ARRIBA: Christina Lynggaard y Kristine Bohmann, investigadoras de la Universidad de Copenhague, capturan muestras de aire en el zool\u00f3gico de Copenhague. CHRISTIAN BENDIX <\/p>\n
Durante poco m\u00e1s de una d\u00e9cada, los cient\u00edficos han estado filtrando muestras de agua de acuarios, r\u00edos, lagos e incluso del oc\u00e9ano para obtener el ADN que arrojaron los peces y otras formas de vida acu\u00e1tica. El objetivo: utilizar este ADN ambiental (eDNA) para monitorear especies acu\u00e1ticas. Ahora, un tr\u00edo de art\u00edculos, dos sobre animales y uno sobre plantas, sugieren que tambi\u00e9n es posible detectar e identificar organismos terrestres usando eDNA flotando en el aire.<\/p>\n
Aunque la investigaci\u00f3n (junto con todo el campo de eDNA) est\u00e1 en En las primeras etapas, los expertos le dijeron a The Scientist<\/em> que la tecnolog\u00eda podr\u00eda hacer que sea m\u00e1s factible desde el punto de vista log\u00edstico y financiero encontrar y monitorear especies raras, en peligro de extinci\u00f3n, invasoras o t\u00edmidas. Dichos estudios probablemente complementar\u00e1n en lugar de reemplazar los m\u00e9todos de monitoreo existentes, como las c\u00e1maras trampa, dicen los cient\u00edficos que trabajan con eDNA, pero la capacidad de llenar los puntos ciegos que dejan los m\u00e9todos actuales podr\u00eda ser inmensamente beneficiosa para los ecologistas.<\/p>\n Gen\u00e9tica Los an\u00e1lisis que incluyen eDNA son una forma de democratizar y mejorar nuestra capacidad de saber qu\u00e9 sucede en el mundo natural,<\/em> y tambi\u00e9n qu\u00e9 le estamos haciendo, Mark Stoeckle, un gen\u00f3mico ambiental de la Universidad Rockefeller que utiliza eDNA para monitorear las poblaciones de peces y no particip\u00f3 en ninguno de los nuevos estudios, dice The Scientist<\/em>.<\/p>\n Dos de los tres estudios, ambos publicados hoy (6 de enero) en Current Biology<\/em>, demostr\u00f3 la recolecci\u00f3n y el an\u00e1lisis exitosos de eDNA en el aire arrojado por animales. Esos experimentos, uno realizado en y alrededor del zool\u00f3gico de Hamerton en el Reino Unido y el otro en el zool\u00f3gico de Copenhague en Dinamarca, se basaron en la suposici\u00f3n de que los animales en corrales, recintos y exhibiciones interiores emitir\u00edan se\u00f1ales fuertes y consistentes. Los autores de ambos art\u00edculos pudieron detectar e identificar el ADN de docenas de especies animales diferentes.<\/p>\n Por pura coincidencia, los dos experimentos se realizaron en paralelo sin que ninguno de los equipos supiera del otro hasta que un equipo dirigido por Elizabeth Clare, ecologista molecular de la Universidad de York, entonces en la Universidad Queen Mary de Londres, public\u00f3 su trabajo como preimpresi\u00f3n en bioRxiv<\/em> solo unos d\u00edas antes que el otro grupo, dirigido por la gen\u00f3mica evolutiva Kristine Bohmann del Instituto GLOBE de la Universidad de Copenhague. plane\u00f3 presentar el suyo propio. Despu\u00e9s de que Bohmanns y la primera autora Christina Lynggaards se calmaran, le dijeron a The Scientist<\/em>, que los dos equipos se pusieron en contacto (es una comunidad peque\u00f1a y ya se conoc\u00edan) y decidieron enviar sus art\u00edculos a las revistas como un paquete. acuerdo. Tener dos confirmaciones independientes de lo mismo, le dice Clare a The Scientist, <\/em>la hace sentir mucho m\u00e1s segura de que lo que hemos hecho es realmente replicable.