Usando eDNA para Monitorear la Vida Marina

El ADN ambiental (EDNA) es una herramienta útil para rastrear la biodiversidad, especialmente en los océanos. Está ganando popularidad entre los científicos que quieren estudiar y proteger la vida marina. A diferencia de los métodos tradicionales que implican ver a los animales directamente, el eDNA ayuda a los investigadores a averiguar qué especies están presentes en un área analizando el material genético que dejan en el agua. Esta técnica todavía es nueva, especialmente para los océanos, pero está avanzando rápido a medida que más gente reconoce sus beneficios.

#El papel del eDNA en los Ecosistemas marinos

En los ecosistemas marinos, el eDNA puede revelar mucho sobre la salud del ambiente. Al examinar el ADN de organismos diminutos, los científicos pueden aprender sobre la salud de las comunidades microbianas, contar poblaciones de peces e identificar especies raras como ballenas y delfines. Esta información es crucial para gestionar las pesquerías y proteger a estas criaturas de amenazas humanas.

Los avances en tecnología, especialmente con la secuenciación de ADN, han hecho posible buscar muchas especies a la vez. Los investigadores pueden analizar diferentes niveles de la cadena alimentaria en una sola muestra de agua, proporcionando una imagen más clara de todo el ecosistema.

#Cetáceos: La necesidad de un monitoreo efectivo

Los cetáceos, que incluyen ballenas y delfines, son vitales para los ecosistemas marinos. Ayudan a mantener el equilibrio en sus hábitats. Dadas las diversas amenazas que enfrentan los cetáceos, protegerlos a menudo es una prioridad en acuerdos globales. Sin embargo, estudiar a estos animales es un reto porque a menudo se quedan bajo el agua y cubren grandes áreas, lo que dificulta la recolección de datos.

Los métodos de monitoreo tradicionales a menudo requieren observación directa, lo cual puede ser costoso y complicado debido a las condiciones climáticas y restricciones legales. Métodos más nuevos, como el uso de eDNA, ofrecen una forma menos invasiva de obtener información sobre los cetáceos, especialmente cuando se combinan con el monitoreo visual.

#Investigación actual y aplicaciones del eDNA en el monitoreo de cetáceos

Aunque no hay muchos estudios que se centren específicamente en mamíferos marinos, ya hay casos exitosos donde métodos de eDNA han identificado varias especies de cetáceos en muestras de agua. Tanto los marcadores de ADN específicos como los universales han abierto la puerta a un monitoreo y una investigación más efectivos sobre la dieta y el comportamiento de estos animales.

Este estudio utilizó principalmente eDNA para monitorear cetáceos a lo largo de la costa norte de Portugal, un área conocida por su diversa vida marina. Su riqueza ecológica la convierte en un lugar importante para estudiar poblaciones de delfines y ballenas.

#Características del área de estudio

La investigación tuvo lugar a lo largo de la costa norte de Portugal, un área con corrientes oceánicas fuertes que enriquecen la vida marina. Esta costa cuenta con numerosos ríos que fluyen hacia el mar, creando un entorno único para la biodiversidad. Los investigadores realizaron cuatro campañas de monitoreo estacional para recoger muestras de agua y recopilar datos visuales sobre cetáceos desde el verano de 2021 hasta el invierno de 2022/2023.

#Métodos para recolectar y analizar muestras de eDNA

#Recolección de muestras

Los investigadores recolectaron muestras de agua de lugares específicos a lo largo de rutas de encuesta predefinidas en el océano. Cada recolección consistió en tomar cinco litros de agua de diferentes puntos. El equipo de recolección se limpió a fondo para evitar contaminación. Después de muestrear, el agua se filtró para concentrar el ADN y luego se almacenó adecuadamente para su análisis posterior.

#Extracción de ADN

Una vez que las muestras llegaron al laboratorio, los investigadores extrajeron el ADN del agua. Usaron un kit especializado diseñado para este propósito y hicieron ajustes para mejorar el rendimiento de ADN. La concentración de ADN se midió en cada muestra para evaluar la cantidad recolectada.

#Secuenciación y análisis de datos

Después de la extracción de ADN, los investigadores secuenciaron las muestras utilizando tecnología de secuenciación de alto rendimiento. Este paso les permitió identificar las diferentes secuencias de ADN presentes en las muestras. Filtraron los datos para eliminar las secuencias de baja calidad y luego compararon las secuencias restantes con una base de datos para identificar las especies presentes.

Agruparon los resultados por lugares de muestreo y campañas estacionales para visualizar mejor los datos. Este análisis se centró tanto en cetáceos como en especies de peces, proporcionando información sobre la dinámica del ecosistema marino.

