ADN para detectar especies

Todos los seres vivos dejamos marcas a nuestro alrededor. Dejamos pisadas, dejamos heces, dejamos pelos, dejamos restos de comida, dejamos las consecuencias de nuestros actos… Muy pocos seres vivos tienen la capacidad de hacerse indetectables. ¡Hasta los microorganismos dejan algún rastro a lo largo de su vida! Quizá solo las especies extinguidas pueden llegar a ser indetectables, aunque a veces ni así lo consiguen y dejan la muestra de su paso por la Tierra en forma de fósil.

El ADN es una muestra más que se puede encontrar en nuestro entorno: las heces, los pelos, los restos de comida, contienen nuestro material genético (y el de otras especies, claro). Es cierto que dura poco, pero allí está. A veces, puede durar algo más de tiempo, si las condiciones de preservación son adecuadas. Y si son excelentes pueden durar miles de años. A este ADN presente en el entorno, se le llama ADN ambiental (eDNA, del inglés environmental DNA).

Pues hasta hace relativamente poco (2008) no se había pensado en el eDNA como una herramienta para detectar especies. Y concretamente se ha pensado para detectar especies de agua dulce: coges un poco de agua y compruebas si el ADN de la especie en cuestión está presente. Pero, ¿cómo podemos saber si hay material genético en el agua? ¿No hay demasiada poca cantidad?

Pues se usa una de las técnicas más utilizadas a lo largo de la historia de la biología (y que le valió el Nobel a su creador): la PCR (es decir, la reacción en cadena de la polimerasa). Para hacerlo fácil, la PCR es una técnica que permite amplificar la cantidad de material genético de una muestra, la multiplica para hacerla detectable. Es tan común que se utiliza en clonación, en clasificación de los seres vivos, en el diagnóstico de enfermedades hereditarias y de enfermedades infecciosas, etc.

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Fotos de una salamandra gigante americana en su hábitat natural y de su tamaño en comparación con un humano. Por US Department of Agriculture y US Fish and Wildlife Service – Midwest Region.

El problema que se ha visto con la PCR y el eDNA es que no detecta la cantidad de material genético que hay en la muestra y que en algunos casos ha llegado a dar falsos negativos. Para arreglar esta situación, se está empezando a usar una técnica llamada PCR cuantitativa o en tiempo real (qPCR, quantitative PCR en inglés), que permite ver la amplificación de la secuencia de material genético a tiempo real (la PCR tradicional solo permite ver la amplificación al terminar el proceso).

Saber la cantidad real de eDNA es importante, porque permite distinguir si el individuo está presente en el lugar de recolección de la muestra en ese mismo momento o si tan solo son los restos de un individuo que hace tiempo que no está presente.

¿Y qué especies pueden salir beneficiadas de esta técnica? Pues podemos diferenciarlas en dos grupos: especies que tienen un comportamiento muy esquivo y/o presentan una población muy reducida y especies invasoras.

El primer grupo es importante a la hora de evaluar la población de las especies en cuestión, ya que es una técnica que elimina el tedioso esfuerzo de ir buscando los individuos, cosa que a veces no da resultado. Un ejemplo es la salamandra gigante americana: un anfibio de hasta 70cm de largo que vive en los ríos del este de USA, con un carácter muy tímido (tiene una actividad de noche y suele estar escondida bajo grandes piedras) y con una población que ha ido disminuyendo debido a los embalses, la deforestación y la agricultura.

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Foto de una rana toro americana. Por Joshua Mayer.

El segundo grupo, las especies invasoras, también es importante, para conocer de manera temprana su presencia y erradicarla o, si ya es demasiado tarde, controlar la población. Dos ejemplos de esto son la rana toro americana (Ficetola et al. (2008). “Species detection using environmental DNA from water samples”. Biology Letters 4, 423-425) y la carpa asiática, invasora en los Great Lakes de USA.

Realmente, el uso del eDNA puede ser muy interesante y muy útil de cara a un futuro. Sobre todo para detectar las cada vez menos abundantes poblaciones de amfibios en nuestro país (y en todo el mundo). También puede ser útil como indicador biológico, es decir, para saber la calidad de un río o lago mediante la detección de una especie que solo vive en condiciones óptimas, y para detectar, no solo especies invasoras, sino las enfermedades que pueden llegar a transmitir a las especies endémicas, como pasa con el cangrejo de río americano y la afanomicosis (una enfermedad provocada por un hongo).

El tiempo dirá si se le da un uso importante, pero una herramienta así no debería desaprovecharse, y menos contando los escasos recursos que tiene la conservación de la biodiversidad.

DH

PD: Más información sobre el funcionamiento común de la PCR y la qPCR.

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