https://frosthead.com

Cómo las tripas de moscas están ayudando a los investigadores a catalogar la selva tropical

Torrey Rodgers se abre paso a través de la selva tropical panameña, sosteniendo un cubo de carne de cerdo podrida. El científico de la vida silvestre está en una misión para recolectar moscas, cientos y cientos de ellas, si tiene suerte. Lejos de las plagas de la jungla, ve a estos zumbidos e iridiscentes insectos verdes como ayudantes de laboratorio útiles, lo que le permite hacer un inventario de los habitantes de las selvas tropicales amenazadas de todo el mundo.

Una forma de medir la salud de un bosque es aumentar su biodiversidad o la riqueza de plantas y animales que abundan en su interior. Los científicos se embarcan en este tipo de censo forestal para monitorear la caza furtiva o trazar el progreso de los esfuerzos de conservación. Pero las selvas tropicales representan un desafío particular: tienes que recorrer kilómetros a través de una densa vegetación, buscando animales esquivos que solo pueden salir de noche y, oh sí, están llenos de cosas que pueden matarte.

Es por eso que generalmente lo hacen ecologistas que conocen bien el ecosistema de la jungla y la fauna que vive allí. Estos zoólogos saben cómo navegar por la tierra salvaje, identificar con precisión las criaturas diurnas y nocturnas y colocar trampas de cámara encubiertas para fotografiar la vida salvaje más evasiva. El problema es que este tipo de expertos en trekking y conocimiento de la fauna son tan raros como la vida silvestre que rastrean.

Y sin dicho censo, los esfuerzos de conservación son inútiles. “Digamos que propones una reserva natural, y pones toneladas de recursos para proteger esta área ... bueno, ¿algo de eso realmente funcionó? ¿Estamos perdiendo especies o estamos teniendo un impacto positivo? ”, Pregunta Rodgers, investigador asociado del Departamento de Recursos Forestales de la Universidad Estatal de Utah.

Es por eso que Rodgers ha enlistado a algunos ayudantes poco probables para hacer su estudio de vida silvestre para él: las moscas carroñeras. Para estos carroñeros, la selva tropical es un vasto buffet, con platos desde cadáveres hasta heridas supurantes en animales vivos y todo tipo de caca imaginable. Cada bocado registra una muestra de ADN distinta de esa comida en las tripas de las moscas, hasta que sale por el otro extremo. Ahora, como informan Rodgers y sus colegas en un estudio reciente en la revista Molecular Ecology Resources, los investigadores pueden usar ese ADN para construir un censo de los mamíferos más esquivos de la selva.

Owen McMillan, biólogo evolutivo del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) en Panamá, coautor del estudio, reconoce que el esquema de Rodger para capturar la diversidad de una selva tropical completa utilizando solo tripas es poco ortodoxo. "Puede sonar descabellado", dice, "pero no lo es si piensas en cómo se ganan la vida estas moscas".

Como recolectores en el aire, esta familia de moscas puede probar prácticamente cualquier tipo de animal de la selva tropical. El ADN de cada organismo está presente en toda su materia biológica, desde la sangre hasta el excremento, y proporciona un marcador genético identificable. Si los investigadores pudieran de alguna manera muestrear todo el ADN dentro de una selva tropical, tendrían una imagen completa de todo lo que vive allí. "Ahí es donde las moscas son útiles", dice Rodgers. "Ellos salen y hacen el muestreo por nosotros".

En 2015, Rodgers viajó a la Isla Barro Colorado, una isla densamente boscosa en medio del Canal de Panamá, y puso a prueba su idea de la encuesta de moscas. Formó 16 trampas de mosca simples con dos botellas de agua de plástico, conectadas como un reloj de arena. Cada uno contenía un bocado de carne de cerdo como cebo, que se mantenía fuera del alcance de las moscas mediante una pantalla.

Después de algunas pruebas fallidas, Rodgers se enteró de que las moscas eran quisquillosas. Prefirieron la carne que había quedado al sol hasta que llegó a ese punto dulce de funk simplemente rancio. "Llegarán a pudrir la carne muy rápido", dice, "tuve que pre pudrirla, lo cual fue bastante desagradable".