#Monitoreo visual de cetáceos

Durante el estudio, los investigadores también realizaron un monitoreo visual para registrar avistamientos de cetáceos. Se notaron un total de 71 avistamientos, siendo el delfín común la especie más observada con frecuencia. Otras especies se documentaron con menos frecuencia. Los datos visuales proporcionaron información adicional para comparar con los resultados de eDNA, mostrando qué tan bien se alinean los dos métodos.

#Comparación de resultados de eDNA con monitoreo visual

Los investigadores compararon los datos del análisis de eDNA y el monitoreo visual. Encontraron cierta superposición en las especies detectadas por ambos métodos. El delfín común fue la especie más observada en ambos conjuntos de datos, mientras que las otras especies se registraron con menos frecuencia.

Curiosamente, el análisis reveló especies adicionales detectadas a través de eDNA que no se observaron durante el monitoreo visual, sugiriendo que el eDNA puede ser una herramienta valiosa para entender la vida marina que es más difícil de ver.

#Cambios estacionales en la concentración de eDNA

El estudio encontró diferencias notables en la concentración de ADN a lo largo de las diferentes estaciones. El verano de 2021 tuvo la mayor concentración promedio de ADN, probablemente debido a una mayor productividad marina durante ese tiempo. Sin embargo, los resultados del verano de 2022 fueron inesperadamente bajos, planteando preguntas sobre factores ambientales que pueden afectar la preservación del ADN.

Los investigadores notaron que las concentraciones de ADN y el número de especies detectadas a veces estaban más influenciadas por cambios ambientales recientes en lugar de patrones estacionales consistentes. Este hallazgo sugiere que entender las condiciones locales es esencial al interpretar los resultados de eDNA.

#Importancia del monitoreo de eDNA para cetáceos

El estudio demostró el potencial del eDNA como herramienta de monitoreo para la vida marina, en particular los cetáceos. Al usar esta técnica, los investigadores pueden obtener información sobre especies que podrían no ser fácilmente detectadas a través de la observación tradicional. Esto es especialmente importante para rastrear especies menos comunes o aquellas que enfrentan amenazas.

El estudio también señaló que el monitoreo usando eDNA puede proporcionar datos cuando las encuestas visuales son desafiantes debido al clima o otras condiciones. Esta capacidad mejora la habilidad para construir un entendimiento completo de los ecosistemas marinos y las especies que los habitan.

#La importancia del análisis multitrófico

Una de las ventajas clave de usar eDNA es la capacidad de analizar múltiples niveles de la cadena alimentaria. Al detectar tanto cetáceos como los peces de los que se alimentan, los científicos pueden entender mejor las interacciones ecológicas. La presencia de ciertas especies de peces en el agua puede indicar la disponibilidad de alimento para los cetáceos, enriqueciendo la imagen general de la biodiversidad.

#Hallazgos sobre las especies de peces

En este estudio, los investigadores identificaron 19 especies diferentes de peces, algunas de las cuales son presa de los cetáceos. Notablemente, la sardina fue una de las especies más detectadas, alineándose con hallazgos previos sobre las dietas de delfines en la región. Esta información es importante para gestionar las poblaciones de peces y asegurar la salud del ecosistema marino.

#Desafíos y direcciones futuras para el monitoreo de eDNA

A pesar de los resultados prometedores, aún hay desafíos que abordar en la aplicación del monitoreo de eDNA. Una limitación significativa es la dificultad para distinguir especies estrechamente relacionadas usando solo el análisis de ADN. Esto puede complicar los esfuerzos para monitorear poblaciones específicas de manera efectiva.

Además, aunque los cebadores universales son útiles para un amplio rango de detección de especies, cebadores específicos adaptados para ciertas especies podrían mejorar la precisión de los hallazgos. Los esfuerzos futuros deberían centrarse en desarrollar estos cebadores dirigidos, especialmente para cetáceos, para mejorar las capacidades de detección.

#Conclusión

En resumen, esta investigación resaltó la efectividad del monitoreo de eDNA para estudiar la biodiversidad marina, particularmente entre los cetáceos a lo largo de la costa norte de Portugal. Al combinar el análisis de eDNA con el monitoreo visual, los investigadores obtuvieron una comprensión más completa de las especies presentes en la región y sus roles ecológicos.

Se necesita trabajo adicional para refinar los métodos utilizados en estudios de eDNA. A medida que los científicos continúan aprendiendo sobre esta técnica, tiene el potencial de revolucionar la forma en que monitoreamos y protegemos la vida marina, convirtiéndola en una herramienta valiosa para los esfuerzos de conservación.