DNA测序揭示人类驱使卡罗来纳州长尾小鹦鹉灭绝

这是卡罗来纳州长尾小鹦鹉（Conuropsis carolinensis）标本的图像。

巴塞罗那的进化生物学研究所（IBE，庞培法布拉大学（UPF）和西班牙国家研究委员会（CSIC）的联合研究所）的研究人员以及哥本哈根大学的全球研究所（Globe Institute）的研究人员揭示了卡罗来纳州长尾小鹦鹉的基因组，在20世纪初宣告灭绝。研究人员探索了基因组中濒临灭绝物种中发现的迹象，但没有发现它们，这表明卡罗来纳州长尾小鹦鹉的灭绝是一个突然的过程，因此完全可归因于人为原因。

卡罗来纳州长尾小鹦鹉（Conuropsis carolinensis）是北美地区的标志性鸟类，在1918年辛辛那提动物园的最后一只标本去世后，它在20世纪初被宣布灭绝。它是鹦鹉家族的一员，生活在地球的最高北纬，并从新英格兰南部分布到墨西哥湾，一直到科罗拉多州东部。它具有醒目的颜色：主体为绿色，头部为黄色，脸部为橙色。

尽管有成百上千的个体飞来飞去，但在十九世纪的最后几十年里，它被广泛捕猎，部分原因是为了获得羽毛来装饰帽子。尽管如此，其灭绝的原因仍然存在争议：尽管其高死亡率可能与其最近的栖息地破坏和活跃的狩猎有关，但其生存范围越来越零散或暴露于家禽病原体也可能对其生存造成不利影响。

现在，由IBE研究教授Carles Lalueza-Fox和Globe Institute教授M. Thomas P. Gilbert领导的国际研究人员团队重建了灭绝的卡罗来纳州长尾小鹦鹉的第一个完整基因组，揭示了其进化史和灭绝的可能原因。典范的鸟。

研究人员从加泰罗尼亚自然学家玛丽亚·马斯费雷尔（MariàMasferrer（1856-1923））收集的西班牙埃斯皮内尔维斯（西班牙埃斯皮内尔维斯）私人收藏中保存了归化标本的胫骨和脚趾垫。为了绘制灭绝鸟类的完整基因组图，他们必须首先对一个近亲生活的亲戚，南美洲的Aratinga solstitialis或太阳鹦鹉的基因组进行测序。

对这两个基因组以及数百个其他禽类基因组的基因组分析确定，卡罗来纳州长尾小鹦鹉和太阳长尾小鹦鹉大约在三百万年前就已经盛行，这与巴拿马地峡的关闭相吻合。

卡罗来纳州的长尾小鹦鹉表现出对食用金龟子的嗜好，这是一种植物，其中含有一种强力的有毒物质，对鸟没有影响，但对捕食者的毒性却是众所周知的。基因组分析揭示了在两种极其保守的蛋白质中都可能与这种鸟蛤饮食相适应，这两种蛋白质已知会与这种毒性相互作用。

研究人员还探索了基因组的近亲繁殖和种群减少的迹象，这些迹象有时在濒临灭绝的物种中发现，但没有发现，这表明其快速灭绝主要是人类介导的过程。现在，专家们怀疑是否有可能消灭卡罗来纳州的长尾小鹦鹉。Lalueza-Fox说：“尽管在所有灭绝清单中都出现了卡罗来纳州长尾小鹦鹉，但我们发现数百种遗传变化预计会与最接近的近亲太阳长尾小鹦鹉一起有害，这表明开展此类活动非常困难。”

为从鸟类基因组中重建灭绝历史而开发的方法学，将来可用于预测其他可能的与人类有关的灭绝，并通过及时应用保护计划来进一步保护濒临灭绝的物种。Lalueza-Fox总结说：“我们可以使用基因组学来测试其他物种灭绝过程的动力学，并推断它们是否完全是由人类造成的，因为长期的人口统计学下降会在物种的基因组中留下特定的信号。”

电视节目产生的科学研究

有趣的是，这个项目是由加泰罗尼亚大学教授Jaume Vilalta主持的加泰罗尼亚流行科学计划“Quèquicom”开始的。IBE的博士生Pere Renom当时是TV3节目的记者，后来发现，加泰罗尼亚自然主义者在20世纪初在美国收集的一个卡罗来纳州长尾小鹦鹉标本保存在Espinelves的一个私人收藏中（赫罗纳，西班牙）。Renom联系了Lalueza-Fox，从填充标本拍摄了基因组重建的整个过程，并讨论了TV3节目的消灭问题。Lalueza-Fox解释说：“雷诺姆（Renom）与我联系，问我是否有兴趣尝试从标本中检索DNA，而这个故事以两年后的IBE完成了这只北美鸟类的第一个完整基因组而告终。”

该发现的完整故事可以在名为“Desextinció：重振无上的精神”的“Quèquicom”插曲中看到，该插曲最近获得了西班牙Prismas奖，这是2019年科学传播的最佳视频。

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参考：Pere Gelabert，Marcela Sandoval-Velasco，Aitor Serres，Marc de Manuel，Pere Renom，Ashot Margaryan，Josefin Stiller，Toni de-Dios，齐方，冯少红，桑蒂·马诺萨，乔治·帕切科，曼努埃尔·费兰多·贝纳尔，石国林，费浩，陈咸清，本特·彼得森，雷米·安德烈·奥尔森，阿卡迪·纳瓦罗，袁登，洛夫·达伦，托马斯·马克斯·博内特，张国杰Agostinho Antunes，M.Thomas P.Gilbert和Carles Lalueza-Fox，2019年12月12日，《现代生物学》。
10.1016 / j.cub.2019.10.066