Científicos de la Universidad Estatal de Oregón y el Servicio Forestal de EE. UU. Han demostrado que el ADN extraído de muestras de agua de ríos a lo largo de Oregón y el norte de California se puede utilizar para estimar la diversidad genética del salmón y la trucha del Pacífico.
Los hallazgos, recién publicados en la revista Ecología molecular , tienen implicaciones importantes para la conservación y el manejo de estas especies, que están amenazadas por las actividades humanas, incluidas las que agravan el cambio climático.
"Ha habido una escasez de este tipo de datos en el noroeste", dijo Kevin Weitemier, becario postdoctoral en el estado de Oregon y autor principal del artículo. "Esto nos permite obtener una instantánea rápida de múltiples poblaciones y especiesEn seguida."
Además de demostrar que el ADN ambiental, o eDNA, se puede usar para medir la diversidad genética, los investigadores también hicieron descubrimientos inesperados sobre la historia de estas especies, incluida una conexión que une las cuencas hidrográficas del norte y el sur de Oregón.
El eDNA permite a los científicos probar la presencia o ausencia de un organismo en un entorno, como el suelo o el agua. Es un método seguro, rápido y rentable que alivia la necesidad de que los científicos capturen organismos individuales para recolectar ADN.
La investigación del equipo de la Estación de Investigación del Noroeste del Pacífico del Servicio Forestal del Estado de Oregon y el USDA es única en el sentido de que utilizó muestras de eDNA para determinar la diversidad genética, no solo la presencia o ausencia, de cuatro especies: salmón coho, salmón chinook,trucha / trucha trucha arco iris y trucha asesina costera. El equipo desarrolló previamente las técnicas que le permitieron capturar este conjunto robusto de secuencias genéticas en un gran paisaje.
"Comprender la diversidad genética permanente de cualquier especie de interés es realmente importante para mantener la integridad de la población", dijo Weitemier. "Necesitamos asegurarnos de que alberguen suficiente diversidad para mantener estas poblaciones por sí mismas".
Dijo que es particularmente importante para los salmónidos, la familia de peces que incluye el salmón y la trucha, porque su diversidad genética se ve afectada por la disminución de la población y los salmónidos criados en criaderos que se liberan en los ríos.
En la mayoría de las cuencas hidrográficas que estudiaron los investigadores, el salmón trucha arco iris y el salmón chinook y coho han sufrido importantes descensos, lo que los ha llevado a ser incluidos en la lista de especies amenazadas. Las poblaciones de truchas asesinas costeras han disminuido en algunos lugares, pero no lo suficiente.
Para este estudio, los investigadores examinaron muestras de agua recolectadas de 16 sitios en el oeste de Oregon y el noroeste de California en 2017. Muestrearon entre uno y cinco arroyos en cinco cuencas hidrográficas: Deschutes, Willamette, Umpqua, Rogue y Klamath. También tomaron muestras detres arroyos que alimentan ríos a lo largo de la costa de Oregón.
Encontraron similitudes genéticas entre la trucha arco iris en la cuenca del norte de Deschutes y la cuenca del sur de Klamath. Se cree que esta es la primera corroboración genética de una conexión hidrológica previamente hipotetizada entre las dos cuencas ahora desconectadas.
Los científicos vieron altos niveles inesperados de diversidad genética en el salmón coho, a pesar de que la especie solo estaba presente en tres ríos, el Coquille, Nestucca y Klamath, que tomaron muestras.
Mostraron la importancia desproporcionada de los ríos costeros más pequeños - analizaron muestras de los arroyos que alimentan los ríos Nestucca, Alsea y Coquille - sobre la diversidad genética, particularmente de la trucha asesina costera.
"Estos ríos están por encima de su peso en términos de cantidad de diversidad en comparación con la población y el tamaño de la cuenca", dijo Weitemier.
Los investigadores también encontraron más evidencia de la diversidad única de la cuenca de Umpqua. Encontraron variantes genéticas únicas de la trucha degollada costera y, en menor medida, la trucha arco iris. El Umpqua también es el único hogar de dos peces más pequeños, el Umpqua chub y Umpqua.pikeminnow.
"La diversidad en Umpqua lo convierte en un lugar especial en Oregon y este documento es otra pieza de información para confirmarlo", dijo Tiffany García, autora del documento y profesora asociada en el Departamento de Pesca y Vida Silvestre del Estado de Oregon..
Los investigadores planean continuar esta investigación, trabajando con muestras de agua recolectadas por el Programa de Monitoreo y Efectividad Acuática y Riparia del USDA. Ellos recolectan regularmente agua de 200 sitios, incluidos los 16 en los que se centró este estudio, en Oregon y California.
"Estamos trabajando con ellos para monitorear y comprender más sobre la ocupación de varias especies más allá del salmón y la trucha del Pacífico, para incluir otros peces, anfibios, mejillones, macroinvertebrados, cangrejos de río y patógenos", dijo Brooke Penaluna, autora del artículoy un biólogo de peces investigador de la Estación de Investigación del Noroeste del Pacífico del USDA.
Además de Weitemier, García y Penaluna, los autores del artículo son Lucas J. Longway del estado de Oregon y Laura Hauck y Richard Cronn del USDA.
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