<\/p>\n La ec\u00f3loga molecular de la Universidad de York, Elizabeth Clare, recolecta ADN electr\u00f3nico en el aire en el Zool\u00f3gico de HamertonELIZABETH CLARE<\/p>\n Los estudios difieren en formas importantes, pero sus similitudes son m\u00e1s prominentes. Ambos capturaron eDNA usando aspiradoras para pasar aire a trav\u00e9s de un filtro en varios sitios en sus respectivos zool\u00f3gicos. Ambos usaron amplificaci\u00f3n por PCR con cebadores para especies conocidas en el \u00e1rea para identificar y verificar animales de zool\u00f3gico, un proceso llamado eDNA metabarcoding. Y en ambos casos, sus resultados superaron las expectativas de sus autores, especialmente para la investigaci\u00f3n de prueba de concepto. Seg\u00fan sus hallazgos, los investigadores concluyen que el ADN animal puede viajar mucho m\u00e1s lejos por el aire de lo que esperaban. Ambos equipos pudieron detectar animales del zool\u00f3gico y aquellos que viven fuera del zool\u00f3gico, incluso a cientos de metros de distancia.<\/p>\n Est\u00e1bamos seriamente preocupados de que no funcionara, le dice Clare a The Scientist<\/em>. Lynggaard se hace eco de ese sentimiento. Cuando estaba planeando esto, pens\u00e9 en el peor de los casos. . . Lo m\u00e1s probable es que no consiguieran nada, dice sobre sus expectativas iniciales. Pero los resultados fueron inesperadamente s\u00f3lidos, ya que cada muestra arroj\u00f3 ADN detectable de entre 6 y 21 especies.<\/p>\n En total, el equipo de Clares pudo identificar el ADN de 25 especies diferentes de mam\u00edferos y aves que viven en el zool\u00f3gico o cerca de \u00e9l. , as\u00ed como el ADN de los alimentos que se alimentan a esos animales. A veces, un sensor ubicado fuera de un edificio recoger\u00eda cantidades identificables de ADN de una especie alojada en el interior, o de un recinto ubicado en todo el zool\u00f3gico. Mientras tanto, el equipo de Bohmann detect\u00f3 49 especies de vertebrados: 30 mam\u00edferos, 13 aves, un pu\u00f1ado de peces, un anfibio y un rango taxon\u00f3mico de reptiles que dej\u00f3 a Bohmann y sus colegas asombrados, le dice a The Scientist<\/em>. <\/p>\n Los estudios dan seguimiento a un trabajo anterior en el que el equipo de Clares detect\u00f3 eDNA en el aire de una colonia de ratas topo desnudas mantenidas en un entorno de laboratorio con muchas menos variables. que el zool\u00f3gico.<\/p>\n Lo perfecto de los zool\u00f3gicos es que tienes todas estas especies no nativas que no puedes mezclar con nada m\u00e1s, le dice Clare a The Scientist<\/em>. Y tambi\u00e9n sabes con precisi\u00f3n d\u00f3nde est\u00e1n. Eso se volvi\u00f3 muy importante para los dos porque est\u00e1bamos recogiendo a los animales que est\u00e1bamos cerca [de los sensores], pero tambi\u00e9n a muchos otros animales.<\/p>\n La investigaci\u00f3n del zool\u00f3gico todav\u00eda se considera una prueba de concepto para el monitoreo de eDNA terrestre, aunque llevar los sensores de eDNA al aire libre representa una notable paso adelante para el campo. En este caso, los dos equipos adoptaron una variedad de enfoques para la recolecci\u00f3n, que seg\u00fan los autores del estudio deber\u00edan ser informativos a medida que el monitoreo de eDNA en el aire se abre paso en la investigaci\u00f3n ecol\u00f3gica aplicada. El equipo de Bohmann desarroll\u00f3 tres tipos diferentes de sensores que aspiraban aire a trav\u00e9s de aspiradoras convencionales y de agua y los colocaron dentro y alrededor del zool\u00f3gico, donde filtraron el aire durante horas seguidas. Por el contrario, el equipo de Clares solo us\u00f3 un tipo de sensor y recopil\u00f3, como m\u00e1ximo, r\u00e1fagas de media hora. Tener ambos enfoques publicados uno al lado del otro, dicen los expertos a The Scientist<\/em>, servir\u00e1 como una referencia valiosa al determinar qu\u00e9 enfoques son mejores para varios entornos.