Descubriendo la biodiversidad sin perturbarla

El ADN ambiental, ADNa o eDNA (por sus siglas en inglés) es el material genético que los organismos liberan en el medio ambiente. El ADNa se recoge de diversas muestras ambientales como el suelo, el agua, la nieve o incluso el aire, en lugar de tomarse directamente de un organismo individual.

En pocas palabras, el ADNa es un método de recolección de datos sobre biodiversidad preciso, sensible y no invasivo que se utiliza para identificar qué tipos de organismos están o han estado recientemente presentes en las muestras del ecosistema seleccionado, así como para monitorear y evaluar especies invasoras y exóticas que podrían estar alterando o afectando los ecosistemas naturales.

A medida que la tecnología avanza, las aplicaciones del ADNa en el estudio y la protección de la naturaleza también evolucionan. Actualmente es posible obtener incluso el triple de especies que se detectarían utilizando métodos tradicionales.

Nerd fact: El ADN ambiental es un método se ha empleado incluso para confirmar o desmitificar casos peculiares, como el misterioso y legendario Monstruo del Lago Ness, cuyo análisis de más de 250 muestras de agua alrededor, en el centro y en las profundidades del lago, demostraron que no se trataba de un “monstruo”, sino de un número considerable de anguilas.

Desde nuestro equipo de Data realizamos una prueba piloto de muestras de ADN ambiental del Parque Oncol, ubicado en Valdivia, Chile, junto con el equipo de Ecogen, una startup que desarrolla investigación basada en tecnología usando ADNa para poder generar planas de monitoreo y evaluación de los recursos naturales, con el fin de entender, preservar y restaurar una parte de la biodiversidad chilena.

Conoce nuestros hallazgos a continuación.

¿Cómo se obtiene el ADN ambiental?

¡Fácil! La muestra se extrae con una jeringa que sustrae información del agua o del suelo. Del muestreo se sustrae el ADN y se “lava” con isopropanol y etanol para que el ADN se haga visible.

En resumen, se siguen estos pasos:

• Colector de muestras ambientales
• Extracción de ADN
• Amplificación del ADN usando partidores universales y generación de librería genética
• Secuenciación masiva de alto rendimiento
• Análisis bioinformático
• Lista de especies y obtención de variantes de secuencia de amplificación
• Análisis Ecológico

El ADNa tiene el potencial de abrir formas emocionantes y creativas de conocer y ayudar a proteger la vida silvestre que nos rodea. A continuación te contamos más detalles sobre la prueba piloto que llevamos a cabo en Parque Oncol y qué descubrimos en las muestras.

Parque Oncol: ¿Por qué es importante tener información sobre su biodiversidad?

El Parque Oncol es un área silvestre protegida de 754 hectáreas ubicada a 28 km de Valdivia, Chile, y es una zona milenaria de alto valor biológico debido a que cumple una función de refugio climático interglacial -como no se congeló, algunas de las especies que quedaron aquí poblaron el resto del territorio-. Este fue el lugar de elección para nuestra prueba piloto por 3 razones principales:

3 razones por las que partimos el análisis en Parque Oncol

• Oncol forma parte de la Selva Valdiviana. Un ecosistema único en su género. Es un bosque húmedo siempreverde y mixto, de alguna manera similar a un bosque tropical, pero ubicado en una región templada.
• Oncol alberga 3 tipos diferentes de bosques: 1) Bosque de Tepú o Tepual, 2) Bosque de Tepa-Tineo-Mañío, 3) Renovales de Canelo (bosque joven).
• En Oncol existen más de 28 especies de helechos, 9 especies de anfibios y una diversidad de aves, como el Rayadito, Picaflor, Carpintero Grande, entre muchas otras. También es el hábitat de mamíferos endémicos como la zarigüeya recientemente descubierta, el puma, el pudú y el zorro.

Frente al fenómeno de cambio climático y posibles invasiones biológicas, tener una buena línea base permite hacer un seguimiento para saber qué pasa con el parque y entender qué elementos están presionando el ecosistema para poder tomar acción mediante políticas públicas y privadas de acuerdo con los resultados que se obtengan, con el fin de entender, proteger e incluso restaurar la biodiversidad nativa en el área.

Lemu & Ecogen: Resultados de ADN ambiental en Parque Oncol

Mediante un análisis de reconocimiento de ambientes alejados dentro del parque y cercano a cámaras trampa para más representatividad, se estudiaron 0,25 mg de las muestras seleccionadas, siendo además la primera vez que probamos este método en un área de conservación.

