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# Biología# Zoología

Avances en la Investigación de la Diversidad de Insectos

Nuevos métodos revelan una diversidad oculta entre las especies de lepidópteros suecos.

Ela Iwaszkiewicz-Eggebrecht, R. M. Goodsell, B.-A. Bengsson, M. Mutanen, M. Klinth, L. J. A. van Dijk, P. Łukasik, A. Miraldo, A. F. Andresson, A. J. M. Tack, T. Roslin, F. Ronquist

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Diversidad de InsectosDiversidad de InsectosDescubierta en Sueciaque nunca.Nuevas técnicas revelan más especies
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Los amantes de la naturaleza pasan un montón de horas reuniendo información sobre diferentes especies. Este trabajo ayuda a crear listas de especies encontradas en lugares específicos, seguir cambios a lo largo del tiempo y guiar esfuerzos para proteger especies en peligro. Sin embargo, la forma en que se recopilan los datos puede ser sesgada. Por ejemplo, algunas áreas pueden recibir más atención que otras, o ciertos tipos de organismos pueden ser estudiados más que otros. Este sesgo puede hacer que sea difícil obtener una imagen precisa de todas las especies presentes en un área.

Los animales más grandes, visibles o populares suelen recibir más atención que los más pequeños y menos notorios, como muchos insectos. Recientemente, los investigadores han comenzado a usar métodos estandarizados y técnicas de ADN para descubrir estas especies pasadas por alto. Este enfoque ha mostrado resultados prometedores al revelar la diversidad oculta de grupos de organismos más pequeños y a menudo ignorados.

La Necesidad de Mejores Datos

Hay varios métodos para estudiar la vida silvestre local, pero todos tienen limitaciones. Esperar que un método capture todos los tipos de especies de manera equitativa no es realista. Cuando se trata de obtener una imagen completa, los investigadores deben tener en cuenta dos puntos clave sobre grupos con muchas especies. Primero, debido a que hay tantas especies diferentes, los investigadores necesitan recopilar una gran cantidad de muestras para identificarlas todas. Segundo, muchas especies son raras, así que es importante dedicar el tiempo suficiente y cubrir un área amplia al recopilar datos.

Para abordar estos desafíos, los investigadores han recurrido cada vez más a trampas Malaise, que son dispositivos que atrapan insectos pasivamente en un frasco de colección por donde vuelan. Este enfoque puede proporcionar una forma integral de recolectar especímenes de insectos.

Identificación de Insectos

Una vez que se recopilan las muestras, identificar las especies es el siguiente gran paso. Los métodos tradicionales para identificar especies dependen de que expertos examinen las características físicas. Sin embargo, cuando hay millones de especímenes, esto puede ser impráctico. Por ejemplo, algunas muestras de bosques tropicales tardan mucho en ser identificadas.

Una alternativa más eficiente es el Metabarcoding de ADN, que permite a los científicos identificar rápidamente especies a partir de grandes muestras de insectos. Al analizar un pequeño fragmento de ADN de cada insecto, los investigadores pueden compararlo con bases de datos existentes para identificar las especies presentes en un área particular.

Avances en Técnicas

Usar tecnología moderna puede mejorar significativamente nuestra capacidad para monitorear y proteger la diversidad de insectos. La combinación de muestreo masivo de insectos y análisis de ADN se está volviendo popular en todo el mundo para realizar inventarios de Biodiversidad. Sin embargo, aunque la fuerza del metabarcoding radica en su capacidad para evaluar comunidades poco conocidas, también tiene limitaciones. Dado que estos métodos a menudo muestrean áreas o especies que no han sido bien estudiadas, los científicos pueden no saber qué esperar en términos de distribución de especies.

Las mariposas y polillas, conocidas como Lepidoptera, ofrecen una buena oportunidad para probar la efectividad de estos métodos de muestreo y análisis. Este grupo de insectos está bien estudiado, lo que lo convierte en un buen punto de referencia para evaluar cómo rinden estos nuevos métodos en la recolección de datos sobre especies.

El Contexto Sueco

Suecia es un lugar ideal para esta investigación debido a su rica historia de estudio naturalista, especialmente con las Lepidoptera. A lo largo de los años, se han registrado muchas especies, pero el inventario aún no está completo. Se siguen descubriendo nuevas especies y algunas conocidas se dividen en grupos distintos.

En 2019, los investigadores se propusieron llenar vacíos y refinar el entendimiento de las Lepidoptera suecas desplegando trampas Malaise en todo el país durante un año. Usaron metabarcoding de ADN para mejorar sus hallazgos y querían ver qué podía revelar este proyecto sobre las poblaciones locales de mariposas y polillas.

Métodos de Estudio

Los investigadores primero compilaron una lista de todas las especies de Lepidoptera conocidas en Suecia. Esta lista se basa en décadas de registros recopilados por naturalistas. También recopilaron datos de muchas fuentes para cuantificar el conocimiento que se había acumulado hasta la encuesta IBA.

Para recolectar nuevos registros, instalaron trampas Malaise en varias ubicaciones en Suecia. Estas trampas fueron operadas por científicos ciudadanos durante todo el año, recolectando muestras que luego fueron analizadas usando técnicas de ADN.

