Análisis automatizado de la diversidad de los insectos alemanes
El ADN proporciona casi 32.000 especies
El declive de los insectos no es sólo un problema ecológico, sino también económico. Pero, ¿están desapareciendo por completo especies enteras? ¿O hay menos animales de cada especie? El flujo de trabajo automatizado de laboratorio desarrollado por biólogos de la UDE ofrece respuestas.
¿Cómo proteger lo que no se conoce? La sociedad mundial se ha enfrentado hasta ahora a esta tarea imposible ante el declive mundial de los insectos. Biólogos de la Universidad de Duisburgo-Essen y de la Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung han desarrollado ahora por primera vez un flujo de trabajo rentable con robots de laboratorio que permite analizar casi 2.000 muestras de trampas Malaise* en paralelo y casi en tiempo real. La información genética revela cuál de los muchos miles de especies se da en cada lugar y proporciona así una base para las medidas de conservación. Informes de Molecular Ecology Resources.
El "Estudio Krefeld" informó hace siete años de una disminución del 75% de los insectos, y en el Marco Mundial de la Biodiversidad Kunming-Montreal de 2022 se establecieron unos objetivos comunes de conservación de la biodiversidad urgentemente necesarios. Pero, ¿desaparecerán por completo las especies individuales o disminuirá el número de insectos independientemente de la especie? Sin respuestas adecuadas, las medidas de conservación siguen siendo vagas en el mejor de los casos.
El flujo de trabajo de laboratorio para registrar la diversidad de especies, desarrollado por un equipo dirigido por el Dr. Dominik Buchner del grupo de trabajo del Prof. Dr. Florian Leese en la Universidad de Duisburg-Essen (UDE) junto con el grupo de trabajo dirigido por el Prof. Dr. Peter Haase (UDE y Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung), puede cambiar esta situación: La base es el programa de monitoreo de insectos a largo plazo en toda Alemania, que ha sido dirigido por la Red Alemana de Investigación a Largo Plazo basada en Ecosistemas, LTER-D para abreviar, en colaboración con los Paisajes Naturales Nacionales (NNL) desde 2019. En los dos primeros años, alrededor de 100 empleados, desde asistentes hasta profesores, han tomado y procesado alrededor de 2.000 muestras de insectos y las han enviado a la UDE. Se distribuyeron más de 75 trampas Malaise por toda Alemania, desde Borkum, en la costa, hasta Berchtesgaden, en los Alpes bávaros.
En sus laboratorios de la UDE, el equipo ha establecido un flujo de trabajo que utiliza robots de laboratorio para analizar las muestras que contienen varios millones de insectos basándose en sus huellas genéticas. Gracias a este código de barras de ADN, los investigadores pudieron identificar 31.846 especies en Alemania y asignarlas geográficamente. "Hasta ahora sólo se habían descrito algo más de 33.000 especies en Alemania. Nuestras muestras demuestran que hay numerosas especies que aún no se han descrito o que ahora hemos identificado por primera vez en Alemania", explica Buchner. Haase añade: "En sus dos primeros años, el programa de seguimiento de insectos en toda Alemania del LTER-D y el NNL ya ha demostrado lo importante que es este nuevo enfoque".
El mayor reto para el grupo de trabajo de Leese en la UDE fue estructurar el proceso logístico y bioinformático de tal manera que dieran lugar a un flujo de trabajo único que fuera rápido, barato y no demasiado complejo, y que al mismo tiempo proporcionara datos fiables. Por ejemplo, analizar una muestra con miles de insectos sólo cuesta unos 50 euros, incluidos los gastos de personal.
"El declive de la biodiversidad es también un desastre económico", afirma Leese. "Por desgracia, sólo sabemos dónde se da una fracción de las especies y cómo evolucionan sus áreas de distribución y sus poblaciones". Con el flujo de trabajo presentado en el estudio, el equipo consiguió cotejar precisamente estos datos para todo un país.
* En las trampas Malaise, similares a tiendas de campaña, se capturan principalmente insectos voladores que, debido a su comportamiento natural, acaban en un recipiente con alcohol en la parte superior de la trampa, donde se conservan.
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