fbpx
Current track

Title

Artist


Cómo los científicos pueden identificar animales raros aspirando el aire

Written by on January 9, 2022


Los científicos han encontrado una forma de identificar animales que han pasado y ya se han ido o se esconden demasiado para encontrarlos: aspirando sus huellas dactilares de ADN del aire.

El ADN ambiental o “eDNA” lo arrojan los organismos a su entorno a partir de elementos como las células muertas de la piel o las heces. Ya se ha utilizado para monitorear la biodiversidad de animales que viven en el agua o el suelo, desde peces hasta microbios.

Ahora, los biólogos y ecologistas están entusiasmados con la invención de una forma de usar eDNA en el aire para monitorear animales terrestres como aves y mamíferos, especialmente especies vulnerables.

“Es simplemente asombroso”, dijo Jennifer Sunday, profesora asistente de ecología y evolución en la Universidad McGIll. Ella no participó en el estudio, pero usa eDNA para estudiar la biodiversidad de las especies acuáticas.

La técnica fue desarrollada de forma independiente por dos grupos de investigadores, uno dirigido por Kristine Bohmann, profesora asociada de genómica evolutiva en el Instituto Globe de la Universidad de Copenhague, y el otro por Elizabeth Clare, que ahora está en York Universidad de Toronto.

“Si está trabajando con una población muy rara o en peligro crítico de extinción que es muy sensible, es posible que nunca los vea en el medio ambiente, incluso si sabe que están allí”, dijo Clare.

“O, alternativamente, es posible que no puedas acercarte a ellos porque son muy sensibles o están muy protegidos”.

Con la detección de eDNA, dijo, el animal no tiene que estar físicamente presente. Es posible que se haya ido hace algún tiempo. “Entonces, cuando buscas algo raro, esa es una gran ventaja”.

Dos artículos científicos que describen cómo se pueden detectar animales a partir del ADN en el aire, uno de Clare y sus colaboradores y el otro de Bohmann y su equipo fueron publicados esta semana en la revista Current Biology.

Cómo funciona

Clare comenzó probando el aire en su laboratorio, que en ese momento estaba en Queen Mary University of Londres en el Reino Unido, donde era profesora titular. El laboratorio era el hogar de una colonia de animales llamados ratas topo desnudas.

Se ve una rata topo joven desnuda en el zoológico del Bronx en Nueva York. El laboratorio de Clare tenía una colonia de ratas topo, y el ADN de rata topo fue uno de los primeros tipos detectados en el aire en sus primeros experimentos para ver si la técnica de aspiración podía funcionar. (Julie Larsen Maher/The Associated Press)

Ella y su equipo instalaron una bomba de vacío que extraía aire a través de un trozo de papel de filtro. similar al tipo que se usa para preparar café en su laboratorio. El siguiente paso fue extraer cualquier ADN que pudiera estar en el papel y hacer copias adicionales usando una técnica llamada PCR, que también se usa en las pruebas de COVID-19, para que pudiera detectarse y analizarse más fácilmente. Luego, el ADN se comparó con bases de datos conocidas de diferentes especies.

“Para nuestro deleite y probablemente sorpresa, cada muestra que tomamos tenía ADN”, recordó. “Teníamos ADN desnudo de rata topo. Teníamos ADN humano. Teníamos ADN de perro”.

La última fue una sorpresa y un rompecabezas, ya que no había perros en el laboratorio, hasta que el equipo se dio cuenta de que uno de los técnicos de cuidado de animales se había ocupado del perro de su madre el fin de semana y probablemente traería su ADN en el laboratorio de alguna manera en su ropa.

“Y de repente, nos dimos cuenta de que no solo iba a funcionar, sino que en realidad era mucho más sensible de lo que esperábamos”, dijo Clare, cuya investigación fue financiada por el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas del Reino Unido.

Qué pasó después: en el zoológico

Clare decidió que el siguiente paso era probar un entorno menos controlado, pero en el que los investigadores pudieran identificar claramente la fuente del ADN y a qué distancia era.

Así que se dirigieron al parque zoológico de Hamerton en Inglaterra y recolectaron más de 70 muestras de aire de diferentes lugares, tanto adentro como afuera.

Los dingos observan con curiosidad el equipo de muestreo de aire del parque zoológico de Hamerton, en el Reino Unido. Clare y su equipo detectaron todo tipo de ADN en los terrenos, incluido el de un erizo que había vagado por los terrenos y los tipos de carne que se alimentaban a los animales del zoológico. (Enviado por Elizabeth Clare)

Los investigadores lograron detectar los animales más cercanos, pero también algunos que estaban a cientos de metros de distancia.

“Encontramos ADN de dingo en el recinto de los gibones y encontramos ADN de pinzón cebra en la casa de los primates”, dijo Clare.

Eso no es todo. También detectaron ADN del pollo y la carne de res en el alimento de los animales, y de la vida silvestre local, como las ardillas e incluso el erizo europeo, una especie en peligro crítico de extinción que el personal del zoológico confirmó que había visto deambulando por los terrenos.

“Hay algo que realmente queremos poder detectar con este tipo de tecnología porque necesitan más formas de biomonitorizar especies raras”, dijo Clare. “Creo que esa fue probablemente nuestra detección más emocionante”.

Mentes científicas que piensan igual

Mientras el equipo se preparaba para publicar su estudio del zoológico, algunos periodistas que cubrían su trabajo de laboratorio anterior preguntaron si pudieron verlo. Clare se complació al publicarlo como una preimpresión en línea antes de la publicación.

Dos días después, recibió una ráfaga de mensajes de texto de su equipo de investigación: otro grupo de científicos de Dinamarca había visto el artículo y publicó su propio artículo con un experimento muy similar en el zoológico de Copenhague, financiado por una fundación filantrópica llamada Villum Fonden que apoya la investigación científica y técnica. 

Christina Lynggaard y Kristine Bohmann, miembros de otra investigación equipo que hizo hallazgos similares, recolecta muestras de aire en el Zoológico de Copenhague. Su equipo y el de Clare enviaron sus hallazgos a una revista de investigación al mismo tiempo como evidencia de replicación científica independiente. (Christian Bendix)

Ese equipo, dirigido por Bohmann, usó una aspiradora a base de agua comercial diferente y recolectó muestras de aire de tres ubicaciones diferentes.

“En solo 40 muestras, detectamos 49 especies que abarcan mamíferos, aves, anfibios, reptiles y peces. En Rainforest House incluso detectamos los guppies en el estanque, el perezoso de dos dedos y la boa”, Bowmann dijo en un comunicado de prensa.

Ella y Clare se pusieron en contacto y decidieron enviar sus dos artículos a la misma revista para su publicación al mismo tiempo, argumentando que era una gran idea porque mostraba una replicación científica independiente. Era algo que nunca antes habían oído que alguien intentara, pero funcionó.