Gabriely’s diary

アカオクロオウム"ガブリエル"の成長記録です。

Hidden In Plain Sight: New Cockatoo Subspecies Identified In Australia

Forbesにクロオウムに関する記事がありましたのでシェアしておきます。

 

Advances in DNA technologies have uncovered a new subspecies of red-tailed black-cockatoo in Western Australia.

A large genetic study has uncovered a new subspecies of one of Australia’s most iconic birds, the red-tailed black cockatoo, Calyptorhynchus banksii. The newly identified subspecies is unique to inland Western Australia and lives in regions spanning the Wheatbelt, east of Perth, to the Pilbara in the state’s north-west.

“Escondidus is new — it’s the subspecies’ name and it basically means ‘hidden’ because it’s been hidden in plain sight”, said lead author of the study, conservation biologist Kyle Ewart, a PhD Candidate at the University of Sydney and a Research Associate at the Australian Museum’s Centre for Wildlife Genomics, where he researches the population genomics of two commonly traded Australian cockatoo species.

Mr Ewart said they knew the population was in the region but until now had assumed they were the same as the inland subspecies. But genetic testing revealed that the newly identified Western Australia red-tailed black cockatoo is more closely related to the forest red-tailed cockatoo than to the inland subspecies.

 

DNA技術の進歩により、西オーストラリア州のアカオクロオウムの新しい亜種が発見されました。

大規模な遺伝学的研究により、オーストラリアで最も象徴的な鳥の1つであるアカオクロオウム、Calyptorhynchus bankiiの新しい亜種が明らかになりました。新たに特定された亜種は西オーストラリア内陸部に固有であり、パースの東、ウィートベルトから州北西部のピルバラまでの地域に生息しています。

「Escondidusは新しい—亜種の名前であり、基本的には「隠されている」という意味です。研究の主執筆者であるシドニー大学の博士号取得者である保全生物学者であるカイル・エワートと研究員オーストラリア博物館の野生生物ゲノミクスセンターで、彼は2つの一般的に取引されているオーストラリアのオウムの個体群ゲノミクスを研究しています。

エワート氏は、人口がこの地域にいることを知っていたが、これまでは内陸の亜種と同じであると想定していたと語った。しかし、遺伝子検査により、新たに特定された西オーストラリア産のアカオクロオウムは、内陸の亜種よりも森林の赤尾のオウムに密接に関連していることが明らかになりました。

 

Red-tailed black cockatoos are one of Australia’s most iconic birds

The red-tailed black cockatoo is a large black parrot with scarlet panels in its long rounded tail that is hard to miss. Females and immatures can be readily identified by their black-striped orange tail panels, horn-colored beaks, and by the buff-colored stripes and polka-dots sprinkled throughout their black plumage.

Native to Australia, this seed-eating parrot ranges across much of the continent, and is quite common in eucalyptus or casuarina woodlands. Some subspecies are mainly found in Brown Stringybark forests in south-western Victoria and south-eastern South Australia, whilst others prefer Marri, Jarrah and Karri forests in south-western Australia. Yet other subspecies are less restricted in their habitat preferences, and even occur in several urban areas and regional towns.

Like other cockatoos, red-tailed black cockatoos cannot excavate their own tree hollows, yet they depend upon them for nesting. Further, the red-tailed black-cockatoo is also targeted by the illegal wildlife trade.

There are five recognized subspecies of red-tailed black cockatoos (Figure 1), all of which can be distinguished on the basis of body size, plumage color, beak size and geographic range. The two southern subspecies — the forest red-tailed black cockatoo, C. b. naso and the south-eastern red-tailed black cockatoo, C. b. graptogyne — have small ranges that are in or near urban areas. Currently, it is estimated that there are approximately 15,000 naso (Vulnerable) and only 1,000 graptogyne (Endangered) individuals remaining in the wild. Thus, genetic information is greatly needed to inform successful conservation strategies for the entire species.

Surprisingly, despite ongoing and widespread habitat destruction, there has not been a comprehensive genetic analysis of this species. As a result, it is difficult to design and implement informed conservation priorities and strategies, especially for the populations living in the northern tropical and arid regions of Australia.

So Mr Ewart and an international team of collaborators from the Australian Museum, the University of Sydney, The Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), and the University of Edinburgh conducted a large comprehensive genomic assessment of red-tailed black cockatoos from across their entire range. The team collected samples from specimens stored for many decades in museums throughout Australia.

