image: Animals like this three-toed sloth, Bradypus variagatus, may be extremely difficult to spot in the dense tropical forest canopy. A group of researchers working at the Smithsonian Tropical Research Institute on Barro Colorado Island in Panama, could detect this an many other, even more elusive animals using carrion flies. view more
Credit: Andres Hernandez, STRI
¿Cuántas especies de mamíferos viven en un bosque tropical? Algunos son nocturnas. Otros son pequeños, furtivos o viven en las copas de los árboles. Los científicos que trabajan en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) en Panamá, probaron una nueva técnica: reclutar moscas que comen carne para detectar mamíferos. Este nuevo método supera las técnicas estándar, detectando más especies que los investigadores podrían contar a lo largo de senderos o fotografiar con cámaras ocultas.
Las moscas carroñeras se encuentran por todo el mundo y son comunes en muchos hábitats, se alimentan y ponen sus huevos en animales muertos, en heridas abiertas y heces. No son exigentes, se alimentan de lo que queda o de los excrementos que se encuentren, se tragan el ADN de los animales que consumieron. El ADN permanece en el sistema digestivo de la mosca durante algún tiempo antes de que se descomponga.
Los científicos colectan "códigos de barra" genéticos, secuencias cortas de ADN, únicas para especies particulares, almacenándolas como referencia. Comparando el ADN en las bibliotecas con ADN en una muestra de material animal, pueden averiguar a qué animal pertenece la muestra. El "Barcoding" se puede utilizar para averiguar si el pescado que se vende en un mercado es realmente lo que el vendedor dice que es, o si los productos de animales incautados de los traficantes son de especies en peligro de extinción. Sin embargo, secuenciar el ADN de un solo individuo es todavía relativamente costoso y requiere mucho tiempo. Los nuevos equipos pueden secuenciar el ADN de una muestra que contiene fragmentos minúsculos de material genético de un gran número de individuos al mismo tiempo, una técnica llamada "metabarcoding".
Investigadores como Torrey Rodgers, ahora asociado de investigación en el Departamento de Recursos Forestales de la Universidad Estatal de Utah y Karen Kapheim, profesora asistente en el Departamento de Biología de la Universidad Estatal de Utah, probaron esta nueva técnica de detección de mamíferos en Isla Barro Colorado en Panamá, uno de los bosques tropicales mejor estudiados en el mundo, donde la lista de especies incluye 108 mamíferos, 74 de los cuales son murciélagos.
En el pasado, los investigadores se basaron en dos métodos estándar para estimar cuántas especies animales se encontraban en la isla: los recuentos de transectos, en los que un investigador camina una longitud fija de senderos y registra todos los mamíferos observados y el uso de cámaras-trampa automáticas que toman fotos de cualquier animal que pasa por delante de estas.
Tales inventarios son importantes para averiguar cómo el número de animales cambia de año en año o de estación a estación, o para probar la efectividad de las acciones de conservación tales como los parques nacionales y las reservas naturales. En este estudio, los investigadores engañaron a las moscas con trampas cebadas con trozos de carne de cerdo cruda, colocadas a lo largo de los senderos, colectando más de mil moscas.
El ADN en y sobre las moscas fue extraído y analizado.
En las muestras de las moscas carroñeras se identificó el ADN de 20 especies de mamíferos, incluyendo monos, animales carnívoros, perezosos, osos hormigueros, marsupiales, roedores y murciélagos. Un conteo utilizando las cámaras-trampa realizado durante el mismo período de tiempo detectó sólo 17 especies y los recuentos de transectos detectaron sólo 13. Las moscas encontraron cuatro especies no detectadas ni por las cámaras-trampa ni los transectos, incluyendo dos murciélagos. El método no fue perfecto, sin embargo, al no encontrar tres especies detectadas por los otros métodos. El gusto de las moscas por los desechos puede ayudar a explicar los resultados: eran buenas en detectar especies como los primates, que producen excrementos abundantes y menos capaces de escoger especies como roedores y ciervos que producen heces pequeñas y duras.
"Estamos muy contentos de informar que la "metabarcoding" de las moscas carroñeras es una manera muy efectiva para estudiar las comunidades de mamíferos", comentó Rodgers. "Esperamos que en el futuro, esta técnica pueda ayudar en la lucha por proteger y monitorear la biodiversidad en todo el mundo".
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Rodgers, T. W., Xu, C. C. Y., Giacalone J. et al.. 2017. Carrion fly-derived DNA metabarcoding is an effective tool for mammal surveys: evidence from a known tropical mammal community. Molecular Ecology Resources, early online. Doi: 10.1111/1755-0998.12701
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Molecular Ecology Resources