How we can detect pretty much anything - Hélène Morlon and Anna Papadopoulou

TED-Ed

24 Aug 202105:54

Summary

TLDRLos científicos han desarrollado métodos innovadores para detectar especies elusivas mediante el uso de ADN ambiental (eDNA). En 2018, se confirmó la presencia del lince canadiense en un bosque remoto de Montana utilizando técnicas de secuenciación de ADN metabarcoding. Este método permite identificar organismos a partir de muestras ambientales, revelando no solo especies raras, sino también la biodiversidad en ecosistemas diversos. Con el ADN ambiental, los investigadores pueden monitorear especies invasoras, descubrir interacciones ecológicas complejas y obtener información sobre especies extintas. En un contexto de cambio climático, estas herramientas son cruciales para comprender y proteger la biodiversidad del planeta.

Takeaways

🔍 Durante años, los científicos han estado buscando el lince canadiense en un remoto bosque de Montana, utilizando trampas de cámara que no ofrecieron pruebas definitivas.
🧬 En 2018, los investigadores tomaron muestras de huellas de nieve y confirmaron la presencia del lince canadiense mediante el uso de ADN ambiental (eDNA).
🌎 El ADN ambiental se encuentra en todas partes: en el suelo, en el fondo del océano y en las nubes, ya que los organismos multicelulares constantemente desprenden células.
🧪 La técnica de metabarcoding de ADN permite a los científicos analizar muestras ambientales para identificar especies presentes a partir de material genético mezclado.
⏳ El ADN comienza a degradarse una vez expuesto al medio ambiente, lo que hace que el eDNA sea útil para estudiar el pasado reciente de un ecosistema.
🔬 El proceso de metabarcoding de ADN implica tomar una muestra ambiental, extraer el ADN y amplificar secuencias genéticas específicas mediante PCR.
📊 La secuenciación de alto rendimiento permite leer millones de fragmentos de ADN simultáneamente, ayudando a identificar especies y descubrimientos nuevos.
🐸 El eDNA se ha utilizado para rastrear especies invasoras, como las ranas toro en Yosemite, y facilitar la reintroducción de especies nativas amenazadas.
🌱 El metabarcoding puede evaluar la biodiversidad más rápidamente que los métodos tradicionales, proporcionando resultados en solo unos meses en lugar de décadas.
❄️ El ADN ambiental puede contar historias de especies extintas, como el ADN de mamuts encontrado en el permafrost ártico, que ayuda a entender la biodiversidad en cambio.

Q & A

¿Qué es el ADN ambiental (eDNA) y cómo se utiliza en la investigación científica?
-El ADN ambiental (eDNA) se refiere al material genético presente en el medio ambiente, que puede ser recolectado de muestras como suelos, agua o heces. Se utiliza para detectar la presencia de organismos en un área, incluso si no se han observado directamente.
¿Cómo se demostró la presencia del lince canadiense en Montana?
-En 2018, los científicos recolectaron muestras de huellas de nieve y realizaron pruebas de laboratorio que confirmaron la presencia del lince canadiense en el área mediante el uso de ADN ambiental.
¿Qué es la metabarcoding de ADN y cuál es su importancia?
-La metabarcoding de ADN es una técnica que permite analizar muestras ambientales para identificar múltiples especies presentes en ellas, incluso cuando el ADN está mezclado. Esto ha permitido descubrir decenas de miles de especies en la última década.
¿Cómo se obtiene y procesa el eDNA?
-El eDNA se obtiene a partir de muestras ambientales que se trituran y se procesan para extraer el ADN. Se utilizan enzimas para descomponer proteínas celulares y liberar el ADN, que luego se purifica y amplifica usando PCR.
¿Cuánto tiempo puede persistir el ADN en diferentes ambientes?
-El ADN comienza a degradarse una vez expuesto al medio ambiente. Por ejemplo, en el océano, puede persistir solo unos días, lo que hace que el eDNA sea útil para estudiar el pasado reciente.
¿Qué beneficios ofrece el uso de eDNA en la identificación de especies invasoras?
-El uso de eDNA ha permitido a los investigadores rastrear y eliminar especies invasoras, como las ranas toro en Yosemite, y reintroducir especies nativas amenazadas, como las ranas de patas rojas de California.
¿Cómo se puede utilizar el eDNA para monitorear la biodiversidad?
-El eDNA permite a los científicos identificar rápidamente la diversidad de especies en un área. Por ejemplo, se puede analizar el ADN de trampas de insectos para obtener información sobre la diversidad en un bosque, lo que puede llevar décadas con métodos tradicionales.
¿Qué información se puede obtener sobre las interacciones de los ecosistemas mediante el eDNA?
-El eDNA puede revelar complejas interacciones ecológicas, como las redes de polinización, al analizar el ADN dejado en flores e insectos, lo que proporciona información sobre la polinización nocturna, que antes era difícil de observar.
¿Qué descubrimientos se han hecho con eDNA en el permafrost ártico?
-Investigaciones en el permafrost ártico han permitido a los científicos recuperar ADN de hace 50,000 años, lo que ha ayudado a entender las especies vegetales que existían durante la última era glacial y cómo esto pudo haber afectado la extinción de los mamuts lanudos.
¿Por qué es crucial entender los cambios rápidos en la biodiversidad hoy en día?
-Con el cambio climático impulsado por actividades humanas, es esencial comprender cómo está cambiando la biodiversidad del planeta para poder proteger y conservar las especies en riesgo y sus ecosistemas.