Periódico Alma Máter

Los 16 investigadores que participaron de la capacitación sobre ADN ambiental, en la Estación Piscícola San José del Nus, de la UdeA, aprendieron, principalmente, a hacer la recolección de muestras y a manipular el equipo tecnológico. Foto: cortesía Carlos Luis DoNascimiento.

Recientemente, biólogos y demás científicos que estudian la vida y su evolución, han centrado su interés en evaluar el material genético que se encuentra en el aire, el suelo y el agua mediante muestras de ADN ambiental —eDNA, por sus siglas en inglés—; una novedosa técnica que permite determinar la presencia de una u otra especie en un lugar sin necesidad de tener el ejemplar a la mano. 

«A partir del análisis de muestras de ADN ambiental se tiene un estimador muy inmediato del número de especies que se encuentran en un sitio determinado, por lo que no se necesita capturar a los organismos para saber cuál es la diversidad a la que uno se enfrenta», explicó Carlos Luis DoNascimiento Montoya, doctor en Zoología e investigador del Grupo de Ictiología del Instituto de Biología de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UdeA. 

Según explicó DoNascimiento, este nuevo método de monitoreo es una herramienta de gran utilidad no solo porque implica una optimización de recursos y tiempo al no necesitar la colecta o el avistamiento de los animales para confirmar su presencia, sino que, además, al ser una técnica no invasiva permite dar seguimiento a especies de mayor interés por ser emblemáticas o estar en peligro de extinción.

«Por ejemplo, en el caso del oso de anteojos, se utilizan cámaras de fototrampeo que capturan el pelo del animal, y a partir de este es posible identificar no solo la especie, sino incluso tener una idea de cómo es la variabilidad genética de ese oso, información que permitiría implementar medidas de conservación más efectivas», ilustró DoNascimiento.

Aunque el eDNA resulta de gran utilidad cuando de estudiar la biodiversidad se trata, también es cierto que aún es una herramienta que complementa las técnicas de monitoreo tradicionales, como la colecta y la observación. Por un lado, las bases de datos genéticas de referencia de organismos aún no están completas, y, por el otro, existen análisis específicos, como determinar la dieta, conocer los periodos reproductivos o el estado de madurez sexual que requieren que los ejemplares sean retirados del ambiente para su estudio.

«En este momento, el ADN ambiental es una herramienta complementaria, ya que uno de sus requerimientos es tener una buena base de datos de tejidos de organismos con la que aún no contamos, por lo que hay que seguir ejecutando los métodos tradicionales junto con el muestreo de eDNA, para lograr completar esas bases de referencia y poder hacer de esta una técnica más potente», afirmó Andrea Polanco, doctora en Ciencias del Mar y posdoctorante en el Laboratorio de Microbiología del Departamento de Biología del ETH Zürich, quien adelanta una investigación con la que se busca analizar patrones de fauna acuática en distintos continentes y de la que hace parte la UdeA.

Colombia tiene el primer laboratorio móvil de ADN ambiental en el mundo. Fue entregado al Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras —Invemar— en el 2022 tras una alianza colombo-francesa gestada entre Invemar y la empresa francesa SPYGEN S. A. S., para generar conocimiento científico.  

Garantizar el procedimiento

DoNascimiento y Polanco concuerdan en que, para que sea exitosa la aplicación de la técnica y sus resultados sean de utilidad para el estudio de la biodiversidad, es necesario que los recipientes en los que se depositarán las muestras de eDNA estén completamente estériles, y así garantizar que no exista rastro de material biológico en su interior. Así mismo, los laboratorios en los que se analicen las muestras deben estar destinados únicamente para ese fin, para asegurar que las muestras recolectadas no se contaminen con agentes externos y lograr un análisis lo más fiable posible de los resultados obtenidos. 

«El eDNA tiene una característica particular, y es que en cada muestra hay muy poco ADN de los animales por lo que es muy propenso a contaminarse, por ello el manejo debe ser muy aséptico y en laboratorios que cuenten con luz UV y una cámara de extracción que garantice realizar el análisis de la muestra en completo aislamiento», señaló Polanco. 

Ambos investigadores están de acuerdo en que, tras superar los puntos débiles que hoy presenta esta herramienta, el eDNA podría jugar un papel más protagónico en el estudio de la biodiversidad y en la conservación de la misma. «De tener las bases de referencia completas, el ADN ambiental sería el método más eficiente para hacer una caracterización biológica, por lo que es indispensable trabajar de la mano con los taxónomos, que son quienes hacen las validaciones de las identificaciones de los organismos».  

Por su parte, DoNascimiento agregó, «un poco la idea también es que estos métodos se conviertan en una alternativa en los programas de monitoreo que impone la Autoridad Nacional de Licenciamiento Ambiental —Anla— a las entidades públicas y privadas que tienen desarrollos que generan un impacto en el ambiente, ya que esto limitaría la extracción de organismos de sus ecosistemas».
 

Una alianza para estudiar la biodiversidad del río Magdalena
 

Desde 1993 la Universidad de Antioquia cuenta con la Estación Piscícola San José del Nus, ubicado en el municipio de San Roque, como un centro de prácticas, investigación y producción de peces. Foto: cortesía Carlos Luis DoNascimiento.

La Universidad de Antioquia, junto a otras Instituciones de Educación Superior del país y el Instituto Alexander von Humboldt, bajo el liderazgo de ETH Zürich, busca estudiar los patrones de diversidad de la fauna acuática en distintos continentes. «Este es un proyecto marco en el que se analizará la biodiversidad del río Magdalena y se comparará con varios ríos a nivel mundial. Escogimos varias universidades del país que tienen dentro de su territorio parte del Magdalena, para que sus investigadores se capaciten en la técnica y participen del muestreo», explicó Polanco. 

La cuenca del río Magdalena es el sistema fluvial más representativo del norte de los Andes y su ictiofauna —conjunto de especies de peces que existen en una determinada región— es la más conocida en comparación con las demás cuencas hidrográficas del país. Según la publicación del Instituto Alexander Von Humboldt, XIX. Peces de la cuenca del río Magdalena, Colombia: diversidad, conservación y uso sostenible —2021—, se reconocen 233 especies que corresponden al 14,5 % de la diversidad de peces de agua dulce en Colombia; el 68 % de ellas son endémicas del Magdalena. 

La primera fase de la capacitación se llevó a cabo en la Estación Piscícola San José del Nus; el centro de prácticas, investigación y producción piscícola de la Universidad de Antioquia. Durante tres días se entrenaron 16 investigadores, de las instituciones adscritas al convenio, para que supieran cómo realizar la recolección de eDNA. Una de las muestras, la que se analizará como parte del proyecto marco, se realizó en un punto del río Magdalena desde una lancha; el otro muestreo se hizo en una quebrada cerca del centro de investigación para que los participantes practicaran y conocieran el funcionamiento del equipo que se usa para la recolección de las muestras.

«Esta técnica es mucho más sensitiva en comparación con los métodos tradicionales de monitoreo; por ejemplo, con los peces, para tener una garantía de que se está inventariando el total de las especies presentes en un cuerpo de agua se necesita invertir una mayor cantidad de tiempo y esfuerzo al utilizar diferentes métodos de captura, pero con el eDNA hay una menor inversión y menos tiempo de permanencia en el ambiente, ya que la extracción de una muestra de agua o de sedimento nos va a permitir obtener información, en algunos casos, superior a la alcanzada con los métodos tradicionales», comentó DoNascimiento.

Según Polanco, el paso que se debe seguir es la capacitación en el análisis bioinformático, que se dará cuando las muestras de todas las universidades se hayan estudiado en el laboratorio.