“We were able to extract a large amount of genetic data from these specimens, some of which were over 100 years old”, Mr Ewart said.

Mr Ewart and his collaborators used advanced DNA sequencing and analysis techniques to (1) investigate the relationships between currently identified subspecies and (2) to help them develop effective conservation strategies.

 

アカオクロオウムはオーストラリアで最も象徴的な鳥の1つです。

アカオクロオウムは、見逃すのが難しい長い丸い尾に緋色のパネルが付いた大きな黒いオウムです。女性と未熟児は、黒い縞模様のオレンジ色の尾のパネル、角色のくちばし、および黒い羽毛全体に散らばったバフ色の縞模様と水玉模様によって簡単に識別できます。

オーストラリア原産のこの種食いオウムは、大陸のいたるところに生息しており、ユーカリやカジュアリーナの森林地帯でよく見られます。一部の亜種は主にビクトリア南西部と南オーストラリア南東部のブラウンストリンギバークフォレストにありますが、オーストラリア南西部のマリ、ジャラ、カリの森林を好むものもあります。さらに、他の亜種は生息地の好みに制限が少なく、いくつかの都市部や地方の町でさえ発生します。

他のオウムと同様に、アカオクロオウムは自分の窪みを掘り出すことはできませんが、巣作りはそれらに依存しています。さらに、アカオクロオウムは違法な野生生物取引の標的にもなっています。

アカオクロオウムの5つの認識された亜種(図1)があり、それらはすべて、体のサイズ、羽の色、くちばしのサイズ、および地理的範囲に基づいて区別できます。南部の2つの亜種—森のアカオクロオウム、C。b。 nasoと南東部のアカオクロオウムム、C。b。 graptogyne —都市部の中または近くにある小さな範囲を持っています。現在、野生には約15,000人のnaso(脆弱)とわずか1,000人のgraptogyne(絶滅危惧種)がいると推定されています。したがって、種全体の保護戦略を成功させるためには、遺伝情報が非常に必要です。

驚いたことに、生息地の破壊が進行し、広範囲に及んでいるにもかかわらず、この種の包括的な遺伝分析は行われていません。その結果、特にオーストラリアの熱帯熱帯地域と乾燥地域に住む住民にとって、情報に基づいた保全の優先順位と戦略を設計して実施することは困難です。

そのため、エワート氏とオーストラリア博物館、シドニー大学、連邦科学産業研究機構(CSIRO)、およびエジンバラ大学の共同研究者の国際的なチームは、彼らの全体から赤尾の黒いオウムの大規模な包括的なゲノム評価を行いました全範囲。チームは、オーストラリア全土の博物館に何十年も保管された標本からサンプルを収集しました。

「これらの標本から大量の遺伝データを抽出することができました。そのうちのいくつかは100年以上前のものです」とEwart氏は語った。

エワート氏と彼の共同研究者は、高度なDNAシーケンシングと分析技術を使用して、(1)現在識別されている亜種間の関係を調査し、(2)効果的な保全戦略の開発を支援しました。

 

The red-tailed black cockatoos had several surprises in store

Based on the data, Mr Ewart and his collaborators estimated that the ancestor of red-tailed black cockatoos appeared within the past ~1.28 million years. They also identified five ‘conservation units’ (subspecies) within the species (Figure 2).

Mr Ewart and his collaborators also established that the Endangered graptogyne subspecies of western Victoria and south-eastern South Australia has the lowest overall level of genetic diversity, and is probably suffering from inbreeding.

Mr Ewart and his collaborators were surprised to discover that the ‘five conservation units’ identified by their DNA analyses were not the same five subspecies that had been recognized previously (Figure 4).

Based on the DNA data, Mr Ewart and his collaborators made two changes to the formal classification within the species. First, because they did not find any genetic separation between the two subspecies, banksii and macrorhynchus (Figure 4), found across northern Australia, these two northern subspecies were combined into a single subspecies, banksii. This is despite the fact that the sparsely wooded plains fringing the Gulf of Carpentaria are known to physically separate many species in this region, but it apparently does not form ay sort of a barrier between banksii and macrorhynchus (Figure 4).

