Consiguen extraer y analizar ADN animal del aire

Dos grupos de investigación independientes detectan la presencia de animales al recolectar material genético del ambiente.

La ciencia en torno al ADN se ha desarrollado en los últimos años de forma exponencial:

A principios de los noventa, las técnicas de detección de ADN apenas se encontraban ‘en pañales’; pero ahora, tan solo décadas después podemos extraer ADN antiguo no solo de huesos, sino del suelo que pisaron nuestros antepasados hace milenios o incluso del ‘pegamento’ que dejaron los piojos para adherir sus liendres al cabello de las momias.

Es decir, extraemos información genética casi del aire. O sin el casi.

Porque dos equipos independientes han analizado el ADN ambiental de dos zoológicos europeos, detectando con gran precisión las especies de su interior.

Los hallazgos fueron realizados por dos grupos independientes de investigadores, uno con sede en Dinamarca y el otro en el Reino Unido y Canadá.

Ambos grupos de investigación se propusieron probar si el ADN ambiental aerotransportado podría usarse para detectar especies de animales terrestres.

Es decir, demostrar que, además del olor a pescado de la comida que alimenta a las focas o del olor a estiércol de los desechos de los ciervos, también existían trazas de información genética de los moradores vivos del lugar.

Para probarlo, eligieron muestras en dos zoológicos diferentes: el Hamerton Zoo Park (en Reino Unido) y el Copenhagen Zoo (en Dinamarca).

Y constataron que sus técnicas, cada una de ellas diferentes, podía identificar a aquellos animales mucho mejor de lo que se habían imaginado.

«En comparación con lo que se encuentra en ríos y lagos, hallar ADN en el aire es realmente muy difícil, porque parece súper diluido en el aire», explica Elizabeth Clare, investigadora principal del equipo de la Universidad Queen Mary, de Londres.

«Pero nuestros estudios en zoológicos aún no han fallado para diferentes indicadores, genes, ubicaciones y enfoques experimentales.

Todo funcionó. Y sorprendentemente bien».

Cada equipo utilizó un método diferente para filtrar el ADN ambiental en el aire, pero ambas técnicas lograron detectar no solo a los animales del zoo, sino a los que estaban fuera de sus fronteras.

Por un lado, el equipo liderado por Kristine Bohmann, de la Universidad de Copenhague, recolectó muestras de aire utilizando tres dispositivos diferentes:

Una aspiradora comercial a base de agua y dos ventiladores con filtros, uno de ellos del tamaño de una pelota de golf.

Recogieron muestras de aire en tres lugares: el establo de okapi, Rainforest House y entre ambos recintos.

Por su parte, el grupo de Clare utilizó filtros sensibles conectados a bombas de vacío para recolectar más de 70 muestras de aire de diferentes lugares del zoológico, tanto dentro de las áreas de descanso de los animales como del entorno del zoológico.

Los resultados de los dos experimentos superaron sus expectativas.

«Cuando analizamos las muestras recolectadas, pudimos identificar ADN de 25 especies diferentes de animales, como tigres, lémures y dingos, 17 de los cuales eran especies conocidas de zoológicos.

Incluso pudimos recolectar ADN ambiental de animales que estaban a cientos de metros de donde estábamos probando sin una caída significativa en la concentración, e incluso de edificios sellados al aire libre.

Los animales estaban en el interior, pero su ADN se estaba escapando», afirma Clare.

Por su parte, Bohmann dice que los resultados les sorprendieron:

«En solo 40 muestras, detectamos 49 especies que abarcan mamíferos, aves, anfibios, reptiles y peces.

En Rainforest House incluso detectamos los peces 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 rinoceronte».

Ambos equipos también detectaron la presencia de alimentos para animales del zoológico, como pollos, vacas, caballos y peces, por lo que los investigadores creen que se abre una nueva ventana con el potencial de las técnicas de detección del ADN ambiental aerotransportado.

«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 es necesario que sean visibles para que sepamos que se encuentran en el área si podemos recoger rastros de su ADN, literalmente de la nada, dice Clare.

El muestreo de aire podría revolucionar el biomonitoreo terrestre y brindar nuevas oportunidades para rastrear la composición de las comunidades animales, así como detectar la invasión de especies no nativas».

No es la primera vez que se estudia la detección del ADN ambiental: por ejemplo, es un método muy utilizado con muestras de agua, para mapear especies en entornos acuáticos.

Aún así, es la primera vez que se hace con ADN aerotransportado, ya que encierra un desafío mucho mayor que el agua.

«El aire es un sustrato desafiante para trabajar ya que rodea todo, lo que significa que el riesgo de contaminación es alto.

Queríamos asegurarnos de que las especies que detectamos fueran del zoológico y no, por ejemplo, del laboratorio.

Para asegurarnos de que no tuviéramos ningún ADN contaminante flotando en el aire en el laboratorio, tomamos muestras de aire dentro y lo secuenciamos también», explica Christina Lynggaard, integrante del equipo danés y otra de las autoras de uno de los estudios.

Los equipos no tenían conocimiento del trabajo de los demás hasta que se completaron las investigaciones pero, una vez se enteraron, se alegraron por la naturaleza paralela de los experimentos.

Clare y Bohmann están de acuerdo en que tener dos equipos de investigación que demuestren de forma independiente que el ADN ambiental aerotransportado se puede usar para monitorizar una variedad de especies animales mejora enormemente la fuerza de su trabajo y muestra claramente el potencial de la técnica.

«En realidad, pensamos que la aspiración del ADN animal del aire funcionaría, agrega Bohmann.

Esta era una ciencia de alto riesgo y alta recompensa con el potencial de ampliar los límites del biomonitoreo de vertebrados. Claramente, el cielo no es el límite».

Fuentes: Cell, Cell