Hace solo unos años, parecía que la escasa mosca sally yellow se había extinguido localmente.

En 1995, los ecologistas recolectaron un solo espécimen del insecto acuático en el río Dee cerca del límite entre Gales e Inglaterra, el único refugio conocido de la especie . Durante las siguientes dos décadas, cada encuesta allí no pudo encontrar otra de la mosca de piedra, que tiene solo media pulgada de largo.

"Se había trabajado mucho para encontrar a esta bestia", dijo Craig Macadam, director de conservación del Invertebrate Conservation Trust, más comúnmente conocido como Buglife, una organización benéfica en Gran Bretaña. "Todos estábamos empezando a perder la esperanza".

Pequeñas poblaciones aisladas de moscas de piedra residen en arroyos prístinos, donde son vulnerables a la contaminación y la fragmentación del hábitat. Los científicos han descrito a las moscas de piedra como uno de los grupos de insectos más amenazados, uno que ha experimentado altas tasas de extinción en las últimas décadas.

Incluso entre las numerosas especies de su familia, la escasa sally stonefly amarilla ("escasa" es parte de su nombre) se caracteriza por su rareza, dijo John Davy-Bowker, un biólogo de agua dulce que ha encuestado a la población de insectos desde la década de 1990. Sin ninguna nueva evidencia de su supervivencia en el río Dee, la escasa sally stonefly amarilla sería declarada localmente extinta, dijo el Sr. Macadam; ya había desaparecido de una variedad de países europeos.

"Cuando realmente ves al animal vivo frente a ti y luego al año siguiente se va, sientes que lo has visto desaparecer de la Tierra", dijo Davy-Bowker. “Nadie pudo encontrarlo, así que eso fue todo. Simplemente desapareció.

Pero el Sr. Davy-Bowker no quiso renunciar. En marzo de 2017, durante la temporada en que el río Dee está en su punto más frío y más profundo, y las ninfas de la mosca de piedra son grandes, se puso los zancudos y entró.

Los resultados de su búsqueda, y cómo se combinaron con una tecnología poderosa llamada secuenciación de ADN ambiental, crearon una nueva esperanza para un insecto que parecía haberse ido para siempre. El redescubrimiento de esta mosca de piedra también sugiere cómo la técnica podría contribuir a los esfuerzos para salvar a algunos de los organismos más en peligro crítico del mundo.

El ADN ambiental, o eDNA, ha cambiado la forma en que los conservacionistas estudian el medio ambiente, mejorando su capacidad de controlar a las especies demasiado evasivas o en peligro de monitorear con los métodos tradicionales.

"Sabemos por 'CSI' que dejamos el ADN en todas partes", dijo Sean Rogers, biólogo de la Universidad de Calgary, quien publicó una revisión de la tecnología de ADN en noviembre. "Con la conservación se convirtió, en lugar de tomar redes para tratar de capturar peces o esperar capturar algo en una cámara de vida silvestre, llevemos a los forenses un paso más allá".

En lugar de excavar, salpicar y raspar para cuantificar la supervivencia de una especie, los ecologistas ahora pueden tomar muestras de aire, agua, tierra e incluso el entorno construido, en cualquier lugar donde una criatura viva pueda garabatear su firma genética con secreciones, piel u otros restos de ADN.

A partir de ahí, los investigadores aíslan cualquier ADN distinto y lo comparan con secuencias del genoma conocidas. El ADN de un organismo puede durar desde unas pocas horas (en el caso de ciertos crustáceos de agua dulce) hasta miles de años ( como se ve en fragmentos gigantes de hueso perezoso molido de 13,000 años de antigüedad o caballo capturado con permafrost de medio millón de años de antigüedad). huesos ).

Este tipo de detección genética ha ayudado a los investigadores a monitorear especies en peligro de extinción, como lagartos de cocodrilos vietnamitas , leones marinos australianos , ranas de piscina suecas y linces de Canadá . El otoño pasado, los investigadores incluso analizaron eDNA para descartar teorías sobre el mítico monstruo del lago Ness . (Lo que encontraron fue evidencia de muchas anguilas).

Debido a que las técnicas de eDNA son menos destructivas y más eficientes que los métodos de topografía clásicos, se han vuelto populares para examinar formas de vida escurridizas: invasivas emergentes, especies en peligro de extinción o criaturas escasas y secretas.

Tome la sirena de Río Grande, una salamandra críptica y nocturna que pasa sus días escondida en el barro. En vano, los científicos han cebado trampas de sirena con tocino, camarones e hígado de pollo, luego esperaron meses para atrapar un solo espécimen, dijo Krista Ruppert, bióloga de la Universidad de Texas en el Valle del Río Grande.

"No sabemos mucho acerca de ellos porque son tradicionalmente difíciles de estudiar", dijo Ruppert. Ahora, los científicos solo necesitan analizar muestras de agua para el eDNA de la sirena: "No es necesario verlo para saber que está allí".

La misma lógica funciona para pequeñas especies invasoras, como el camarón rojo sangriento nocturno en el lago Erie. En lugar de lanzar redes de malla delgada por la noche y examinar de cerca el contenido bajo un microscopio, los investigadores de Penn State detectaron la especie en muestras de agua el otoño pasado.

La tecnología también ha demostrado ser útil para los conservacionistas que se enfrentan a la paradoja de la extinción: ¿cómo se demuestra que una especie se ha ido para siempre?

“Cuando encuentras algo, está realmente claro: aquí está. Pero cuando algo desaparece, simplemente se desvanece ”, dijo Davy-Bowker. "Es muy borroso".