El análisis involucró la extracción de ADN de las muestras de insectos y su comparación con bases de datos existentes para identificar las especies. Este proceso permitió a los investigadores generar un gran conjunto de datos para el análisis.

Cobertura de Especies Conocidas

Los principales objetivos del estudio eran determinar qué proporción de las Lepidoptera conocidas de Suecia fue recuperada a través de la encuesta IBA, comparar estos datos con métodos tradicionales usados por naturalistas e identificar nuevas especies o extensiones de rango.

La encuesta IBA logró identificar el 51% de todas las especies de Lepidoptera conocidas de Suecia, lo cual es un hallazgo significativo, especialmente considerando que se logró en solo un año con muestreo sistemático. Esto incluye más de la mitad de las especies que son residentes en el país.

Comparación con Datos de Naturalistas

Los naturalistas reportaron casi medio millón de registros de insectos en Suecia en 2019, siendo las Lepidoptera una porción significativa. Al comparar los datos recopilados a través de la encuesta IBA con los de los naturalistas, los datos de IBA representaron el 16% del total de registros de Lepidoptera.

Curiosamente, los naturalistas tienden a enfocarse en mariposas y polillas más grandes, dejando a las especies más pequeñas y menos notorios subrepresentadas en sus registros. La encuesta de alto rendimiento se desempeñó mejor en la recolección de datos de áreas escasamente pobladas y capturando una mayor variedad de especies.

Nuevos Descubrimientos

Durante la encuesta, los investigadores también descubrieron nuevas especies y extendieron los rangos conocidos de algunas Lepidoptera. El análisis incluyó grupos de datos que no coincidían con ninguna especie conocida previamente.

A través de la validación, confirmaron varias nuevas especies para Suecia y también identificaron registros de especies que anteriormente se pensaban que ocurrían en rangos diferentes. Este aspecto de descubrimiento subraya el potencial de las técnicas de alto rendimiento para revelar una biodiversidad importante que ha sido pasada por alto.

Hallazgos e Importancia

En general, los resultados indican que usar trampas Malaise y metabarcoding de ADN puede muestrear e identificar Lepidoptera de manera efectiva. El estudio demuestra que dentro de un solo año de muestreo sistemático, se puede capturar una parte significativa de la diversidad lepidóptera.

Este hallazgo tiene implicaciones para futuros estudios de biodiversidad, ya que apoya la idea de que estos métodos modernos deberían convertirse en parte integral de los esfuerzos de monitoreo y conservación de la biodiversidad. Además, resalta la necesidad de una continua exploración y validación de los datos existentes para llenar vacíos de conocimiento en la comprensión de la biodiversidad local y regional.

Conclusión

La investigación subraya la importancia de combinar métodos tradicionales de observación de especies con técnicas modernas como el metabarcoding de ADN para obtener una comprensión más completa de la biodiversidad. Con los hallazgos de la encuesta IBA, está claro que se pueden lograr importantes conocimientos sobre la presencia y distribución de especies.

Este tipo de enfoque sistemático a la recopilación de biodiversidad puede proporcionar una base confiable para futuros esfuerzos de conservación, asegurando que se registren y comprendan más especies de manera precisa. A medida que los investigadores continúen mejorando y refinando estos métodos, jugarán un papel crucial en la protección de las ricas y diversas poblaciones de insectos que se encuentran en todo el mundo.

Fuente original

Título: High-throughput biodiversity surveying sheds new light on the brightest of insect taxa

Resumen: Sampling of species-rich taxa followed by DNA metabarcoding is quickly becoming a popular high-throughput method for biodiversity inventories. Unfortunately, we know little about its accuracy and efficiency, as the results mostly pertain to poorly-known organism groups in underexplored environments or regions of the world. Here we ask what an extensive sampling effort based on Malaise trapping and metabarcoding can tell us about the lepidopteran fauna of Sweden - one of the best-understood insect taxa in one of the most-surveyed countries of the world. Specifically, we deployed 197 Malaise traps for a single year across Sweden in a systematic sampling design, then metabarcoded the resulting 4,749 bulk samples, and compared the results to existing data sources. We detected more than half (1,535) of the 2,990 lepidopteran species ever recorded as occurring in Sweden, and 323 species not reported during the sampling period by other data providers. Full-length barcoding of individual specimens confirmed three new species for the country and extensive range extensions for two species. It also corroborated eight genetically distinct COI variants that may represent new species to science, one of which has since been described. Most of the new records are for small and inconspicuous species and poorly surveyed regions, suggesting that they represent previously overlooked components of the fauna. Our findings, corroborated by independent metagenomic analyses, show that DNA metabarcoding can be a highly efficient and accurate method of biodiversity sampling, to the extent that it can generate significant new discoveries even for the most well-known of insect faunas.

Autores: Ela Iwaszkiewicz-Eggebrecht, R. M. Goodsell, B.-A. Bengsson, M. Mutanen, M. Klinth, L. J. A. van Dijk, P. Łukasik, A. Miraldo, A. F. Andresson, A. J. M. Tack, T. Roslin, F. Ronquist

Última actualización: 2024-10-25 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.25.620209

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.25.620209.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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