El ADN en el aire podría ayudar a identificar animales cercanos que no se ven
Okapi miró a la bióloga Christina Islas Lynggaard. Ella estaba parada en su recinto usando una aspiradora ruidosa en el zoológico de Copenhague en Dinamarca. ¿Por qué? Ella espera recolectar fragmentos de ADN que él pueda haber esparcido por el aire.
Los organismos liberan rastros de su ADN todo el tiempo. Este material genético proviene de la saliva, el pelaje, las heces e incluso el aliento. Se llama ADN ambiental o eDNA.Durante años, los científicos han estado utilizando eDNA en agua para determinar lo que podría haber en él.
Ahora, dos grupos de investigación han demostrado que el eDNA en el aire puede identificar de manera similar a los animales cercanos, incluso a aquellos que no se pueden ver.
Ambos grupos compartieron sus hallazgos el 6 de enero. Biología actual.
Otros investigadores han intentado previamente tomar muestras de eDNA de aves en el aire. Pero hasta ahora, el seguimiento de los animales terrestres se ha basado en gran medida en la observación. Para saber qué animales hay en un área, los investigadores deben observar a los animales pequeños con los ojos o tomarles fotografías usando cámaras automáticas, también conocidas como cámaras trampa. Esto lleva mucho tiempo. También puede ser especialmente difícil cuando los animales son tímidos o viven en madrigueras.
El ADN que flota en el aire podría ayudar a los científicos a estudiar animales raros, incluidas especies misteriosas, aquellas que a menudo están bien escondidas. Tal eDNA también podría hacer que el monitoreo de comunidades de vida silvestre conocidas sea más fácil y rápido.
Zoo demuestra ser un buen campo de pruebas
Hay muchos animales en el zoológico que no se pueden encontrar en la naturaleza. Entonces, los investigadores decidieron probar su nueva estrategia buscando el ADN de una especie exótica, posiblemente tigres, que aparentemente no deambulan por las cuadras de las ciudades vecinas. Un equipo británico tomó muestras del aire en busca de estas exóticas bestias en el zoológico de Homerton, cerca de Cambridge, Inglaterra. El equipo de Lynggaard trabaja en un zoológico de la capital danesa.
El equipo danés usó una aspiradora para recolectar ADN del aire. Probaron con una aspiradora comercial, pero era ruidosa y consumía mucha energía. Terminan confiando en modelos caseros. El dispositivo es tan pequeño como una pelota de golf y tan silencioso como un ratón, y consta de un pequeño ventilador, una carcasa impresa en 3D y un filtro. Los investigadores tomaron muestras del aire en dos áreas cerradas: el establo del okapi y la casa de la selva tropical que contiene ranas, perezosos, armadillos y muchas aves. También tomaron muestras en un lugar al aire libre.
El equipo de Inglaterra está dirigido por Elizabeth Clare. Ahora es bióloga en la Universidad de York en Toronto, Canadá. Su equipo usa una pequeña bomba para extraer aire a través de un filtro muy pequeño.
El equipo de Clare trabajó durante el confinamiento por la COVID-19. El zoológico ha estado cerrado durante semanas. Sin visitantes, la mayoría de los animales parecían felices de conocer a los científicos.
«Nos seguirían alrededor de su cerca», dijo Claire. Algunos «robaron nuestro equipo varias veces». De hecho, tuvo un tira y afloja con un gato oso, un carnívoro asiático parecido a un gato, por unos cables que agarró de su jaula. En total, su equipo tomó muestras de 20 sitios alrededor del zoológico.
Tanto la bomba como el vacío extraen el aire entrante a través de un filtro, que recoge cualquier ADN flotante.
Ambos equipos llevaron los filtros al laboratorio. Todos tienen ADN de bacterias y virus y ADN de plantas y animales. Los científicos seleccionaron ADN solo de especies de vertebrados e hicieron muchas copias. Lo hacen mediante un proceso llamado reacción en cadena de la polimerasa (Puh-LIM-er-ace), o PCR. (Este también es el método utilizado por los científicos forenses cuando estudian el ADN encontrado en las escenas del crimen). Luego, analizaron el ADN replicado y compararon su secuencia con bases de datos de especies conocidas. Esto les dice qué material genético de los animales ha estado flotando en el sitio de recolección.
que encontraron
El equipo de Claire encontró ADN de vertebrados en 64 de sus 72 muestras. La mayoría de los filtros tienen ADN de múltiples especies. En total, los investigadores detectaron 25 tipos diferentes de animales, incluidos perezosos, tigres, suricatas y perros salvajes. Estos viven en zoológicos. Pero no todo el ADN de los vertebrados proviene de animales exóticos. Por ejemplo, el ADN de los pollos en la jaula de Bear provino de animales alimentados a los residentes del zoológico. También surgió el ADN de la vida silvestre cercana. Lo que más entusiasma al equipo británico es el ADN del erizo euroasiático. Es una especie en peligro de extinción en el Reino Unido.
En general, el equipo de Claire detectó más ADN en las muestras más cercanas a los animales. Pero los animales «muestreados» no tienen que acercarse demasiado. Por ejemplo, los investigadores detectaron ADN de mangosta en recintos de perros salvajes a 245 metros (800 pies) de distancia. Esto sugiere que el ADN está en el aire y puede detectarse a grandes distancias de su fuente.
Asimismo, el aire que Lynggaard evacuó del okapi contenía ADN de 23 especies de vertebrados. Estos son animales de zoológico, animales salvajes y peces criados en otros recintos. A lo largo del muestreo del zoológico, el equipo encontró 30 especies de mamíferos, 13 especies de aves, cuatro especies de peces y un reptil. Incluso encontraron pequeños guppies en estanques dentro de recintos de selva tropical. «Me sorprendió que pudiéramos detectarlos desde el aire», dijo.
Los resultados han entusiasmado a otros científicos. Masayuki Ushio es ecólogo de la Universidad de Kyoto en Japón. Utiliza eDNA en agua para su trabajo. Ahora ve la recolección de aire como «un método prometedor» para monitorear la diversidad de especies terrestres. Él sospecha que esto «hará una contribución importante a la ecología de la conservación».
Hay mucho que aprender sobre el ADN en el aire. «Esperaría que algunas especies fueran más o menos detectables», dijo Lynggaard. «Tal vez aquellos que se han estado arreglando son más fáciles de detectar porque liberan más células de la piel».
«Si encuentro un tigre en el bosque, no sé cuándo salió», dijo Claire. «¿Ayer? ¿Hace una semana? ¿Hace un mes? No sabemos cuánto durará la señal» ¿Importa si hace frío o calor? ¿Soleado o lluvioso? Ahora, dice, «muchos grupos de investigación diferentes en todo el mundo están tratando de responder a estas preguntas».
