En plots was daar Fernanda: uitgestorven gewaande reuzenschildpad duikt levend en wel op op Galapagoseilanden

De galapagosreuzenschildpad van Fernandina-eiland (Chelonoidis phantasticus of fantastische reuzenschildpad) was tot nu toe uitsluitend bekend van één enkel exemplaar, dat in 1906 van het eiland werd meegenomen. 

De ontdekking in 2019 van een vrouwelijke schildpad op het eiland Fernandina bood de gelegenheid om na te gaan of de soort nog steeds voortleefde. Uit DNA-analyses bleek dat Fernanda en het specimen uit 1906 tot dezelfde soort behoren en verschillen van de andere galapagosschildpadden. 

"Lange tijd werd gedacht dat het originele specimen dat in 1906 werd verzameld, naar het eiland was overgebracht, aangezien het het enige van zijn soort was. Het lijkt er nu op dat het er één was van slechts enkele exemplaren die een eeuw geleden in leven waren", zei Peter Grant, een professor zoölogie aan de Princeton University die al meer dan 40 jaar de  evolutie op de Galapagoseilanden bestudeert. 

Toen Fernanda ontdekt werd, betwijfelden veel ecologen dat ze daadwerkelijk een inheemse phantasticus-schildpad was. Bij haar ontbrak de opvallende 'zadelrug', opstaande randen aan de voorkant van het schild die bij het mannelijke museumexemplaar prominent aanwezig zijn. Sommige wetenschappers dachten daarover dan weer dat Fernanda, die een klein exemplaar is, groeistoornissen moet gekend hebben die haar uiterlijke kenmerken vervormd kunnen hebben. 

Het was immers niet uit te sluiten dat Fernanda van een ander eiland afkomstig zou kunnen zijn. De schildpadden kunnen niet van het ene eiland naar het andere zwemmen, maar ze drijven wel en kunnen tijdens een orkaan of een andere zware storm van het ene Galapagoseiland naar het andere gevoerd worden. Er zijn ook historische beschrijvingen van zeelui die schildpadden tussen de eilanden vervoerden. 

"Zoals veel mensen,  vermoedde ik oorspronkelijk dat dit geen inheemse schildpad van het eiland Fernandina was", zei Stephen Gaughran, een postdoctoraal onderzoeker in ecologie en evolutionaire biologie aan Princeton en mede-auteur van de studie die nu gepubliceerd is over het voortbestaan van de soort. 

Om definitief uitsluitsel te krijgen over tot welke soort Fernanda behoorde, sequencete Gaughran haar volledige genoom en vergeleek dat met het genoom dat hij uit het museumspecime uit 1906 had kunnen onttrekken. Hij vergeleek die twee genomen ook met stalen van de andere 13 galapagosschildpadden - 3 individuen van elk van de 12 nog levende soorten en één individu van de uitgestorven soort Chelonoidis abingdonii. 

"We zagen - echt wel tot mijn verrassing - dat Fernanda erg goed leek op het exemplaar dat ze op het eiland gevonden hadden meer dan 100 jaar geleden, en dat die twee zeer erg verschilden van al de andere schildpadden op de eilanden", zei Gaughran die de analyses uitvoerde nadat hij in februari 2021 in Princeton was beginnen werken. 

Als onderdeel van zijn postdoc-werk heeft Gaughran een instrument ontwikkeld dat DNA analyseert uit oude museumspecimens zodat die vergeleken kunnen worden met moderne stalen. 

Het instrument is zo flexibel dat het voor bijna alle oude specimens bruikbaar is. "Het maakt de software niet uit of het gaat om een zeehond, een schildpad, een mens of een neanderthaler", zei Gaughran. "Genetica is genetica, voor het grootste deel. Het is in de interpretatie dat het belang heeft van welk soort wezen het DNA afkomstig is." 

In 2019, toen Fernanda ontdekt werd, werkte Gaughran aan de Yale University in het labo van Adalgisa Caccone, de senior auteur van de nieuwe studie. 

"Het vinden van een levend specimen geeft hoop en werpt ook nieuwe vragen op, want er zijn nog veel raadsels", zei Caccone. "Zijn er nog meer schildpadden op Fernandina die gevangen kunnen worden om een kweekprogramma op te zetten? Hoe hebben schildpadden Fernandina gekoloniseerd en wat is hun evolutionaire verwantschap met de andere galapagosreuzenschildpadden. Dit toont ook het belang aan van het gebruiken van museumcollecties om het verleden te begrijpen." 

Sinds 1906 zijn er weinig, maar wel overtuigende aanwijzingen voor het feit dat er nog steeds reuzenschildpadden op Fernandina zouden kunnen leven. Het eiland Fernandina is een actieve vulkaan aan de westelijke rand van de Galapagos-archipel en er wordt van gezegd dat het het grootste ongerepte eiland op de wereld is.

Een enkel exemplaar van Chelonoidis phantasticus - de fantastische reuzenschildpad - werd tijdens een expeditie in 1906 meegenomen van het eiland door ontdekkingsreiziger Rollo Beck. 

Het 'fantastisch' slaat op de buitengewone vorm van het schild van de mannelijke schildpadden. Dat heeft een uitgesproken opstaande rand aan de buitenkant en een opvallende 'zadelrug' aan de voorkant. Een dergelijke zadelrug komt alleen voor bij galapagosschildpadden en de phantasticus schildpad vertoont dit kenmerk meer uitgesproken dan de andere soorten.