Una vez que descubrió las preferencias dietéticas de las moscas, las trampas comenzaron a llenarse de moscas aprisionadas tan rápidamente que tuvo que vaciarlas dos veces al día. Desafortunadamente para ellos, intentar darse un festín con la carne de cerdo podrida sería un error fatal: Rodgers los trajo de vuelta al laboratorio, los congeló rápidamente, los cortó en trozos y los molió en una pasta para permitir extraer el ADN de sus entrañas .

Para detectar incluso los animales más raros en las tripas de las moscas, necesitaría usar una técnica de amplificación de ADN para multiplicar regiones especiales solo de las células de mamífero ingeridas. El objetivo era seleccionar ciertos marcadores moleculares, que son regiones del genoma que sirven como códigos de barras. Esos fragmentos cortos se pueden comparar con una base de datos de más de 5, 000 mamíferos y una base de datos más pequeña de especies que se sabe que existen en la isla.

Recolectó más de 1, 000 moscas en el transcurso de tres meses, acumulando suficientes datos de ADN intestinal para comparar con ocho años de encuestas tradicionales previamente recolectadas en la isla. Tal como lo predijo Rodgers, las moscas se movieron; Los investigadores detectaron 20 especies de mamíferos, cuatro especies de aves y una especie de lagarto. "Fue sorprendentemente preciso", dice McMillan. "Al menos tan preciso como caminar por el bosque".

No solo eso, sino que los datos eran mucho más ricos que las encuestas anteriores porque la secuenciación del ADN genera millones de puntos de datos. "Todavía tienes que filtrar cosas que son esencialmente ruido ... como la carne de cerdo", dice McMillan. Pero una vez filtrados, los fragmentos de ADN de los mamíferos amplificados a partir de las tripas de mosca reflejaban de cerca la composición de especies esperada en la selva tropical en la isla de Barro Colorado.

Hubo, sin embargo, algunas excepciones notables. Curiosamente, no encontraron códigos de barras que coincidieran con los tres mamíferos más abundantes: no había rastros del rodentine agouti, el coatí de nariz blanca con aspecto de mapache o el brocket, que parece un pariente rechoncho de ciervos. Rodgers cree que esto tiene que ver con el sesgo inherente de sus asistentes de laboratorio. El excremento del agutí, por ejemplo, no es particularmente apetitoso para las moscas. "Es realmente difícil y quizás más difícil y menos atractivo", dice.

Conrad Gillett, un entomólogo de la Universidad de Hawai que también utiliza técnicas moleculares para estudiar las tripas de los insectos, estuvo de acuerdo en que los hábitos alimenticios de las moscas podrían ser un sesgo considerable. Otros estudios han utilizado insectos como los mosquitos y los escarabajos de estiércol, el insecto preferido de Gillett, y podrían agregarse a los estudios de la selva tropical para aumentar la diversidad de mamíferos detectados.

Aún así, este es un método rápido y efectivo para estudiar la diversidad que podría emplearse en muchos entornos, dice Gillett. "Definitivamente es algo que vale la pena investigar", dice Gillett. “En este momento no estoy seguro de si se puede confiar en [las moscas] exclusivamente para una encuesta, sino como un complemento, absolutamente. Es algo que debe considerarse ”. La simplicidad de la técnica la hace aún más atractiva. "Simplemente está colgando carne de cerdo en el bosque", dice McMillan.

Después de probar este método de estudio en un bosque bien estudiado, McMillan espera que el enfoque se pueda utilizar en otros entornos donde la fauna sigue siendo un misterio. Esto presentará otro desafío: a diferencia de Barro Colorado, muchos bosques están llenos de animales que aún no se han nombrado, y mucho menos se les ha asignado un código de barras de ADN. Pero a medida que el código de barras de ADN se vuelve más común y las bases de datos crecen, los investigadores creen que podrán detectar incluso las especies raras que son difíciles de rastrear desde una perspectiva de conservación.

"Debido a que tantos científicos han estudiado tan bien la isla de Barro Colorado durante tanto tiempo, puedes ponerla en un contexto más amplio", dice McMillan.

Mejor aún, no hay un bosque amenazado en la Tierra que no tenga moscas. “Este grupo de moscas está presente en todo el mundo. Son comunes en todos los hábitats ”, dice Rodgers. Gracias a estos científicos creativos y su idea descabellada, es posible que debamos considerar estos insectos ubicuos no solo como molestias molestas, sino como conservacionistas valiosos por derecho propio.

Cómo las tripas de moscas están ayudando a los investigadores a catalogar la selva tropical