¿Cómo se ha desarrollado la biodiversidad en los ecosistemas marinos en las últimas décadas? Los investigadores informan que el análisis de ADN ambiental de tejidos de mejillón archivados puede proporcionar información sobre esta cuestión: al evaluar las firmas genéticas de otros organismos recolectadas por los filtradores, es posible reconstruir el cambio en un entorno de vida. Esto también puede reflejar la historia de la propagación de especies invasoras. Los científicos lo ilustran con el ejemplo de una especie de percebe australiano en la costa alemana del Mar del Norte.
Rastrear seres vivos con la técnica “forense”: en los últimos años se ha introducido un nuevo proceso en la investigación de la biodiversidad: en muestras ambientales se pueden detectar rastros de material genético que se pueden asignar a organismos originales específicos. Este llamado ADN ambiental proviene de material celular desprendido que se deposita en las superficies o se difunde en el aire o el agua. Los métodos genéticos modernos pueden ahora capturar estas huellas de forma cada vez más eficaz. Si se dispone de datos de referencia, las secciones de secuencia identificadas se pueden asignar a especies conocidas. Este procedimiento se puede utilizar para explorar la biodiversidad o detectar una especie específica en un hábitat.
Material de muestra durante 40 años.
Al estudiar el ADN ambiental en muestras de agua, los investigadores ya pueden obtener información sobre la biodiversidad de los ecosistemas acuáticos. Pero sólo es evidente el estado actual de los asentamientos de diferentes seres vivos. Ahora, a un equipo de investigadores de la Universidad de Trier se le ocurrió la idea de que un material de archivo especial podría permitir observaciones a largo plazo: en la universidad se almacenan muestras de mejillones recolectadas durante 40 años para controlar la contaminación ambiental en las heladas costas alemanas.
El equipo investigó hasta qué punto el ADN ambiental contenido en material de archivo puede proporcionar información sobre los organismos en el hábitat del mejillón en el momento del muestreo. Las posibilidades parecían prometedoras. Los mejillones filtran más de un litro de agua de mar por hora y en el proceso acumulan materia orgánica en su tracto digestivo, presumiblemente incluyendo ADN ambiental. Esto es exactamente lo que confirman los estudios: los científicos han podido demostrar que los mejillones están llenos de rastros genéticos de organismos de su entorno. «Al secuenciar el ADN obtenido, finalmente pudimos caracterizar los diferentes hábitats asociados con los mejillones», escribe el equipo.
Cómo afecta el cambio climático a la biodiversidad
Utilizando material de archivo de los últimos 40 años, los investigadores pudieron mostrar cambios a largo plazo en la biodiversidad. «Con nuestro estudio pudimos resaltar una importante consecuencia ecológica del cambio climático para la biodiversidad: los inviernos gradualmente más cálidos allanan el camino para que los bioinvasores amantes del calor se multipliquen y desplacen a las poblaciones nativas», dice la primera autora Isabelle Junk de la Universidad de Trier. . . El equipo pudo demostrarlo precisamente en el caso del percebe australiano. Esta especie de crustáceo, originaria del hemisferio sur, fue introducida en Europa durante la Segunda Guerra Mundial, se estableció en las costas europeas y luego desplazó allí a las especies autóctonas.
Los datos a largo plazo sobre los mejillones ahora pueden mostrar fuertes fluctuaciones en la población de especies invasoras en la costa alemana del Mar del Norte, que están correlacionadas con las tendencias de la temperatura. En los inviernos fríos, las poblaciones de percebes australianos han disminuido enormemente. En algunos casos, la población sólo logró recuperarse después de varios años. Sin embargo, en los períodos cálidos, los invasores lograron desplazar casi por completo a los percebes nativos, lo que se refleja en los datos sobre los mejillones. Como señala el equipo, este caso es un ejemplo entre muchos: el percebe australiano es uno de muchos otros animales marinos invasores que pueden extenderse a nuevas regiones como resultado de las actividades humanas, amenazando los ecosistemas.
La propagación de estos invasores a menudo pasa desapercibida y las consecuencias y los factores que influyen siguen sin estar claros. «Las series temporales disponibles hasta la fecha son a menudo cortas o incompletas y no permiten hacer afirmaciones fiables sobre si los cambios en la diversidad biológica son fluctuaciones demográficas a corto plazo o tendencias a largo plazo», afirma el autor principal Henrik Krehenwinkel de la Universidad de Trier. . «Esta evidencia ahora podría proporcionarse analizando el ADN ambiental de muestras ambientales archivadas a largo plazo», dijo el científico.
Fuente: Universidad de Trier, artículo especializado: Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2023.07.035
