulsada por “la Caixa”, el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España y el Consejo Europeo de Investigación, entre otros.

Investigación científica nacida de un programa de televisión

Curiosamente, este proyecto nació en un programa catalán de ciencia, "Quèquicom", dirigido por el profesor de la UPF Jaume Vilalta. Pere Renom, estudiante de doctorado en el IBE y reportero del programa de TV3, descubrió que un espécimen de cotorra de Carolina, recogido por un naturalista catalán a principios del siglo XX en Estados Unidos, estaba conservado en una colección privada en Espinelves (Girona, España). Renom contactó a Lalueza-Fox para filmar todo el proceso de reconstrucción del genoma a partir del espécimen para hablar sobre la extinción en el programa de TV3. "Renom me contactó para preguntarme si estaría interesado en tratar de recuperar el ADN del espécimen, y la historia terminó dos años después con el primer genoma completo de este pájaro norteamericano generado en el IBE", explica Lalueza-Fox.

La historia completa del descubrimiento se puede ver en el episodio de "Quèquicom" titulado "Desextinció: reviure una espècie", recientemente galardonado con el premio Prismas al mejor video de divulgación científica de 2019.

Artículo referenciado: 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