<\/p>\n Tuvimos cantidades min\u00fasculas desde el punto de vista forense ADN, le dice Clare a El Cient\u00edfico<\/em>. Ten\u00edan toneladas de ADN, agrega, pero debido a que el otro equipo realiz\u00f3 menos recopilaciones durante per\u00edodos de tiempo m\u00e1s largos, no ten\u00edan tantos detalles sobre su [procedente].<\/p>\n Por ahora, el proceso es Lejos de ser perfecto. Algunos animales que viven en los zool\u00f3gicos, como un tigre que el equipo de Clares intent\u00f3 detectar, faltaban por completo en las muestras de eDNA. Eso podr\u00eda deberse a un error experimental o al animal que arroja menos ADN que otras criaturas, o a una combinaci\u00f3n de una mir\u00edada de otros factores. Por ahora, cualquier intento de explicar por qu\u00e9 algunos animales fueron detectados m\u00e1s f\u00e1cilmente que otros, dice Clare, ser\u00eda pura especulaci\u00f3n.<\/p>\n Dos de los dispositivos de recolecci\u00f3n de aire utilizados por el equipo de investigaci\u00f3n en CopenhagueCHRISTIAN BENDIX<\/p>\n La cuesti\u00f3n del tigre tambi\u00e9n confundi\u00f3 a Stoeckle, quien no trabaj\u00f3 en ninguno de los nuevos documentos. \u00c9l le dice a The Scientist <\/em>que le hubiera gustado ver m\u00e1s discusi\u00f3n sobre las posibles razones por las que algunos animales no fueron detectados, pero en general es muy elogioso de ambos estudios del zool\u00f3gico.<\/p>\n <\/strong>Cuando est\u00e1s empezando, los resultados positivos son los m\u00e1s importantes, dice. Los negativos son menos importantes, y los resultados positivos en estos trabajos son excelentes.<\/p>\n Mientras tanto, la investigaci\u00f3n sobre el eDNA de plantas en el aire est\u00e1 unos pasos por delante, lo que les da a los investigadores animales sugerencias sobre lo que podr\u00edan intentar a continuaci\u00f3n. El mes pasado, el candidato a doctorado de Texas Tech University, Mark Johnson, su asesor, el ecologista Matthew Barnes, y sus colegas informaron en BMC Ecology and Evolution<\/em> los resultados de un estudio en el que secuenciaron eDNA de trampas de polvo, que de forma pasiva recolectar polen, as\u00ed como cualquier otra mol\u00e9cula en el aire, en un campo propiedad de la universidad. El equipo encontr\u00f3 varias especies de hierba, hongos e incluso una especie invasora llamada \u00e1rbol del cielo (Ailanthus altissima<\/em>) que hab\u00edan sido pasadas por alto en estudios m\u00e1s convencionales.<\/p>\n <\/strong>El eDNA aerotransportado sigue sorprendi\u00e9ndonos con la cantidad de material que hay en el medio ambiente, dice Johnson a The Scientist<\/em>.