La nueva herramienta genética que podría revolucionar la ciencia marina

Con el ADN ambiental (también conocido como eDNA por su nombre en inglés), los científicos podrían determinar cantidades de peces y otros animales simplemente a partir de una pequeña muestra de agua.lunes, 17 de diciembre de 2018

Tan solo recogiendo un poco de agua de cualquier río, lago o mar puedes enterarte qué especies de peces nadaron recientemente en esas aguas a partir de las huellas del ADN ambiental. Antes, un laboratorio solía tardar un mes o más en obtener esos datos, pero ahora existe una nueva herramienta que puede identificar una especie determinada en menos de tres días. Claramente, esto podría revolucionar los procesos de la ciencia.

"Si tomas una muestra de agua del puerto de Nueva York un martes por la mañana, el día jueves a última hora podrás saber si el lenguado de invierno (Pseudopleuronectes americanus) ya está de vuelta", comenta Jesse Ausubel, director del Programa para el Medio Ambiente de la Universidad Rockefeller de Nueva York. Ciudad.

El puerto de Nueva York restringe el dragado si hay lenguado de invierno en las aguas.

La herramienta "Go Fish eDNA" no solo es rápida sino que es económica: 15 dólares la muestra para una especie y 8 dólares las muestras de especies adicionales. En unos pocos años, con una muestra de agua extraída a primera hora de la mañana, los guardavidas podrían enterarse a media mañana si es que anduvieron por ahí tigres o tiburones blancos, explicó Ausubel. "Funcionaría como una tira reactiva de ADN".

Del 29 al 30 de noviembre, la Universidad Rockefeller llevó a cabo  la primera Conferencia Nacional sobre ADN ambiental de especies marinas, en la que los científicos analizaron cómo se está usando y mejorando esta tecnología.

"A más de 1.600 kilómetros de la costa, en 48 horas pudimos identificar la presencia de tiburones blancos en la columna de agua debajo del barco utilizando la secuenciación de ADN ambiental por nanoporos", afirmó Barbara Block, científica marina de la Universidad de Stanford.

La herramienta “Go Fish eDNA” fue desarrollada por Mark Stoeckle, investigador principal asociado de la Universidad Rockefeller. El nombre remite al juego infantil “Go Fish” (“Vete a pescar”), en el que un jugador le pregunta a otro si tiene la carta que necesita para poder armar su set.

La posibilidad de identificar animales a partir de su huella genética y sin necesidad de capturarlos es "un avance increíble con enormes implicaciones ambientales y económicas", comentó Stoeckle.

Seguir la huella genética de un pez

Los humanos pierden entre 30.000 y 40.000 células cutáneas por hora. El polvo que se acumula en las mesas, estanterías y distintos rincones de nuestros hogares son, por lo general, células muertas de piel humana. De los peces y otras especies marinas también se desprenden piel y otras células. Si bien las células acaban en las profundidades del mar o finalmente se degradan, las investigaciones han demostrado que la huella genética perdura en la columna de agua por un promedio de 24 horas.

Ausubel explica que la muestra de agua que se obtiene de una columna de agua pasa por un filtro extremadamente fino y de ese residuo se extrae el ADN. El ADN (ácido desoxirribonucleico) está en todas las células del corazón, la piel, la sangre y los huesos de cada ser vivo. Contiene información genética que sirve para determinar las características físicas, como las aletas, el pelaje o la piel.

Una sola muestra puede contener decenas de millones de fragmentos de ADN. Afortunadamente, ciertas combinaciones de ADN, llamadas marcadores genéticos, son propias de cada especie. Por ejemplo, un número de teléfono con el código de área 212 te indica que la persona vive en la ciudad de Nueva York. Los marcadores genéticos de ADN se aíslan y luego se cotejan en una base de datos de ADN que actúa como un directorio telefónico para identificar las especies encontradas en la muestra.

“Es una herramienta de identificación muy confiable y proporciona un índice de la abundancia de una especie en particular”, explica Ausubel. “Incluso está revelando grandes niveles de biodiversidad en los océanos”. Según Ausubel, con la red de cerco tradicional, los investigadores que estudian organismos marinos, pueden capturar 20 especies diferentes, mientras que con el eDNA se pueden identificar 100 especies en las mismas aguas.

"Si hubiésemos contado con el ADN ambiental durante el Censo de Vida Marina que duró 11 años y costó 650 millones de dólares-finalizado en 2010-, podríamos haber obtenido resultados más precisos por menos dinero y mucho más rápido", comentó Ausubel, que fue uno de los directores del Censo.

“Esto revoluciona la ciencia marina porque solo hay que recoger unas cuantas tazas de agua”.

Hasta los niños pueden analizar el ADN

Los estudiantes de la Escuela Secundaria de Nueva York estuvieron yendo todas las semanas al muelle de pesca en Coney Island durante la primavera y el verano de 2017 para realizar un trabajo de investigación. Descubrieron que por allí habían nadado 34 especies de organismos marinos, entre ellos, tiburones y rayas.

Los estudiantes de la Escuela Secundaria de Boynton, en colaboración con la Universidad de Cornell, están tomando muestras de agua y utilizan el ADN ambiental para identificar especies de peces invasoras en esa parte del estado de Nueva York.

En Wisconsin, los investigadores documentaron cinco especies invasoras de zooplancton marino en las recolecciones obtenidas por los barcos que navegan en el Lago Superior, entre ellos, el eDNA de un camarón  originario del área del Mar Negro.

"El eDNA abre paso a una forma de monitoreo económica, constante, generalizada y potencialmente automatizada de la diversidad, distribución y abundancia de la vida acuática", afirmó Paul Gaffney, vicealmirante retirado de la Armada y ex presidente y miembro de Urban Coast Institute Ocean Policy de la Universidad de Monmouth. “Las agencias gubernamentales deberían tomar nota”, concluye.

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