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El ADN está en el aire y podemos rastrearlo

El ADN está en el aire y podemos rastrearlo

Nuevas técnicas de análisis permiten leer la información genética (ADN) que flota en la atmósfera e identificar las especies que viven en una zona. Nada escapa a esta tecnología discreta, que potencia la biodiversidad de una forma no invasiva.

Investigadores de la Universidad de York en el Reino Unido y de la Universidad de Copenhague han conseguido leer, por primera vez, un listado de genomas a partir de las partículas biológicas que flotan en el aire.

Desde hace décadas, los científicos han conseguido analizar la vida presente en lagos, ríos y mares a partir del ADN ambiental (eDNA), lo que ha permitido conocer numerosas especies de microbios e incluso animales vertebrados, a partir de los restos que dejan en el agua.

Sin embargo, hasta ahora se pensaba que el ADN ambiental no podía obtenerse de los seres vivos presentes en la superficie del planeta, porque era complicado recoger muestras genéticas presentes en el aire. Esta es la barrera que ha superado la nueva investigación.

La nueva investigación se inicia con el desarrollo de una herramienta capaz de detectar el eDNA de ratas a partir de muestras de aire obtenidas en un laboratorio, una proeza conseguida por Elizabeth Clare, una ecóloga molecular de la Universidad de York, tal como informó en marzo pasado en la revista PeerJ.

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Siguiente paso

El siguiente paso fue comprobar si la herramienta permitiría obtener eDNA en situaciones del mundo real, por lo que Clare y su equipo analizaron muestras de aire de 15 ubicaciones diferentes  en el zoológico de Hamerton, Reino Unido.

Tomaron muestras del aire de los recintos interiores y exteriores utilizando una bomba y un filtro durante 30 minutos cada uno. A continuación secuenciaron setenta y dos muestras y compararon los resultados con secuencias conocidas de animales: así identificaron 17 especies de animales del zoológico, como ciervos y erizos.

Parte del ADN recolectado provino de las comidas carnosas de los residentes del zoológico, como pollo, vaca o cerdo. En total, el equipo determinó 25 especies de aves y mamíferos.

Paralelamente, investigadores de la Universidad de Copenhague tuvieron un experimento similar en el zoológico de la capital danesa: aspiraron aire de tres lugares diferentes, unos durante 30 minutos y otros durante 30 horas.

Ultrasensible

Usando el eDNA recolectado en los filtros, el equipo danés detectó animales a una distancia de hasta 300 metros de la bomba de vacío.

El método que usó el equipo danés para filtrar el ADN era tan sensible que, cuando los científicos tomaron muestras de un área cerrada, también se recogió el ADN de los peces que nadaban en tanques. Con este sistema se detectaron un total de 49 especies de vertebrados.

Ambos equipos descubrieron que nada escapa a esta tecnología, ya que también pudieron identificar no solo a las especies que estaban en el zoo, sino también a otras de la vida silvestre local, como mascotas del entorno y los animales que estaban como alimento para los habitantes del zoológico.

Ambos estudios han sido  prepublicados en bioRxiv, donde se recoge  un listado de genomas que han conseguido leer ambos equipos a partir de las partículas biológicas que flotan en el aire, y que incluye tanto a aves como a mamíferos.

Detectando lo oculto

La principal conclusión práctica de estos resultados es que el método empleado para capturar ADN del aire permitirá detectar animales que hasta ahora han permanecido ocultos para la ciencia en ambientes secos, cuevas o madrigueras, lo que en el futuro permitirá hacer un seguimiento mucho más completo de la vida silvestre, incluido el rastreo de plagas de insectos.

La revista Science destaca al respecto que en el pasado se han realizado muchos estudios sobre el eDNA animal en el aire (especialmente microorganismos), pero sin una técnica muy eficiente..

Advierte también que todavía quedan muchas preguntas por resolver, incluida la cuestión clave de qué tan lejos viaja el eDNA en el aire, lo que influirá en la eficacia del método para identificar la ubicación reciente de los animales.

ADN del aire

Otra pregunta sin resolver es cómo exactamente los animales arrojan el ADN: podría ser cuando las células se liberan mientras se rascan o frotan la piel, estornudan o realizan alguna actividad vigorosa, como pelear o someter a una presa. Pero no hay nada concluyente.

De momento, sabemos que la atmósfera terrestre recoge muchas partículas microscópicas de diferentes orígenes, desde contaminantes hasta microbios, aunque también restos de animales, como células de la piel o pelos.

La nueva tecnología probada por británicos y daneses permite estudiar estas partículas orgánicas que hay en el aire e identificar con precisión los animales que hay en un ecosistema, a partir del análisis del ADN presente en esas partículas orgánicas. Una forma no invasiva de impulsar la biodiversidad, destaca The Guardian.

Referencias

Airborne environmental DNA for terrestrial vertebrate community monitoring. Christina Lynggaard et al. bioRxiv, July 16, 2021.DOI:https://doi.org/10.1101/2021.07.16.45263

Measuring biodiversity from DNA in the air. Elizabeth L. Clare et al.  bioRxiv, July 15, 2021. DOI:https://doi.org/10.1101/2021.07.15.452392

Foto superior: la vida animal deja AND en el aire. Crédito: Nube visual. Unplash.

Eduardo Martínez de la Fe

Eduardo Martínez de la Fe, periodista científico, es el Editor de Tendencias21.

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