Al igual que la paloma de pasajeros condenada en 1914, la paloma rosa de Mauricio se encuentra al borde de un precipicio. Después de ver a todos sus otros primos de palomas en esta remota isla extinguirse, incluido el dodo, su infame compañero de isla visto por última vez en 1662, este ave de tonos rosados ahora está mirando hacia la oscura garganta de la extinción.
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Después de reducirse a una población de alrededor de nueve individuos en la década de 1990, las aves sementales han vuelto a una población de alrededor de 400 en la actualidad. Pero ese número sigue siendo lo suficientemente pequeño como para dejarlos peligrosamente vulnerables. La falta de diversidad genética de la paloma rosada la ha dejado cada vez más susceptible a una enfermedad causante de parásitos llamada tricomonosis, que mata a más de la mitad de sus polluelos y limita el crecimiento de la población.
Afortunadamente, ya no es 1662. Hoy, una herramienta de conservación en evolución podría ayudar a sacar a estas aves del borde de la extinción: el rescate genético. Funciona agregando diversidad genética a este tipo de poblaciones numeradas precariamente, introduciendo individuos específicos o, potencialmente, algún día editando directamente sus genes. Si funciona, el futuro de esta paloma puede volver a ser tan color de rosa como su plumaje.
"Queremos intentar darles las herramientas para combatir esta enfermedad", dice Camilla Ryan, una estudiante graduada que estudia la paloma de Mauricio con el investigador de genómica Matt Clark en la Universidad Earlham de Inglaterra. "Las aves no tienen los números o la diversidad genética potencial para lidiar con la enfermedad".
Clark y Ryan esperan recuperar a esta población al identificar los genes que hacen que estas aves sean tan vulnerables en primer lugar. Luego, tomarán muestras de palomas rosas cautivas en zoológicos y parques de todo el mundo en busca de genes más adecuados para combatir la enfermedad, con el objetivo final de aparearlos potencialmente con la población salvaje. El equipo ya ha generado datos genéticos de 180 palomas rosas diferentes.
Aún así, la pareja sigue siendo cautelosa al implementar una técnica que ha generado controversia desde que comenzó a implementarse más fácilmente en la década de 1990, en casos característicos de rescatar panteras de Florida y pollos de pradera de Illinois. No están solos: muchos conservacionistas argumentan que el enfoque podría crear problemas imprevistos para las especies en riesgo, y que no resuelve los problemas subyacentes que empujan a tantas especies al borde de la extinción, incluida la pérdida de hábitat debido al desarrollo humano.
Pero a medida que los humanos continúan invadiendo hábitats salvajes y alterando los patrones climáticos globales, la situación para muchas especies se ha vuelto más grave. Ahora, muchos investigadores están recurriendo al rescate genético como una herramienta viable para sacar a estas especies más vulnerables del borde de la extinción. En el futuro más lejano, algunos científicos piensan que podríamos ir más allá, modificando genéticamente a los animales para que se adapten mejor a sus entornos que cambian rápidamente.
Pero no nos adelantemos demasiado. Por ahora, los científicos se centran en agudizar sus herramientas de genómica.
Cruzar aves cautivas con poblaciones de aves silvestres puede tener efectos mixtos en sus genomas. Estas palomas domésticas se elevan sobre Hurlstone Park, un suburbio de Sydney. (Toby Hudson) Cuando poblaciones como la paloma rosa se reducen a los dígitos dobles o incluso individuales, experimentan algo llamado depresión endogámica. Esencialmente, eso significa que tienen menos diversidad en su acervo genético, lo que les dificulta superar los desafíos en su entorno. Se han encontrado signos de esto en numerosas especies, incluida una población aislada de lobos en Michigan, donde los individuos comenzaron a desarrollar una postura arqueada inusual y colas rechonchas, posibles indicadores de mala salud.
Ahora, Ryan y Clark están rastreando muestras de tejido históricas de cinco museos de Europa para buscar genes que las palomas rosadas más viejas alguna vez tuvieron que combatir la enfermedad antes de que se apoderara de la depresión endogámica. Luego, el equipo buscará aves cautivas que puedan haber mantenido estos genes históricos útiles para aparearse con la población silvestre.
Suena bastante sencillo, ¿verdad? Desafortunadamente, interpretar a una deidad genética no es tan simple.
Cada genotipo que introduce en la población existente tiene sus propias ventajas y desventajas. Por lo tanto, el equipo debe tener cuidado de no introducir nuevos problemas en el sistema inmunológico de las aves silvestres, dice Clark. "Podrías terminar criando una población que tiene mucho éxito en la lucha contra Trichomonas, pero lo que has hecho es disminuir accidentalmente la cantidad de diversidad en el sistema inmune", dice Clark.