Sinds haar ontdekking in 1906 is het een open vraag voor biologen of de Fernandina schildpad nog overleeft. In 1964 werd er melding gemaakt van 18 uitwerpselen die toegeschreven kunnen worden aan schildpadden op de westelijke hellingen van het eiland. In de vroege jaren 2000 werd er melding gemaakt van uitwerpselen en een mogelijk visuele waarneming van een schildpad vanuit een vliegtuig en in 2014  werd nog een mogelijk uitwerpsel van een schildpad gezien.   

Fernandina is voor het grootste deel nog niet onderzocht omdat grote lavavelden de toegang tot het centrale deel van het eiland blokkeren. 

"Fernandina is het hoogste van de Galapagoseilanden, het is geologisch gezien jong en het is voornamelijk een enorme hoop puntige blokken bruine lava. Rosemary en ik zijn één keer naar de top geklommen", zei Grant, verwijzend naar zijn vrouw Rosemary, een emeritus onderzoeksbioloog aan Princeton. 

"Op lagere hoogtes komt de vegetatie voor als eilandjes in een zee van recent gestolde lava. Fernanda werd gevonden in een van die eilandjes en er zijn aanwijzingen dat er mogelijk enkele verwanten zitten in andere eilandjes."

Wetenschappers schatten dat Fernanda ruim meer dan 50 jaar oud is, maar ze is klein. Mogelijk komt dat doordat de beperkte vegetatie haar een groeiachterstand heeft bezorgd. Hoopgevend is wel dat tijdens andere recente expedities naar het eiland er recente sporen en uitwerpselen van minstens 2 of 3 andere schildpadden zijn gevonden. 

2 of 3 miljoen jaar geleden voerde een storm één of meer reuzenschildpadden van het Zuid-Amerikaanse vasteland naar het westen, naar de Galapagosarchipel. 

Omdat ze niet zwemmen, paarden de schildpadden enkel met andere exemplaren op hun eigen eilanden wat resulteerde in een snelle evolutie - volgens het patroon van de beter bekende darwinvinken. Momenteel zijn er 14 verschillende soorten galapagosreuzenschildpadden die allemaal afstammen van één enkele voorouder. 

(Er is discussie over of het gaat om aparte soorten of om ondersoorten, maar het team van de nieuwe studie is tot de conclusie gekomen dat ze genoeg verschillen, met duizenden verschillende genetische merkers, om aparte soorten te zijn.)

De diversificatie van de galapagoschildpadden vertoont een continuüm van schildvormen, waarbij de schildpadden op de eilanden die het meest naar het oosten liggen, rondere, koepelvormige schilden hebben en die op het meest westelijke eiland - Fernandina - de meest uitgesproken zadelrug vertonen. De schildpadden met een rond schild leven in vochtigere ecosystemen op grotere hoogtes terwijl hun zadelrugneefjes in drogere milieus op lagere hoogte leven. 

Alle 14 soorten staan op de Rode Lijst van de IUCN als kwetsbaar, bedreigd, ernstig bedreigd of uitgestorven. 

De schildpadpopulaties werden gedecimeerd door Europese zeelui die de dieren verzamelden voor voedsel, nadat de zeelui ontdekt hadden dat ze de schildpadden zonder al te veel moeite lang in leven konden houden op hun schepen, aangezien de reptielen met weinig water en voedsel konden overleven. 

"Ze waren een prima bron van vers vlees voor de zeelui, maar het betekende dat veel soorten ernstig overbejaagd werden", zei Gaughran. "En omdat ze zo'n lange generatietijd hebben, kunnen de populaties zich moeilijk snel herstellen."  

De genetische analyse van Fernanda en het museum exemplaar hebben niet alleen duidelijk gemaakt dat het hier wel degelijk om een aparte soort gaat, ze heeft ook nog een aantal intrigerende aanwijzingen opgeleverd. 

"Het genetische onderzoek heeft intrigerende hints gegeven in verband met een vermenging van genen met leden van een andere populatie", zei Grant. "Het zou fascinerend zijn als dat bevestigd zou worden door toekomstig detectivewerk op het genoom."

"Een andere tot nadenken stemmende bevinding is dat de naast verwanten niet te vinden zijn op het dichtstbijzijnde erg grote eiland, Isabela, maar op een ander eiland, Española, ver weg aan de andere kant van Isabela. De vraag hoe de voorouders Ferdinandina bereikt hebben, blijft open." 

Fernanda zit nu in het Schildpaddencentrum van het Galapagos Nationaal Park, een reddings- en kweekcentrum waar experten zich buigen over de vraag wat ze kunnen doen om de soort in leven te houden. 

"De ontdekking leert ons meer over zeldzame soorten die een lange tijd kunnen overleven in geïsoleerde plaatsen", zei Grant. "Deze informatie is belangrijk voor de natuurbescherming. Ze spoort biologen aan om harder te zoeken naar de paar laatste individuen van een populatie om die te behoeden voor uitsterven." 

De studie van de onderzoekers van Yale, Princeton, de State University of New York, Newcastle University, de Universiteit van Kreta, Galapagos Conservancy en het Galapagos Nationaal Park is gepubliceerd in Communications Biology van Nature. Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van Princeton University.