<\/p>\n Johnson y Barnes han realizado experimentos similares antes, pero este art\u00edculo analiz\u00f3 los datos recopilados durante un a\u00f1o, lo que ofrece una nueva perspectiva sobre c\u00f3mo los cambios estacionales, el clima y otros factores afectan a las especies detectadas por eDNA, lo que ofrece una nueva perspectiva sobre la din\u00e1mica de los ecosistemas. <\/p>\n Otros investigadores tambi\u00e9n est\u00e1n tratando de hacer lo mismo con el eDNA de insectos. La investigaci\u00f3n preliminar presentada en la conferencia Ecology Across Borders del mes pasado supuestamente identific\u00f3 85 especies de insectos y algunos vertebrados a partir de eDNA en el aire.<\/p>\n Todos los cient\u00edficos detr\u00e1s del tr\u00edo de art\u00edculos recientes est\u00e1n de acuerdo en que hay mucho trabajo por hacer para hacer de eDNA una herramienta establecida y \u00fatil para la investigaci\u00f3n ecol\u00f3gica. Hemos demostrado que funciona, ahora debemos tratar de comprender algunos de los matices, dice Johnson a The Scientist<\/em>. \u00bfC\u00f3mo afecta el viento, el clima y la altura a nuestra colecci\u00f3n?<\/p>\n A medida que el campo avanza, los cient\u00edficos de eDNA en el aire tienen una fuente importante de orientaci\u00f3n: el campo de la investigaci\u00f3n del eDNA acu\u00e1tico, en el que los investigadores tienen varios a\u00f1os de ventaja inicial. Los cient\u00edficos que trabajan con eDNA acu\u00e1tico ya han demostrado exhaustivamente que la tecnolog\u00eda funciona y ahora est\u00e1n avanzando hacia su uso como una herramienta ecol\u00f3gica est\u00e1ndar. La investigaci\u00f3n del eDNA en el aire lleva unos a\u00f1os de retraso, pero sigue una trayectoria similar, explica Johnson <\/strong>.<\/p>\n Tanto para los estudios en animales como en plantas, la siguiente etapa de la investigaci\u00f3n consiste en tomar muestras de entornos artificiales a entornos naturales. En algunos casos, este trabajo ya est\u00e1 en marcha: Johnson ahora est\u00e1 trabajando en una investigaci\u00f3n de seguimiento en entornos naturales que examina m\u00e1s de cerca variables espec\u00edficas como la distancia, el clima y la altitud, y un art\u00edculo en el que usa sus trampas de polvo pasivas. recolectar eDNA de animales se est\u00e1 abriendo camino a trav\u00e9s del proceso de revisi\u00f3n por pares.<\/p>\n Bohmann, Lynggaard y Clare se\u00f1alan que muchas preguntas b\u00e1sicas siguen sin respuesta. Por ejemplo, no podr\u00e1n obtener ning\u00fan tipo de resoluci\u00f3n temporal de cu\u00e1nto tiempo hace que un animal puede pasar por el \u00e1rea y a\u00fan ser detectado hasta que sacan su trabajo de un zool\u00f3gico y lo llevan a un bosque o jungla, donde los animales deambulan libres en lugar de estar confinados. a un \u00e1rea. Desafortunadamente, ese tipo de investigaci\u00f3n trae nuevos desaf\u00edos.<\/p>\n No podemos tapar una aspiradora de agua en la selva tropical de Madagascar, dice Bohmann a The Scientist<\/em>. Y tampoco podemos hacer demasiado ruido, lo que molestar\u00eda a la vida silvestre. Es por eso que su equipo prob\u00f3 algunos tipos diferentes de sensores, y por eso la investigaci\u00f3n de recolecci\u00f3n pasiva de Johnson probablemente resultar\u00e1 valiosa. Quer\u00edamos algo que fuera transferible a un entorno natural, a\u00f1ade Bohmann.<\/p>\n El bi\u00f3logo de la Universidad de Guelph, Robert Hanner, que no trabaj\u00f3 en ninguno de los estudios pero ayud\u00f3 a dar forma al campo de la investigaci\u00f3n del eDNA, dice que los organismos acu\u00e1ticos La comunidad de investigaci\u00f3n de eDNA todav\u00eda tiene muchos desaf\u00edos propios; aunque ha progresado m\u00e1s all\u00e1 del campo del eDNA en el aire, los cient\u00edficos a\u00fan no tienen todas las respuestas que necesitan para hacer pr\u00e1cticas las encuestas de eDNA. Por ejemplo, los ec\u00f3logos a menudo est\u00e1n interesados en medir la abundancia de una especie determinada en un \u00e1rea y, hasta ahora, los estudios de eDNA acu\u00e1ticos solo detectan su presencia.