Si ese es el caso, agrega, una nueva enfermedad para la que no estaban preparados teóricamente podría afectar y aniquilar a toda la población.
El apareamiento de aves cautivas con aves silvestres también corre el riesgo de introducir genes que las aves cautivas han evolucionado para sobrevivir en cautiverio, debilitando la capacidad de las aves silvestres para sobrevivir en la naturaleza. "Al tratar de ayudarlos, lo empeoró", dice Clark. Esta amenaza, llamada depresión de la endogamia, provoca molestias entre los biólogos conservacionistas y es un argumento principal en contra del uso del rescate genético más ampliamente.
La pantera de Florida es un sello distintivo de cómo el rescate genético puede ayudar a sacar a las especies del borde de la extinción. (Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU.) Sin embargo, a pesar de estos riesgos, varias historias de éxito han demostrado que el rescate genético puede funcionar. Una de las principales historias de éxito que señalan los conservacionistas es la pantera de Florida.
Este gato grande e icónico una vez estuvo al acecho en el sureste de los Estados Unidos en grandes cantidades, disfrutando de su condición de depredador superior y miembro vital del ecosistema. Pero en la década de 1970, la pérdida de hábitat y la caza habían reducido la población a entre 12 y 20 adultos. No solo sus números fueron pésimos, sino que casi todas las panteras masculinas mostraron signos de depresión endogámica, incluidos los testículos no descendidos, las colas torcidas y el bajo recuento de espermatozoides.
Los conservacionistas no querían ver a este gato, que ayudó a mantener a raya a las poblaciones de ciervos de cola blanca, cerdos salvajes y otros animales de presa, que se extinguieron. Entonces, en 1995, el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los EE. UU. Trabajó con un equipo de investigadores para transferir ocho leonas de montaña de Texas para aparearse con las panteras de Florida. Esperaban que los leones de montaña, que son una subespecie de la pantera, revitalizarían el acervo genético y aumentarían el tamaño de la población.
Stuart Pimm, ecologista de la conservación en la Universidad de Duke, dice que al principio tenía sus dudas. Si estaba tratando de rescatar una especie que se había vuelto tan rara que mostraba daño genético, creía, entonces ya era demasiado tarde para salvarla. Muchos de sus colegas estuvieron de acuerdo. "Estaba tratando el síntoma en lugar de la causa", dice Pimm, citando la pérdida de hábitat como la causa principal en este caso.
Pero los investigadores siguieron adelante y se aparearon con las panteras y los leones de montaña. Sorprendentemente, sus esfuerzos parecieron funcionar. La población de panteras creció y la próxima generación apareció libre de colas retorcidas, tentáculos no descendidos y otros signos de endogamia. "Todas esas cosas desaparecieron", dice Pimm. Diez años después, Pimm realizó un estudio de seguimiento que demostró que había mantenido una población en crecimiento libre de estos signos de depresión endogámica.
"Fue rápido, fue un proceso muy efectivo", dice ahora.
Otras historias de éxito aparecieron en la década de 1990. Las grandes poblaciones de gallinas de la pradera crecieron por primera vez en décadas (aunque estudios más recientes cuestionan el papel del rescate genético en este éxito), junto con la víbora sueca, una serpiente venenosa que había sufrido la endogamia. Hoy, Pimm ha cambiado su tono: ahora cree que el rescate genético puede ser una herramienta excelente en la caja de herramientas de un conservacionista, y está considerando usarlo para proteger a otros depredadores principales, incluidos los leones en África.
Las panteras de Florida se han convertido en un ícono del éxito del rescate genético. (Michaelstone428) A medida que los investigadores de todo el mundo consideran implementar el rescate genético, deben comprender mejor cómo el riesgo de depresión por endogamia podría diferir de una especie a otra. Desafortunadamente, debido a que el rescate genético ha sido tan controvertido, existen pocos casos que puedan ofrecer esta información.
Incluso las historias de éxito de las panteras, pollos y víboras contienen información limitada sobre cómo el mecanismo podría transferirse de una especie a otra, dice Andrew Whiteley, un investigador de genómica de conservación de la Universidad de Montana. Esto se debe en parte a que estos casos no se hicieron de manera sistemática; fueron más que un último esfuerzo para salvar a una especie en peligro crítico.
"Se hicieron en respuesta a una apremiante preocupación de gestión, en realidad no se hicieron para probar el concepto de rescate genético de una manera experimentalmente rigurosa", dice Whiteley. "Entonces esas incertidumbres van a permanecer".
