(CNN) – Los científicos ahora pueden recopilar y analizar el ADN extraído de la nada, y las nuevas técnicas innovadoras utilizadas para hacerlo podrían transformar la forma en que se estudian y protegen los animales en peligro de extinción y los ecosistemas naturales.
Dos grupos de investigadores que trabajan de forma independiente, uno con sede en Dinamarca y el otro en el Reino Unido y Canadá, probaron si el ADN en el aire podría usarse para detectar diferentes especies animales mediante la recolección de muestras en el zoológico de Copenhague en Dinamarca y el Hamerton Zoo Park en el Reino Unido.
Todos los organismos vivos, incluidos los humanos, lixivian el material genético conocido como ADN electrónico al medio ambiente cuando excretan desechos, sangran y eliminan piel o piel. En los últimos años, los científicos conservacionistas han secuenciado el ADN electrónico transmitido por el agua para rastrear ciertas especies, como la gran población de trios crestados del Reino Unido, en entornos acuáticos.
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Sin embargo, monitorear el ADN electrónico en el aire fue más un desafío porque está más diluido en el aire que en el agua.
Si bien los dos equipos de investigación utilizaron métodos diferentes para filtrar el ADN del aire, ambos lograron identificar a los animales que acechaban cerca, dentro de los confines del zoológico y fuera.
Su trabajo fue publicado en dos estudios de prueba de concepto en la revista Current Biology el jueves.
El equipo que trabaja en el Hamerton Zoo Park pudo identificar ADN de 25 especies diferentes de animales, incluidos tigres, lémures y dingos, dijo la autora principal del estudio del Reino Unido Elizabeth Clare, profesora asistente en la Universidad de York en Canadá y ex profesora titular en la Universidad Queen Mary de Londres, donde emprendió el trabajo.
“Incluso pudimos recoger ADN electrónico de animales que estaban a cientos de metros de donde estábamos probando sin una caída significativa en la concentración, e incluso de edificios sellados exteriores. Los animales estaban dentro, pero su ADN se estaba escapando”, dijo Clare en un comunicado de prensa.
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El equipo de Copenhague pudo detectar 49 especies de vertebrados, incluidos 30 mamíferos.
“Nos sorprendió ver los resultados”, dijo Kristine Bohmann, profesora asociada del Globe Institute de la Universidad de Copenhague y autora principal del estudio danés, en el comunicado.
“En solo 40 muestras, detectamos 49 especies que abarcan mamíferos, aves, anfibios, reptiles y peces“, dijo Bohmann. “En Rainforest House (en el zoológico de Copenhague) incluso detectamos los guppies en el estanque, el perezoso de dos dedos y la boa. Al tomar muestras de aire en un solo sitio al aire libre, detectamos muchos de los animales con acceso a un recinto al aire libre en esa parte del zoológico, por ejemplo kea, avestruz y rinocerontes”.
El equipo de Copenhague utilizó un ventilador para extraer aire del zoológico y sus alrededores, que puede contener material genético de la respiración, la saliva o el pelaje, o cualquier cosa lo suficientemente pequeña como para volar y flotar en el aire.
Luego se filtró el aire, y se extrajo y copió ADN antes de ser secuenciado. Una vez procesadas, las secuencias de ADN se compararon con una base de datos de referencia para identificar las especies animales.
Ambos equipos también detectaron la presencia de animales que no vivían en los zoológicos. Identificaron animales que vivían en las áreas circundantes, incluido el erizo euroasiático, en peligro de extinción en el Reino Unido, que se detectó desde fuera del zoológico de Hamerton, mientras que el topillo de agua y la ardilla roja se detectaron alrededor del zoológico de Copenhague.
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Si bien los investigadores dijeron que la densidad de animales en los recintos del zoológico puede haber aumentado artificialmente la probabilidad de detección, creen que la técnica podría dar forma a la forma en que los científicos mapean las especies, eliminando potencialmente la necesidad de cámaras trampa, monitoreo en persona y trabajo intensivo de campo.
“La naturaleza no invasiva de este enfoque lo hace particularmente valioso para observar especies vulnerables o en peligro de extinción, así como aquellas en entornos de difícil acceso, como cuevas y madrigueras. No tienen que ser visibles para que sepamos que están en la zona si podemos recoger rastros de su ADN, literalmente de la nada”, dijo Clare en el comunicado.
“El muestreo de aire podría revolucionar el biovigilancia terrestre y proporcionar nuevas oportunidades para rastrear la composición de las comunidades animales, así como detectar la invasión de especies no nativas”.
Las técnicas que involucran ADN electrónico de otros entornos ya han tenido un impacto significativo en toda la investigación científica. Los arqueólogos están usando ADN electrónico que se encuentra en la suciedad de las cuevas para comprender las poblaciones humanas antiguas, mientras que el ADN electrónico de los núcleos de la tierra ártica ha revelado dónde solían vagar los mamuts y otros animales de la Edad de Hielo.
Técnicas similares también se utilizan para muestrear ADN electrónico en aguas residuales para detectar y rastrear el COVID-19 en poblaciones humanas.
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