<\/p>\n El eDNA en el aire contin\u00faa sorprendi\u00e9ndonos con la cantidad de el material est\u00e1 en el medio ambiente.<\/p>\n Mark Johnson, Texas Tech University<\/p><\/blockquote>\n Hay tantas advertencias, dice Hanner a The Scientist<\/em>, y agrega que los dos estudios del zool\u00f3gico sirven como valiosa documentos de prueba de concepto, pero que es esc\u00e9ptico de su utilidad pr\u00e1ctica. Su \u00e9xito justifica un poco de optimismo cauteloso en lugar de exuberancia irracional, dice.<\/p>\n Al igual que el problema de Clares con el tigre del zool\u00f3gico, Hanner recuerda a un investigador que trabajaba en su laboratorio y no pudo recolectar eDNA de un crust\u00e1ceo del agua. en sus inmediaciones. El desaf\u00edo, explica, es que el campo a\u00fan no sabe por qu\u00e9 suceder\u00eda eso. La explicaci\u00f3n convencional ser\u00eda que la amplificaci\u00f3n por PCR sali\u00f3 mal de alguna manera. Pero tambi\u00e9n es posible, dice Hanner, que ciertos organismos eliminen menos eDNA que otros, o que los cebadores utilizados para identificarlos sean defectuosos o no puedan manejar el grado en que el eDNA tiende a fragmentarse. Por lo que \u00e9l sabe, ciertos sedimentos en el agua podr\u00edan unirse al eDNA o las part\u00edculas que lo transportan, lo que impide que se recopile ese ADN en primer lugar.<\/p>\n Y eso es solo por nombrar algunos; Hanner se\u00f1ala que factores como el flujo de aire o agua, los cambios estacionales, la hora del d\u00eda, la temperatura y, como examin\u00f3 Johnson, la altitud, pueden desempe\u00f1ar un papel en la determinaci\u00f3n de la cantidad de eDNA que se obtiene o qu\u00e9 especies se detectan. Sin embargo, estos detalles a menudo no se informan en la literatura, que se ha saturado principalmente con estudios de prueba de concepto centrados en demostrar que el an\u00e1lisis de eDNA funciona. Eso, dice Hanner, actualmente est\u00e1 frenando el campo.<\/p>\n A\u00fan as\u00ed, muchos investigadores tienen la esperanza de que eDNA tenga la clave para comprender lo que sucede en los entornos naturales cuando los cient\u00edficos no est\u00e1n presentes para verlo o escucharlo.<\/p>\n Es sorprendente lo mucho que no sabemos sobre el mundo natural, incluso para los animales familiares, le dice Stoeckle a The Scientist<\/em>. Estas nuevas tecnolog\u00edas nos ayudar\u00e1n a comprenderlo mejor y, con suerte, a ser mejores administradores del medio ambiente. Ese es el objetivo final y, en ese sentido, soy optimista.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" ARRIBA: Christina Lynggaard y Kristine Bohmann, investigadoras de la Universidad de Copenhague, capturan muestras de aire en el zool\u00f3gico de Copenhague. 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Ver <\/strong> El ADN ambiental se puede extraer del aire<\/strong><\/strong><\/h3>\n
Detecci\u00f3n pasiva de plantas <\/h2>\n
Ver <\/strong>Investigadores detectan animales terrestres usando ADN en cuerpos de agua cercanos<\/strong><\/strong><\/h3>\n
Saliendo del laboratorio<\/h2>\n
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