Animales

La nueva herramienta genética que «lo cambia todo en las ciencias del mar»

Con el ADN ambiental, los científicos pueden contar peces y otros animales recopilando una pequeña muestra de agua.miércoles, 5 de diciembre de 2018

Por Stephen Leahy
Con las nuevas técnicas de muestreo de ADN ambiental (eDNA, por "environmental DNA" en inglés), los científicos pueden estudiar la vida marina con más facilidad que antes.

Coge un vaso de agua de cualquier río, lago o playa junto al mar y el muestreo del ADN medioambiental revelará qué especies de peces han nadado recientemente en ellas. Un laboratorio tardaría un mes o más en obtener esos resultados, pero ahora, una nueva herramienta puede identificar una especie específica en tres días o menos. Esto podría suponer un punto de inflexión en la ciencia.

«Si tomas una muestra de agua del puerto de Nueva York el martes por la mañana, a últimas horas del jueves sabrás si han vuelto los lenguados de invierno», afirmó Jesse Ausubel, director del Programa para el Medio Ambiente Humano en la Universidad Rockefeller, en Nueva York. El puerto de Nueva York restringe el dragado si hay lenguados de invierno.

La herramienta «Go Fish eDNA» (ADN medioambiental o environmental DNA en inglés) no solo es rápida, sino que también es barata: solo cuesta 13 euros por muestra para una especie y 7 euros por cada especie adicional. Ausubel afirma que, en pocos años, una muestra de agua tomada a primeras horas de la mañana en una playa podría desvelar a los socorristas si hay tiburones tigre o blancos cerca. «Sería como una tira reactiva de ADN».

El 29 y el 30 de noviembre, la Universidad Rockefeller celebró la primera Conferencia Nacional sobre ADN Medioambiental Marino, en la que los científicos debatieron cómo emplean y mejoran la tecnología.

«A más de 1.600 kilómetros de la orilla, pudimos identificar en 48 horas la presencia de tiburones blancos en la columna de agua bajo el barco empleando secuenciación de nanoporos de ADN medioambiental en el mar», afirmó Barbara Block, científica marina de la Universidad de Stanford.

La herramienta Go Fish eDNA fue desarrollada por Mark Stoeckle, investigador adjunto de la Universidad Rockefeller. La llamó como el juego infantil «Go Fish», en el que un jugador pregunta a otro si tiene una carta específica en la mano.

La capacidad de identificar a los animales según su rastro genético sin tener que capturarlos supone «un avance con importantes implicaciones medioambientales y económicas», afirmó Stoeckle.

Seguir el rastro genético de un pez

Los humanos perdemos entre 30.000 y 40.000 células cutáneas por hora. El polvo que se acumula en las mesas, estanterías y esquinas de las habitaciones de nuestras casas es, en su mayor parte, células cutáneas humanas. Los peces y otras especies marinas también pierden piel y otras células. Estas células acaban hundiéndose o degradándose, pero la investigación demuestra que este rastro genético permanece en la columna de agua durante una media de 24 horas.

Se pasa una muestra de agua de una columna de agua por un filtro extremadamente fino. Se extrae el ADN del «moco restante», explica Ausubel. El ADN (ácido desoxirribonucleico) está presente en todas las células —del corazón a la piel, de la sangre a los huesos— de todos los organismos vivos. Contiene información genética que contribuye a determinar los rasgos físicos, como las aletas, el pelaje o la piel.

El ADN extraído puede llegar a decenas de millones de fragmentos de ADN en una sola muestra. Por suerte, determinadas combinaciones de ADN denominadas marcadores genéticos son únicas de cada especie. Por ejemplo, un número de teléfono con un prefijo 212 indica que una persona vive en la ciudad de Nueva York. Los marcadores genéticos del ADN se aíslan y se comparan en una base de datos de ADN que hace las veces de guía telefónica para identificar con precisión las especies de la muestra.

Ausubel explica que se trata de una herramienta de identificación muy fiable y aporta un índice de la abundancia de una especie en particular. También revela grandes niveles de biodiversidad en los océanos. Los investigadores que empleen una red de cerco tradicional para saber qué vive en los océanos pueden atrapar 20 especies diferentes, mientras que el ADN ambiental podría encontrar 100 especies en las mismas aguas, según él.

«Si hubiéramos contado con la herramienta de ADN ambiental durante el proyecto de censo de vida marina de 11 años y 650 millones de dólares de 2010, podríamos haberlo hecho mejor, por menos dinero y mucho más rápido», afirmó Ausubel, uno de los directores del censo.

«Lo cambia todo en las ciencias del mar. Solo tienes que tomar unas pocas muestras de agua».

Tan fácil que hasta un niño puede hacerlo

Eso es precisamente lo que hicieron los alumnos de instituto de Nueva York cada semana en el muelle de pesca de Coney Island durante la primavera y el verano de 2017. Descubrieron que habían pasado por la zona 34 especies de fauna marina, entre ellas tiburones y rayas.

Los alumnos de la Escuela Primaria de Boynton, en colaboración con la Universidad Cornell, están tomando muestras de agua y empleando el ADN ambiental para encontrar especies de peces invasoras en su zona, en el norte de Nueva York.

En Wisconsin, los investigadores han documentado cinco especies invasoras de zooplancton marino en el agua de lastre de los barcos que navegan en el lago Superior, entre ellas muestras del ADN ambiental de Hemimysis anomala, originaria de la zona del mar Negro.

«El ADN ambiental abre la puerta a la supervisión barata, frecuente, extendida y posiblemente automatizada de la diversidad, distribución y abundancia de la fauna acuática», afirmó Paul Gaffney, un vicealmirante de la Marina retirado y expresidente de la Universidad Monmouth. «Las agencias gubernamentales deben tomar nota».

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.

Seguir leyendo