 

アカオクロオウムは店でいくつかの驚きを持っていました。

データに基づいて、エワート氏と彼の共同研究者たちは、アカオクロオウムの祖先が過去128万年以内​​に現れたと推定しました。また、種内の5つの「保護ユニット」(亜種)を特定しました(図2)。

エワート氏と彼の共同研究者たちは、ビクトリア州西部と南オーストラリア南東部の絶滅危惧種であるグラプトギン亜種が遺伝的多様性の全体的なレベルが最も低く、おそらく近交系に苦しんでいることも立証しました。

エワート氏と彼の共同研究者は、彼らのDNA分析によって特定された「5つの保護単位」が以前に認識されていた5つの亜種とは異なることを発見して驚いた(図4)。

DNAデータに基づいて、エワート氏と彼の共同研究者は、種内の正式な分類に2つの変更を加えました。まず、オーストラリア北部で見つかった2つの亜種、bankiiとmacrorhynchus(図4)の間に遺伝的分離が見つからなかったため、これら2つの北部の亜種は単一の亜種であるbankiiに結合されました。これは、カーペンタリア湾に接するまばらに樹木が茂った平野は、この地域の多くの種を物理的に分離することが知られているという事実にもかかわらず、それは明らかに、bankiiとmacrorhynchusの間に一種の障壁を形成しない(図4)

 

Looks versus genetics: similar looks are not necessarily closest relatives

But what was most surprising about this study?

“The discovery of this new subspecies surprised me most”, Mr Ewart said in email.

“Before this research, this new subspecies was considered part of the inland red-tailed black-cockatoo subspecies. We thought it might be genetically different due to its geographic isolation to the other inlaid populations, but we didn’t expect it to be that different. We found it was more closely related to the forest subspecies.”

Thus, the second taxonomic change that Mr Ewart and his collaborators made was to assign the samueli populations living east of Perth and on the Wheatbelt in Western Australian to a new subspecies. The genetic data showed these populations were most closely related to the forest red-tailed black-cockatoo, naso, and not to the other populations of samueli scattered across Australia.

How did this newly identified subspecies arise in the apparent absence of a physical barrier?

“This newly discovered subspecies, Calyptorhynchus banksii escondidus, likely evolved and diverged from the inland and northern subspecies in the presence of the vast deserts of Western Australia, and from the south-western subspecies (i.e. C. b. naso, the forest red-tailed black-cockatoo) in the presence of tracts of light woodlands”, Mr Ewart elaborated. “However, C. b. escondidus seems to have expanded its range more recently due to the emergence of agriculture in this region.”

Mr Ewart and his collaborators named the new subspecies escondidus, meaning ‘hidden’ in Spanish, because for many decades, it was ‘hidden in plain sight’ as part of samueli.

Although they are not each other’s closest relatives, the physical similarities between escondidus and samueli are probably the result of convergent evolution, a process where they ended up looking alike because they live in similar habitats and have similar ecologies, despite having different genetics.

“The ecology of C. b. escondidus appears to be key to morphological differences between it and the forest red-tailed-black cockatoo subspecies, its closest relative”, Mr Ewart noted in email.

“C. b. escondidus is a ground feeder, whereas the forest subspecies is mostly arboreal. The inland red-tailed black cockatoos are also ground feeders, thus similarities between between C. b. escondidus and the inland subspecies are likely to be due to similar feeding ecologies.”

“They evolved to be similar because they both feed on the ground and live in similar arid and semi-arid habitats”, Mr Ewart summarized.
And yet despite their many physical similarities, avian morphologist and co-author of this study, Richard Schodde, identified specific distinguishing features between escondidus and samueli.

 

見た目と遺伝学:類似した見た目は必ずしも最も近い親戚ではない。

しかし、この研究で最も驚いたことは何ですか?

「この新しい亜種の発見は私を最も驚かせました」とEwart氏は電子メールで言った。

「この研究の前は、この新しい亜種は内陸アカオクロオウムの亜種の一部と見なされていました。他の象眼個体群とは地理的に隔離されているため、遺伝的に異なる可能性があると考えましたが、それほど異なるとは予想していませんでした。森林の亜種との関連性が高いことがわかりました。」

したがって、エワート氏とその共同研究者が行った2番目の分類学的変更は、パースの東部と西オーストラリア州のウィートベルトに住むサムエリの個体群を新しい亜種に割り当てることでした。遺伝学的データによると、これらの個体群は、オーストラリアに散在する他のサミュエリの個体群ではなく、アカオクロオウムの森に最も密接に関連していることが示されました。

この新たに特定された亜種は、物理的な障壁がないように見える中でどのように発生しましたか?

