¿Contar peces a partir de trazas de ADN en el agua?

El agua de los ríos, los lagos y el mar contiene ADN de organismos como animales y plantas. ¿Puede ese ADN esparcido por el agua decirnos cuántos peces hay en una zona?

En el campo de la ecología, se usa cada vez más el análisis de tales moléculas de ADN, que conforman lo que se denomina “ADN ambiental”, para determinar la distribución de organismos macroscópicos. Sin embargo, diversos obstáculos han venido limitando las aplicaciones prácticas del análisis de ADN ambiental.

Unos investigadores del Instituto Nacional de Estudios Medioambientales, así como las universidades de Tohoku, Shimane, Kioto, Hokkaido y Kobe, todas estas entidades en Japón, han ideado un nuevo método para estimar la abundancia poblacional de las especies de peces (o más generalmente, de una especie acuática específica), mediante la medición de la concentración de ADN ambiental en el agua. Los experimentos realizados hasta ahora sugieren que el nuevo método tiene un buen potencial para tareas de vigilancia cuantitativa y no invasiva en ecosistemas acuáticos.

Las moléculas de ADN se desprenden de los organismos presentes en el medio acuático, son transportadas por el flujo de agua y finalmente se degradan. En un entorno natural, estos procesos pueden operar de manera compleja. Esto complica y limita el enfoque tradicional de cuantificación de la población basado en el ADN ambiental, en el que la presencia de una relación bien definida entre la concentración de ADN ambiental y la abundancia de la población ha sido fundamental, tal como explica Keiichi Fukaya, del Instituto Nacional de Estudios Medioambientales. "Pensamos que procesos fundamentales del ADN ambiental, como la muda, el transporte y la degradación, deben ser tenidos en cuenta, al hacer estimaciones sobre la abundancia de la población a través del ADN ambiental".

Los investigadores “contaron” los individuos de la especie Trachurus japonicus presentes en una zona frente a la costa japonesa, mediante mediciones cuantitativas de concentraciones de ADN ambiental. (Foto: Reiji Masuda, Kyoto University)

Fukaya y sus colegas pusieron en práctica esta idea adoptando un modelo hidrodinámico numérico que tiene en cuenta esos procesos a la hora de simular la distribución de las concentraciones de ADN ambiental dentro de un área acuática específica. "Resolviendo este modelo en la 'dirección inversa', podemos estimar la abundancia de la población de peces basándonos en la distribución observada de las concentraciones ambientales de ADN", argumenta Fukaya.

Unas pruebas realizadas en la bahía de Maizuru (Japón) confirmaron que la estimación de la abundancia de la población de peces de la especie Trachurus japonicus, obtenida mediante el nuevo método, era comparable a la proporcionada por un método convencional de uso común. (Fuente: NCYT de Amazings)