La capacidad de detectar con precisión los cambios en la biodiversidad del ecosistema causados por la actividad humana ha desafiado durante mucho tiempo a los ecologistas y ecologistas, pero un nuevo estudio, publicado en PNAS , ha establecido nuevos métodos basados en ADN que son efectivos para la evaluación y monitoreo ambiental.
Dirigido por investigadores de la Dirección de Ciencia y Tecnología del Agua de Canadá sobre Medio Ambiente y Cambio Climático y el Laboratorio Hajibabaei de la Universidad de Guelph, el estudio se centró en humedales en riesgo en el Delta de Peace-Athabasca PAD ubicado en el norte de Alberta, Canadá.El PAD es un gran complejo de humedales tierra adentro amenazado por la invasión de las minas de arenas petrolíferas en la cuenca de Athabasca y las represas hidroeléctricas en la cuenca de la Paz.
"Durante más de una década, hemos estado trabajando estrechamente con científicos de Environment and Climate Change Canada para desarrollar y aplicar análisis de biodiversidad basados en ADN de alto rendimiento para monitorear ecosistemas clave en todo Canadá", dijo el Dr. Mehrdad Hajibabaei, un co-autor del estudio y profesor del Departamento de Biología Integrativa de la Universidad de Guelph. "Este estudio es una contribución clave de este esfuerzo de colaboración para llevar la genómica de vanguardia a los análisis ecológicos".
Los macroinvertebrados acuáticos se muestrearon entre 2011 y 2016 a través de un gradiente de frecuencia de inundación de humedales, aplicando tanto la identificación morfológica basada en microscopio como el metabarcoding de ADN: un método introducido por primera vez por Hajibabaei Lab en 2011. El metabarcoding de ADN implica secuenciar el ADN ambiental eDNA paraidentifique muchos organismos dentro de la misma muestra ambiental. Mediante el uso de modelos de ocupación multiespecies MSOMS, un modelo utilizado para evaluar la biodiversidad a través de la riqueza de especies e interacciones, el estudio descubrió que el metabarcoding de ADN detectó un rango mucho más amplio de biodiversidad por muestra en comparación con los tradicionalesidentificación morfológica y fue esencial para identificar respuestas significativas a inundaciones y regímenes térmicos.
"Mediante el uso de secuenciación paralela masiva y análisis computacional avanzado, el metabarcoding de ADN supera los puntos críticos críticos en el biomonitoreo", dijo Hajibabaei. "Permite procesar una gran cantidad de muestras sin la necesidad de separar y clasificar las pequeñas larvas. Utiliza secuencias del código de barras de ADN.gen para hacer la identificación taxonómica a menudo con una mejor resolución que la que se puede lograr mediante un examen morfológico "
El estudio demuestra que la ocupación a nivel familiar oculta una gran variación entre géneros y cuantifica el sesgo de los cebadores de códigos de barras en la probabilidad de detección en una comunidad natural. También reveló que los patrones de ensamblaje comunitario eran casi aleatorios, lo que sugiere un fuerte papel de aleatoriedaden la dinámica de la metacomunidad.
"Hasta ahora, nuestra capacidad de hacer identificaciones consistentes y precisas de los cientos de especies que comprenden estas comunidades hiperdiversales y dinámicas ha limitado nuestra capacidad de hacer declaraciones amplias sobre cómo los desarrollos de recursos están degradando los bienes y servicios críticos que necesitan las aves migratoriasy la vida silvestre ", dijo el Dr. Donald Baird, científico federal de Medio Ambiente y Cambio Climático de Canadá." Estos impactos pueden tener consecuencias negativas para las comunidades locales que dependen de estos hábitats críticos para la seguridad alimentaria ", dijo Baird, coautor delestudia y participa activamente en el monitoreo de humedales en la región de arenas petrolíferas de Alberta.
Las simulaciones utilizadas en el estudio también demostraron que la metabarcodificación era mucho más eficiente, especialmente en una resolución taxonómica más precisa, y proporcionaba la fuerza estadística necesaria para detectar cambios en una escala más amplia a nivel de paisaje.
"Ser capaz de demostrar el metabarcoding del ADN como una herramienta efectiva en análisis ecológicos a través del espacio y el tiempo, y en ecosistemas críticos como el Delta de Peace-Athabasca, es un importante trampolín para una aplicación más amplia de este enfoque", dijo Hajibabaei.
Hajibabaei está aplicando actualmente los enfoques de metabarcoding de ADN del estudio para evaluar cuencas hidrográficas clave en todo Canadá en un nuevo programa llamado STREAM. Lanzado el año pasado en asociación con el Fondo Mundial para la Naturaleza-Canadá, Living Lakes Canada, Medio Ambiente y Cambio Climático de Canadá, STREAM está estableciendo unred nacional de programas de biomonitoreo basados en la comunidad.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro de Genómica de Biodiversidad, Universidad de Guelph . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :