Download casos prácticos ecología molecular en euskadi

CASOS PRÁCTICOS ECOLOGÍA MOLECULAR EN
EUSKADI
En palabras de la presentación de la línea de investigación en “Ecología
Molecular” de la Estación Biológica de Doñana (CSIC):
“A lo largo de los últimos 20 años, la biología molecular ha
revolucionado el estudio de la ecología, la evolución, el
comportamiento y la conservación. Durante este tiempo, los
métodos de caracterización genética de los individuos,
poblaciones y especies han proporcionado poderosas
herramientas para hacer frente a las innumerables preguntas
sobre la fascinante historia natural.
Además, los métodos moleculares han facilitado enormemente el
análisis de los patrones de variación genética en las
poblaciones naturales y proporcionan una oportunidad sin
precedentes para el estudio empírico de la evolución y los
procesos demográficos que la forman. Además, el uso de estas
herramientas moleculares se ha convertido en un enfoque
fundamental para la conservación de las especies.”
Compartiendo plenamente esta presentación aportamos en el documento adjunto,
como mero ejemplo, algunos casos prácticos de su aplicación a la conservación
de especies silvestres y variedades autóctonas en Euskadi:
CASOS PRÁCTICOS ECOLOGIA MOLECULAR EUSKADI v2
ECOLOGIA MOLECULAR
LA ECOLOGÍA MOLECULAR EN LA CONSERVACIÓN DE ESPECIES SILVESTRES.
La ecología molecular se define genéricamente, como el uso de la genómica, es
decir el estudio del genoma o ADN, para responder a preguntas y resolver
problemas en ecología y evolución con distintas finalidades; que en su
aplicación a la conservación de especies silvestres se ha denominado
igualmente “genética de la conservación”.
¿Pero cuales son las preguntas a las que estas técnicas nos permiten
responder? ¿Qué problemas se pueden resolver gracias a la información
aportada por estos análisis?
Primeramente resulta importante conocer el hecho
de que en un gran número de casos la genómica es un
método “único”. Es decir, resulta la única vía
disponible para conocer la información que es capaz
de revelar. Como por ejemplo la determinación del
tiempo que una especie ha poblado un territorio
(datación de radiación adaptativa), o el
establecimiento de relaciones filogenéticas entre
ejemplares que permita determinar la idoneidad, de
ejemplares foráneos, previa a una repoblación.
Adicionalmente dispone de una serie de ventajas frente a otros medios
analíticos que otorgan a la genómica, una incomparable potencia especialmente
en el trabajo con especies silvestres. Cabe destacarse la posibilidad de
trabajar con muestras de tamaño muy reducido, recogidas de forma indirecta,
sin avistar siquiera al ejemplar analizado (heces, pelos, saliva, etc…), lo
cual resulta de gran importancia y utilidad en el trabajo con especies
amenazadas, en muchos casos esquivas y con poblaciones muy reducidas.
Para una identificación más ordenada del alcance de la aplicación de las
técnicas usadas en ecología molecular, seguidamente clasificaremos las
soluciones que aportan en base a los cuatro grupos analíticos disponibles de
forma rutinaria, gracias a los kits EcoMolecular de BIOGENETICS:
Filiación de Origen
Determinación de clasificación taxonómica y haplotípica (linajes, ecotipos…)
Pruebas opcionales de este grupo analítico:
Determinación de origen
Determinación de autoctonismo con filiación a grupo matriz e identificación
de vía geográfica de colonización.
Identificación de filiación y flujo genético
Determinación de “parentesco consanguíneo” intra-poblacional, interpoblacional, o de un ejemplar respecto a un grupo/s patrón.
Identificación de Unidades de Conservación
ESU (Unidad evolutiva significativa – Mortiz 1994) u OCU (Unidad de
Conservación Operacional – Doadrio et al. 1996)
Compatibilidad para repoblación
Proximidad genética y adaptativa para la estimación genética y ecológica de
una descendencia que preserve la biodiversidad de la población amenazada y
resulte viable en el ecosistema destino.
Determinación de sexo
Sexado de muestras de género desconocido (especies sin dimorfismo sexual,
cuantificación de efectivos por género)
Situación poblacional
Determinación de la salud/ aptitud biológica (fitness), así como
determinación del tamaño efectivo poblacional y tendencia.
