Detectar una gran diversidad de animales de la selva tropical extrayendo su ADN de las hojas
El seguimiento de las especies silvestres presentes en zonas específicas es un primer paso fundamental para estimar el riesgo de transmisión de enfermedades infecciosas a los seres humanos
En un nuevo estudio, un equipo internacional de investigación demuestra que los propios bastoncillos de algodón, que todos llegamos a conocer tan íntimamente durante la pandemia de COVID-19, son una valiosa herramienta para cartografiar la biodiversidad. Este fue el resultado de un equipo internacional de investigación dirigido por científicos del Instituto Helmholtz para una Salud (HIOH) de Greifswald, una sede del Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones (HZI) de Braunschweig (Alemania). En esencia, los investigadores demuestran que es posible detectar una gran multitud de aves y mamíferos con un simple frotis del ADN que dejan los animales en las hojas. Mostraron la potencia de este método en un ecosistema que alberga una gran cantidad de vida salvaje y en el que la detección de animales ha resultado históricamente muy difícil: la selva tropical. El estudio se publicó en Current Biology.
En un contexto de aceleración de la pérdida de biodiversidad mundial, el seguimiento de los cambios en la fauna y flora silvestres es fundamental para elaborar estrategias de gestión adaptables y conservar la biodiversidad. Al mismo tiempo, la mayoría de las enfermedades infecciosas emergentes tienen su origen en poblaciones de animales salvajes. Así pues, saber qué especies animales están dónde es un primer paso importante para estimar y potencialmente reducir el riesgo de aparición de enfermedades infecciosas en las poblaciones humanas.
El estudio fue dirigido por la Dra. Christina Lynggaard, ecóloga molecular (Instituto Helmholtz para Una Sola Salud e Instituto Globe de la Universidad de Copenhague, Dinamarca) y el Dr. Jan Gogarten, ecólogo comunitario (Instituto Helmholtz para Una Sola Salud y Departamento de Zoología Aplicada y Conservación de la Naturaleza de la Universidad de Greifswald, Alemania). Su objetivo era determinar la composición de especies en una zona concreta utilizando métodos sencillos. Christina Lynggaard formó parte de un equipo que demostró recientemente que se pueden tomar muestras de ADN animal del aire, y eso dio una idea a Jan Gogarten: "Si el ADN animal está en el aire a nuestro alrededor, quizá se asiente y quede pegado a superficies pegajosas como las hojas. La selva tropical y sus plantas suelen llamarse "los pulmones del planeta". ¿Podrían ser los pulmones del planeta el lugar ideal para tomar muestras de ADN de sedimentación del aire?".
El equipo de investigación se dispuso a probar esta idea en el Parque Nacional de Kibale, en Uganda, un lugar conocido por su rica diversidad animal y que lleva décadas atrayendo a los biólogos. El equipo se aventuró en la densa selva tropical armado con 24 bastoncillos de algodón y la insólita tarea de limpiar hojas durante tres minutos con cada uno de ellos, esencialmente para limpiar tantas hojas como pudieran en ese plazo. "Para ser sinceros, no esperábamos grandes resultados", dice Christina Lynggaard. "La selva tropical es cálida y húmeda y éstas son condiciones que hacen que el ADN se degrade rápidamente".
Por eso, los investigadores se quedaron atónitos cuando el secuenciador de ADN les devolvió los resultados. "Encontramos ADN de una asombrosa diversidad de animales en esos 24 bastoncillos de algodón: más de 50 especies de mamíferos, aves y una rana. Y todo ello en un total de 72 minutos de hisopado de hojas", explica Jan Gogarten.
Los investigadores detectaron una media de casi ocho especies animales en cada uno de los bastoncillos. Estas especies abarcaban una enorme diversidad de mamíferos y aves, desde el elefante africano, muy grande y en peligro de extinción, hasta una especie muy pequeña de ave sol. Entre los animales detectados figuraban el murciélago frugívoro cabeza de martillo, que tiene una envergadura de hasta un metro, monos como el escurridizo mono de L'Hoest y el colobo rojo ceniciento, en peligro de extinción, así como roedores como la ardilla gigante de los bosques. Se detectó una enorme diversidad de aves, entre ellas el gran turaco azul y el loro gris, en peligro de extinción. "Esta diversidad de animales detectados y la alta tasa de detección de animales por hisopo demuestran que el ADN animal puede muestrearse fácilmente de las hojas", afirma Jan Gogarten. "La elevada tasa de detección y la facilidad de muestreo pueden hacer del hisopado una nueva herramienta con la que fundamentar las estrategias de gestión de la fauna salvaje".
Los animales de todo el mundo están gravemente amenazados por las actividades humanas, y la pérdida de biodiversidad es especialmente grave en las regiones tropicales. Esta pérdida tiene consecuencias de gran alcance para los servicios y funciones esenciales que prestan estos ecosistemas, como la polinización y la dispersión de semillas. El seguimiento de las poblaciones animales es, por tanto, crucial para comprender la magnitud de los cambios en los ecosistemas y orientar el desarrollo de estrategias de gestión eficaces. Además, saber qué animales hay y dónde es importante para evaluar el riesgo de propagación de enfermedades en zonas donde la fauna salvaje puede entrar en contacto con el ser humano.
"Con numerosos factores que cambian rápidamente en nuestro planeta, comprender cómo influyen en las poblaciones de animales salvajes es una tarea compleja pero crítica, y prevemos que el ADN detectado con hisopos de hojas puede proporcionarnos valiosos conocimientos", afirma Jan Gogarten. "Sabemos que muchos animales viven en estas densas selvas tropicales, pero rara vez los vemos, y sus distribuciones cambiantes son realmente difíciles de cartografiar. Este método de muestreo extraordinariamente sencillo nos proporciona una herramienta eficaz para hacer visible lo invisible."
"El muestreo de hojas en sí no requiere un equipo costoso ni una formación prolongada, por lo que los programas de ciencia ciudadana pueden llevarlo a cabo fácilmente", explica Christina Lynggaard. "Durante la pandemia de COVID-19, las pruebas requirieron la extracción automatizada de ácidos nucleicos de millones de hisopos al día, y los dispositivos analíticos se extendieron por todos los rincones del planeta. ¿Qué pasaría si estos instrumentos pudieran reutilizarse para el uso de hisopos en la vigilancia de animales a gran escala?".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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