「この新たに発見された亜種、Calyptorhynchus bankii escondidusは、西オーストラリア州の広大な砂漠の存在下で内陸部と北部の亜種から、そして南西部の亜種(すなわち、C。b。naso、森林のアカオクロオウム)明るい森林地帯の存在下で」、エワート氏は詳述した。 「しかし、C。b。 escondidusは、この地域での農業の出現により、より最近にその範囲を拡大したようです。」

エワート氏と彼の共同研究者は、新しい亜種をエスコンディーダスと命名しました。これはスペイン語で「隠された」という意味です。何十年もの間、それはサムエリの一部として「目に見えないところに隠された」からです。

彼らはお互いに最も近い親族ではありませんが、エスコンディーダスとサムエリの物理的な類似性は、おそらく進化論の収束の結果であると考えられます。遺伝学が異なっていても、彼らは似たような生息地に住んでいて、似たような生態学を持っているため、似たような結果になりました。

「Cの生態学b。 escondidusは、それと、その最も近い近縁種である森林の赤尾黒オウムの亜種との形態学的差異の鍵であると思われます」とEwart氏はメールで述べています。

「C. b。 escondidusは地上の餌食ですが、森林の亜種はほとんど樹上性です。内陸のアカオクロオウムも地上の餌箱であり、Cとbの間の類似点です。エスコンディダスと内陸の亜種は、同様の摂食生態学が原因である可能性があります。」

「彼らは地上で餌を取り、同様の乾燥および半乾燥の生息地に住んでいるため、それらは似たように進化しました」とEwart氏は要約しました。
そして、それらの多くの物理的な類似性にもかかわらず、鳥の形態学者であり、この研究の共著者であるRichard Schoddeは、escondidusとsamueliの間の特定の特徴を識別しました。

 

This research would not be possible without museum specimens

Extensive museum collections are the only way that large collaborative studies like this are possible. For example, in addition to samples from the Australian Museum, more samples were provided by the Australian National Wildlife Collection, the Western Australian Museum and Museums Victoria.

“It only took decades of Museum collections and an extensive genetic analysis to recognise them!”

Specimens were added to these museums’ collections throughout the decades, long before anyone knew about or could imagined the power of cutting-edge DNA technologies. As a result, not only has a new subspecies of red-tailed black cockatoo been identified, but this genetic data will help conservation biologists outline a strategy to help rescue the Endangered graptogyne subspecies from continued loss of genetic diversity.

“We hope that this study can be used to inform conservation strategies to ensure the ongoing survival of this magnificent species.”

Source:
Kyle M. Ewart, Nathan Lo, Rob Ogden, Leo Joseph, Simon Y. W. Ho, Greta J. Frankham, Mark D. B. Eldridge, Richard Schodde and Rebecca N. Johnson (2020). Phylogeography of the iconic Australian red-tailed black-cockatoo (Calyptorhynchus banksii) and implications for its conservation, Heredity, published online on 12 May 2020 ahead of print | doi:10.1038/s41437-020-0315-y

 

博物館の標本がなければ、この研究は不可能です。

このような大規模な共同研究を可能にする唯一の方法は、広範な美術館コレクションです。たとえば、オーストラリア博物館のサンプルに加えて、オーストラリア国立野生生物コレクション、西オーストラリア博物館、ビクトリア博物館からもより多くのサンプルが提供されました。

「数十年に及ぶ美術館のコレクションと広範な遺伝的分析でそれらを認識するだけでした。」

標本は、何十年にもわたってこれらの美術館のコレクションに追加されました。これは、最先端のDNAテクノロジーの力を誰もが知っていたり、想像したりする前のことです。その結果、アカオクロオウムの新しい亜種が特定されただけでなく、この遺伝データは、保全生物学者が絶滅危惧種であるグラプトギン亜種を遺伝的多様性の継続的な喪失から救うのに役立つ戦略を概説するのに役立ちます。

「この研究が、この壮大な種の継続的な生存を確保するための保全戦略に情報を与えるために使用できることを願っています。」

 

ソース:
カイル・M・エワート、ネイサン・ロー、ロブ・オグデン、レオ・ジョセフ、サイモン・Y・W・ホー、グレタ・J・フランカム、マーク・D・B・エルドリッジ、リチャード・ショッド、レベッカ・N・ジョンソン(2020)。オーストラリアを象徴するオジロワシ(Calyptorhynchus bankii)の系統地理学とその保全への影響doi:10.1038 / s41437-020-0315-y