Pruebas opcionales de este grupo analítico:
Diagnóstico de fitness
Determinación de la salud por pérdida de diversidad genética (fitness) de la
población. Así como identificación de problemas asociados a la endogamia,
cuellos de botella, efectos fundador, etc…
Determinación de tamaño poblacional y tendencia
Determinación del número de ejemplares de la población (Ne) así como
identificación de la tendencia de crecimiento o decrecimiento de la misma.
Demografía histórica
Determinación de la antigüedad aproximada de la población e histórico de
crecimiento o decrecimiento del número de individuos de la misma a lo largo
del tiempo.
Genealogía
Determinación de relaciones de parentesco por consanguinidad entre
individuos y/o poblaciones.
Pruebas opcionales de este grupo analítico:
Árbol genealógico
Establecimiento de las relaciones “familiares” entre individuos y/o
poblaciones. Directo, ascendentes de un individuo/ población; o indirecto,
relación genealógica de un individuo/ población con una población patrón.
Datación molecular
Determinación de la fecha del establecimiento de una especie/ población en un
territorio (autoctonismo) y por tanto su escisión o radiación de un grupo
matriz.
Rasgos cuantitativos
Identificación y detección de rasgos de interés (QTLs) adicionales a un
haplotipo (OCU p.ej.) determinado. (p.ej. ejemplares pertenecientes o
compatibles con una población amenazada que resultan mas resistentes frente a
una determinada patología).
Estos análisis resultan de enorme utilidad en la planificación y gestión de
la conservación de especies silvestres, haciendo posible responder a muchos
interrogantes frecuentemente planteados en los catálogos de especies
amenazadas y en los planes de gestión de las mismas: como el tamaño efectivo
de las poblaciones, la tendencia de estas más allá de la deducida por la
evolución previsible de las amenazas, etc… Pero además, ofrecen respuesta
igualmente a otras preguntas de importancia crítica, que resultan
especialmente trascendentes puesto que únicamente pueden ser respondidas por
la ecología molecular, y muy probablemente por ello, ni siquiera llegan a ser
identificadas por la falta de hábito en su aplicación (la constitución de
unidades de conservación diferenciada en base al interés para la preservación
de la biodiversidad, la determinación de la aptitud efectiva –fitness-, o la
condición fundada como especie autóctona).
Situación que previsiblemente tiene su causa en la inexistencia hasta tiempos
recientes, de servicios capaces de ofrecer estas analíticas de forma
rutinaria en el ámbito de la conservación ambiental, fuera del entorno
científico-universitario cuyas dinámicas y procesos operativos no ofrecen la
necesaria agilidad comprometiendo su eficacia. En contraste a la situación en
otros sectores, como la medicina o la ganadería, en los cuales su aplicación
resulta común en diagnósticos patológicos, selección de reproductores,
pruebas de paternidad, etc…etc…
En resumen, la valiosa y, en muchos casos exclusiva, información aportada por
la “ecología molecular” permite, complementando los tradicionales datos
ecológicos, llevar a cabo una planificación y gestión de la conservación
fundada, proporcionando herramientas inéditas para la optimización de los
limitados recursos para la conservación de especies silvestres, especialmente
ineludible en la situación económica de los últimos tiempos. Mediante, por
ejemplo, la racionalización de las especies incluidas en los catálogos
regionales de especies amenazadas, eliminando aquellas realmente foráneas de
origen antrópico –ver casos prácticos: “Autoctonismo”-. O identificando
linajes (ESU/OCUs) comunes en un ámbito geográfico mayor, de forma que se
evidenciaría la criticidad y urgencia real de las acciones a tomar, y que
región debería adoptarlas en función de las ESU/OCUs existentes. Evitando así
la duplicidad de esfuerzos, o incluso la adopción de medidas innecesarias
para mantener una especie con una población testimonial en una región,
perteneciente al mismo linaje (ESU/ OCU) que la de la población matriz
situada en otro territorio, en la cual en caso necesario si deberían
concentrarse los esfuerzos de conservación.
Si lo desea, puede ampliar mas información sobre este tema en BIOGENETICS
EcoMolecular.