Dinamarca - ¿Pesca en un frasco? El ADN suelto en el agua de mar ofrece una nueva medida de las poblaciones marinas

lunes 7 de diciembre de 2020

¿Pesca en un frasco? El ADN suelto en el agua de mar ofrece una nueva medida de las poblaciones marinas

Por Erik Stokstad
(Traducción libre)

Estimar el número de peces en el mar es un asunto húmedo, frío e inexacto. Para medir cómo les va a las poblaciones, una parte fundamental de la gestión de la pesca, los investigadores suelen arrastrar una gran red detrás de un barco, contando y midiendo lo que capturan. Pero estos estudios de arrastre solo proporcionan una indicación aproximada de las poblaciones de peces y cuestan decenas de miles de dólares al día. Muchos investigadores esperan que el muestreo de fragmentos sueltos de ADN que flotan en el agua de mar pueda mejorar los estudios y extenderlos a lugares donde las redes de arrastre no pueden llegar: hábitats sensibles como arrecifes de coral, parques eólicos y tramos de fondo marino rocoso que son peligrosos para redes pesadas.

Un gran estudio publicado hoy aumenta la confianza en que el ADN ambiental (eDNA) podría convertirse en un indicador confiable de la abundancia de peces. "Hay cada vez más pruebas", dice Einar Nielsen, un genetista de la Universidad Técnica de Dinamarca, que no participó en el trabajo. Pero se necesita investigación adicional antes de que la técnica se pueda poner en práctica, dicen él y otros expertos.

El eDNA proviene de las células que los organismos dejan cuando pierden pequeñas escamas de piel, arrojan moco o saliva, defecan o mueren y se descomponen. Los fragmentos de ADN persisten en el agua durante días o más, y pueden indicar a los investigadores la presencia de una especie en particular. Debido a que los fragmentos de ADN se arremolinan y flotan en el agua, una pequeña muestra puede revelar qué peces habitan en un lago, río o entorno marino. La técnica puede indicar si una especie en peligro persiste en una cabecera, por ejemplo, o si un pez invasor ha llegado a un nuevo lago.

Pero los administradores de pesquerías también quieren saber cuántos individuos de una especie están presentes para poder establecer límites de captura sostenibles. Y obtener abundancia de eDNA no es sencillo. “Es un problema realmente muy difícil de resolver”, dice Jesse Ausubel, científico ambiental de la Universidad Rockefeller que ayudó a organizar el nuevo estudio. Abundan las preguntas: ¿Una cierta cantidad de ADN indica varios peces pequeños o uno grande? En condiciones en las que el ADN se degrada lentamente, ¿los peces detectados realmente se han ido?

Recientemente, algunos investigadores han intentado abordar estas preguntas correlacionando las muestras de ADN con las encuestas de arrastre. Su éxito ha sido desigual. El año pasado, un grupo dirigido por Ian Salter, un oceanógrafo químico del Instituto de Investigación Marina de las Islas Feroe, mostró una coincidencia de aproximadamente el 80% entre los sitios donde el eDNA y la pesca de arrastre indicaron que el bacalao del Atlántico era más abundante. Pero otro grupo que trabajaba en el Mar Báltico encontró una correlación mucho más débil con la abundancia de varias otras especies de peces.

El nuevo trabajo proviene de una colaboración de la Universidad Rockefeller, la Universidad de Monmouth y la Oficina de Pesca Marina de Nueva Jersey, que ha estudiado especies de peces en aguas costeras durante más de 30 años. El equipo, dirigido por el genetista ambiental de Rockefeller Mark Stoeckle, analizó el ADN de docenas de muestras de agua recolectadas por un barco de investigación que realizó arrastres durante 2019. "Es una cantidad increíble de trabajo", dice Ole Shelton, biólogo pesquero del National Oceanic y Administración Atmosférica, que no participó. "Este es un buen paso adelante".

Stoeckle sabía que el eDNA tenía el poder de revelar una enorme diversidad, pero aún estaba impresionado por los resultados. El equipo detectó 99 especies de peces durante el año; con un solo litro de agua de mar se encontraron tantas especies como se capturaron con una red de arrastre, que muestreó 66 millones de litros.

En general, el equipo encontró una coincidencia del 70% entre la abundancia de especies registrada por eDNA y las redes de arrastre, informan hoy en ICES Journal of Marine Science. (El equipo solo pudo evaluar la abundancia de especies entre sí, no la abundancia absoluta en el agua. "Tendría que trabajar mucho más para entender eso", dice Stoeckle.) Teniendo en cuenta la superficie promedio El área de cada especie fortaleció esa correlación, dice Stoeckle. Los investigadores asumieron que un pez grande arroja menos ADN que un grupo de peces más pequeños con la misma masa combinada.

“Estaba realmente asombrado”, dice Nielsen. "Es una de las pruebas más sólidas de que existe una buena correlación" entre las redes de arrastre y el eDNA.

Ausubel espera que los procedimientos estándar para estimar la abundancia a partir de eDNA estén en su lugar a finales de la década o antes, si los investigadores pueden abordar cuestiones clave como la tasa de degradación del ADN y la variación por especies. “La comunidad pesquera está lista para comenzar a adoptar esto, y creo que verá una gran aceptación rápida en los próximos años”, dice. Lo que se necesita para generar confianza en las mediciones de abundancia basadas en eDNA son más años de comparación con las prospecciones de arrastre, agrega Shelton.

Stoeckle y sus colegas esperan volver al agua cuando termine la pandemia de COVID-19. El proyecto de bacalao del Atlántico de Salter tiene financiación para finalizar una comparación de 5 años de eDNA y prospecciones de arrastre para 2022.

Debido a que el muestreo de eDNA cuesta mucho menos que el arrastre, se puede realizar con más frecuencia, ofreciendo mapas más precisos de la abundancia de peces a medida que las especies se mueven durante la temporada. "Si existe una buena correlación entre el eDNA y la abundancia de peces, entonces podrá llenar muchos vacíos", dice Nielsen. Salter imagina encuestas de eDNA semanales para rastrear cómo están cambiando las poblaciones de peces.

Pero el eDNA por sí solo no puede proporcionar información sobre la edad, el tamaño y el sexo de los peces, que los biólogos necesitan para pronosticar los cambios en la población. Eso significa que no reemplazará las encuestas de arrastre por completo, al menos no en el corto plazo.