Como cualquier tecnología emergente, el muestreo de eDNA tiene sus límites.

Una expedición científica para estudiar las profundidades del Golfo de México en septiembre pasado destacó uno de los mayores obstáculos para el uso de métodos eDNA: bases de datos de referencia genética incompletas.

"Terminamos con muchas secuencias", dijo Santiago Herrera, un ecologista molecular de la Universidad de Lehigh que pasó una semana en septiembre recolectando eDNA de aguas profundas. "Pero si no los reconocemos, son muchos signos de interrogación".

En 2017, investigadores europeos analizaron muestras de 18 sitios de corrientes finlandesas y descubrieron que los métodos de eDNA identificaron más del doble de organismos que las encuestas tradicionales. Pero el equipo admitió que las bases de datos de referencia poco confiables "deben resolverse antes de que se pueda desbloquear todo el potencial de la metabarcodificación de ADN".

Los prejuicios científicos de larga data significan que los genomas de criaturas poco carismáticas, como percebes, escorpiones y diatomeas , tienen menos probabilidades de ser secuenciados e identificables, incluso si son vulnerables a la extinción. Los biólogos han descrito unos 1.3 millones de invertebrados , pero esa cifra solo representa una fracción delgada de una categoría de vida que incluye gusanos, esponjas, insectos y moluscos y representa aproximadamente el 95 por ciento de todos los animales.

"Estamos trabajando para poblar estas bases de datos, pero perdemos especies más rápido de lo que tenemos el poder de identificarlas", dijo Melania Cristescu, bióloga de la Universidad McGill en Montreal.

Los científicos también compiten para comprender cómo el ADN se degrada a través de diferentes temperaturas, comunidades microbianas y niveles de acidez y salinidad.

"Hay un gran salto entre lo que nosotros como científicos podemos hacer y cómo se aplica eso en el mundo real", dijo Ivor Knight, biólogo de Penn State que trabaja en la detección de camarones rojos con sangre. "Hay una brecha entre la comprensión de su potencial y la comprensión de sus limitaciones".

Y hay una serie de limitaciones a la hora de analizar eDNA. La mera presencia de un desecho de ADN no revela si ha estado allí durante un día o un milenio, si perteneció a una horda o un individuo o si fue arrojado de una criatura viva o muerta.

Incluso los científicos altamente capacitados pueden contaminar accidentalmente muestras o confundir datos ruidosos como significativos (y viceversa). Cuando el equipo del Dr. Rogers se vio confundido por los sorprendentes resultados de una corriente cerca de su campus, se dieron cuenta de que probablemente habían detectado ADN del cercano zoológico de Calgary.

"La tecnología de secuenciación, a pesar de que ha existido durante mucho tiempo, no es perfecta", dijo Clare IM Adams, bióloga de la Universidad de Otago en Nueva Zelanda, que usa eDNA para investigar el caracol marino de pies negros. “Requiere mucha solución de problemas. Y lleva mucho tiempo y esfuerzo resolver los problemas ”.

After 22 years of presumed local extinction, eDNA sampling helped show scarce yellow sally stoneflies at numerous sites.

Aún así, los ecologistas de todo el mundo han recurrido a la tecnología, tanto es así que en 2019 la editorial Wiley lanzó una revista revisada por pares dedicada exclusivamente a los estudios ambientales de ADN.

"Está creciendo muy, muy rápido", dijo Quentin Mauvisseau, biólogo de la Universidad de Derby en Inglaterra. "Hemos tenido un aumento masivo de personas en el campo".

En 2017, después de años de usar eDNA para estudiar pulpos y cangrejos de río, Mauvisseau dirigió su atención a la escasa sally stonefly amarilla. Su búsqueda fue posible gracias a la inmersión del Sr. Davy-Bowker en el río Dee a principios de ese año. Unos 20 minutos después de la expedición de ese día, el Sr. Davy-Bowker capturó una escamosa mosca sally amarilla, viva, que pasó 22 años de presunta extinción local.

“No podía creerlo. Estaba realmente asombrado, de verdad ”, dijo. “No puedo decirte lo emocionante que fue encontrarlo de nuevo. Nunca digas morir.

Recogió moscas de piedra adicionales y crió las ninfas a adultos, para que el Sr. Mauvisseau pudiera aislar y secuenciar la secuencia de ADN de una de las muestras.

"No teníamos ningún partido para eso", dijo el Sr. Mauvisseau. Así que desarrolló una prueba de eDNA que permitió a los topógrafos regresar al río Dee en 2018 con un espejo molecular.

Utilizando muestras tradicionales y de ADN e en 12 ubicaciones en el río Dee, el Sr. Davy-Bowker y sus colegas documentaron seis sitios con rastros de la escasa sally stonefly amarilla, según los hallazgos publicados el otoño pasado. El Sr. Davy-Bowker regresará en marzo para encuestar, y su grupo planea eventualmente recolectar, criar e introducir más especímenes en más sitios en el futuro.

¿Y si las poblaciones de mosca de la piedra finalmente muestran signos de disminución una vez más?

"Si desaparece de nuevo, tenemos una mejor oportunidad de detectarlo", dijo Davy-Bowker.

El Sr. Macadam, de la organización benéfica conservacionista Buglife, dijo que el redescubrimiento de la especie ha reavivado la esperanza de otros invertebrados en peligro crítico que han desaparecido.

"Para mí, abrió la posibilidad de que haya otra especie que hemos declarado extinta, que todavía se mantiene en algún lugar", dijo.


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