Los resultados obtenidos indicaron la presencia de 732 especies; entre hongos, invertebrados, anfibios, peces, aves y mamíferos, siendo 727 especies nativas y 5 introducidas (Peces: Oncorhynchus mykiss (Trucha arcoiris), Salmon trutta (Trucha), Cyprinus carpio (Carpa común). Mamíferos Bos taurus (Vaca), Ovis aries (Oveja), Sus scrofa (Chancho) y Rattus norvegicus (Guarén o rata noruega).

La distribución general de especies fue la siguiente:

• 597 especies de hongos: Las más destacadas fueron ascomycota, basidiobolomycota, basidiomycota, chytridiomycota y mortierellomycota.
• 105 especies de invertebrados: Las más destacadas fueron Annelida, Arthropoda, Tardigrada, y Nematoda.
• 11 especies de anfibios: Las más destacadas fueron Alsodes gargola, Eupsophus emiliopugini y batrachyla leptopus.
• 8 especies de peces: Las más destacadas fueron Salmo trutta, brachygalaxias bullocki y oncorhynchus mykiss.
• 4 especies de aves: Las más destacadas fueron Thraupidae y Passeriformes.
• 7 especies de mamíferos: Las más destacadas fueron Pudu puda, Leopardus guigna y Bos taurus.

Los grupos con mayor diversidad fueron los hongos en muestras de suelo, mientras que los anfibios lo fueron en muestras de agua.

En cuanto a los anfibios, se hallaron 4 especies que no se habían registrado nunca antes en Parque Oncol: 2 de ellas califican como amplitud de distribución, lo que significa que su hábitat se extiende a un territorio más amplio del que se había estipulado anteriormente.

Los resultados genéticos de los anfibios aún son preliminares y deben continuar analizándose, ya que la definición taxonómica del género Alsodes (al que pertenecen 3 de las 4 especies encontradas) es complejo. No obstante, estos son algunos datos que valen la pena destacar:

• Alsodes gargola (Rana del Catedral), es una especie descrita para Argentina principalmente, pero en 2012 determinaron que 2 ejemplares colectados cerca de Futaleufú correspondian a A.garlola, por lo que este registro puede ser de los primeros para la especie en Chile.
• Alsodes tumultosus (Sapo de pecho espinoso de La Parva), conocido solo en su localidad tipo, La Parva. Nuestro registro representa una enorme extensión de su distribución.
• Alsodes verrucosus (Sapo de pecho espinoso con verrugas). Los únicos registros en Chile corresponden al Tipo que Philippi en 1902, en la provincia de Cautín, y posteriormente en la Isla Wellington (en 1988) ejemplar que se encuentra perdido. La especie se describe para Argentina.
• Eupsophus emiliopugini (Rana de hojarasca de párpados verdes). Su distribución se extiende desde Puyehue en la provincia de Osorno, hasta la provincia de Aysén. Por lo que este registro sería una extensión de su distribución hacia el norte.

Pese a las buenas noticias en relación con las especies nativas, tuvimos la lamentable sorpresa de haber encontrado muchas especies invasoras de peces. No solo es preocupante por el hecho de haber sido introducidas por el ser humano, sino por su capacidad de adaptación y su alta eficiencia como depredadores, lo cual está acabando con las especies nativas más pequeñas.

En resumen, los resultados arrojan que el Parque Oncol ofrece un reservorio de diversidad rico en hongos, invertebrados y anfibios, peces, aves y mamíferos. Estos resultados llaman la atención e invitan a realizar prospecciones más intensas en terreno tanto para la toma de muestras genéticas, como para encontrar ejemplares vivos.

Asimismo, la presencia de anfibios cuya distribución no se había contemplado en esa zona nos sorprende e insta a seguir investigando acerca del hábitat y la relación de estas especies con su entorno.

Conclusiones

Gracias al ADNa podemos profundizar en los ecosistemas y seguir explorando la biodiversidad para entenderla y preservarla.

Sin duda, lo que percibimos a simple vista es muy poco, pero lo que recopilan las muestras de ADN nos deja con una grata sorpresa.

No desperdiciemos el potencial de la naturaleza. Cuidémosla como el tesoro que es.

El ADNa es un método no invasivo que nos permite entender mejor nuestros ecosistemas e incluso descubrir relaciones entre el entorno y las especies, siempre cambiantes y en constante evolución. Dada su importancia en la conservación y restauración ambiental, seguiremos invirtiendo tiempo, recursos y daremos más avances de las próximas pruebas de ADNa por esta vía.

Si quieres conocer detalles más específicos acerca del muestreo de ADN ambiental que llevamos a cabo en Parque Oncol, escríbenos a hello@le.mu y con gusto responderemos tus dudas.

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