Trabajando para llenar esos vacíos de conocimiento, Whitely ha estado realizando experimentos con trucha de arroyo, una especie más fácil de estudiar experimentalmente que los grandes depredadores, en la que su equipo ha trasladado peces a cuatro poblaciones aisladas diferentes e introducido peces de otros lugares para aparearse con ellos. Los resultados preliminares sugieren que la primera ronda de apareamientos fue exitosa, pero la medida real del éxito vendrá con la capacidad de la segunda generación para sobrevivir y reproducirse; aquí es donde tienden a surgir los síntomas de la depresión exógena.
Planea llevar a cabo una evaluación integral de la capacidad de la segunda generación para sobrevivir y reproducirse, construyendo un llamado pedigrí para ver cómo fluyen los genes a través del sistema. "Y en última instancia, profundizar en la genómica para comprender a nivel del genoma lo que sucedió cuando este pulso del flujo de genes entró en esta pequeña población", dice Whiteley. "Esos son los tipos de datos que necesitamos para poder hacer recomendaciones sólidas".
Cruzar aves cautivas con poblaciones de aves silvestres puede tener efectos mixtos en sus genomas. Aquí, una roca salvaje se zambulló en vuelo. (Alan D. Wilson) Si la forma tradicional de rescate genético se considera controvertida, una iteración de nuevo desarrollo querrá comenzar un alboroto mucho más fuerte. Hoy en día, los biólogos están considerando retoques literales con genomas animales, al modificarlos genéticamente para que tengan ciertos rasgos.
Robert Fleischer, jefe del Centro para la Genómica de la Conservación en el Instituto Nacional de Zoología y Conservación de Biología del Smithsonian, está considerando esta opción para hacer que las aves en Hawai sean resistentes o tolerantes a la malaria aviar, un patógeno introducido por el ser humano que devasta muchas poblaciones de aves hawaianas en la actualidad. Pero los investigadores de su grupo y de otros lugares dicen que están en las etapas preliminares de la investigación de esta técnica.
"Todavía no estamos en la etapa de rescatar, solo estamos preparando el escenario para hacerlo en el futuro si funciona", dice Fleischer.
Oliver Ryder, director de Conservation Genetics en el Zoológico Global de San Diego, dice que estas técnicas algún día podrían resultar invaluables, pero que las discusiones más amplias sobre la ética y la logística tendrían que ser lo primero. Dentro de esas discusiones, los investigadores necesitarían sopesar los riesgos asociados con cada caso, incluido el riesgo de que los esfuerzos simplemente no funcionen.
"A pesar de los esfuerzos, el patógeno encontraría una forma de evitar la solución o la ingeniería", dice Ryder, "por lo que todo el esfuerzo no sería suficiente para evitar que la especie se extinga".
Ryder está involucrado en un esfuerzo más amplio para desarrollar otro enfoque de rescate genético, y está interesado en usarlo para salvar al Northern White Rhino. La técnica, que aún está a años de distancia, usaría la tecnología de células madre para producir óvulos y espermatozoides a partir de células congeladas de rinocerontes blancos del norte almacenados en el zoológico global de San Diego. Su equipo también está estudiando el uso de esperma congelado para crear embriones a partir de óvulos obtenidos de las últimas hembras vivas o mediante técnicas de células madre. Luego, teóricamente, transferirían embriones a rinocerontes estrechamente relacionados, que servirían como sustitutos.
Este rinoceronte es el candidato perfecto para este enfoque, en parte porque solo quedan tres de estos individuos que no pueden reproducirse naturalmente, dice Ryder. "El rinoceronte blanco del norte está funcionalmente extinto", dice Ryder. "La única forma de evitar que se extinga sería rescatarlo genéticamente utilizando tecnologías genéticas y reproductivas avanzadas".
Por ahora, los investigadores generalmente están de acuerdo en que el rescate genético tradicional sin modificación genética ofrece la solución de conservación más inmediata. Sin embargo, nunca será la solución final para salvar a las poblaciones degradantes. En cambio, ofrece una oportunidad provisional para tratar otros problemas superpuestos, como reducir el aislamiento y mejorar el hábitat, dice Chris Funk, investigador de la Universidad Estatal de Colorado que ha realizado estudios sobre guppies trinitarios para rastrear cuándo y cómo puede surgir la depresión.
Funk, como Pimm, al principio se llamaba escéptico, no porque no creyera que el rescate genético pudiera funcionar, sino porque se consideraba un purista en lo que respecta a la conservación. Pero a medida que más y más poblaciones se vuelven aisladas y amenazadas por el aumento de las presiones y el desarrollo humanos, dice que se ha dado cuenta de que pueden ser necesarios algunos compromisos. "Hay evidencia acumulada de que puede funcionar en muchas circunstancias", dice Funk.
"No vamos a tener el lujo de tener esta actitud purista", continúa. "Si queremos que estas poblaciones estén en el paisaje, tendremos que usar el rescate genético para evitar que se extingan".
