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Biodiversidad

Mucho más que un catálogo

Códigos de barras de ADN identifican nuevas especies y contribuyen en estudios de ecología y evolución

EDUARDO CESARImagine un mundo en que uno pueda saber el nombre de cualquier animal, de cualquier planta, de cualquier hongo, de cualquier organismo; allí donde esté, en un instante, en cualquier lugar del planeta. Tal la promesa embutida en el folleto de presentación del Proyecto Internacional de Código de Barras de la Vida (iBOL, sigla en inglés), con sede en la Universidad de Guelph, Canadá. Ésa fue la propuesta que Paul Hebert, director científico de iBOL, llevó al Simposio Internacional sobre ADN Barcoding del programa Biota-FAPESP, durante los días 4 y 5 de diciembre.

Hebert es conocido como el “inventor” de los códigos de barras de ADN, tramos cortos (de alrededor de 650 pares de bases) del genoma mitocondrial que permiten distinguir especies diferentes. En la charla de apertura del simposio, el investigador demostró de qué modo un banco de datos disponible  en internet, que integre informaciones genéticas y ecológicas, puede cumplir el propósito de catalogar e identificar toda la diversidad biológica del planeta. Brasil, poseedor de una diversidad biológica envidiable, es un socio codiciado por iniciativas internacionales como el iBOL y el Consorcio para el Código de Barras de la Vida (CBOL). Tanto es así que David Schindell, secretario ejecutivo del consorcio, llegó desde Washington para dar su charla y se volvió el mismo día.

Pero los investigadores brasileños presentes demostraron que la colaboración no se restringirá a enviar muestras de material genético al exterior. David Oren, investigador del Museo Paraense Emilio Goeldi y coordinador de biodiversidad de la red Geoma, que agrupa a varios institutos del Ministerio de Ciencia y Tecnología, puso de relieve la necesidad de que se instituya un programa nacional de barcoding, y al mismo tiempo de depositar especímenes de la biodiversidad autóctona en los Museos brasileños. “No podemos perder ese tren”, dijo. Debido a la falta de una organización central que congregue los esfuerzos, pese a su riqueza biológica, Brasil está tan sólo en el 11° lugar entre los países que suministraron datos para el banco de datos internacional Barcode of Life Data Systems (Bold).

Al margen de la ausencia de una coordinación nacional, el proceso de inventario en Brasil es probable que sea infinitamente más laborioso que en Canadá. El botánico Alberto Vicentini, del Instituto Nacional de Investigaciones de la Amazonia (Inpa), se valió de un pedacito de la Selva Amazónica como ejemplo: la reserva Ducke, ubicada cerca de Manaos, una de las regiones mejor conocidas de la Amazonia. Allí, en 1990 se estimaba que habría 825 especies de plantas vasculares: árboles y arbustos. Con un trabajo constante de inventarios, en 1994 dicha cifra trepó a 1.199, y en 1999 a 2.175, triplicándose prácticamente en una década. Los relevamientos de la flora tardan para llevarse a cabo, no solamente porque la diversidad es  gigantesca, sino también porque se conoce muy poco de ella. El resultado son pilas de muestras sin expertos que puedan identificarlas. Para Vicentini, secuenciar el código de barras y hacer un diagrama con el parentesco entre esos árboles no resolvería el problema, ya que las plantas seguirían sin nombre. “La Amazonia es una región continental, con una enorme diversidad, y probablemente con mucha diversificación reciente con variación molecular insuficiente como para que se puedan distinguir especies”, dijo.

Pero ya es algo. De alguna manera, el código de barras ayuda a admitir la variedad y clasificarla. Cuanto más dicha diversidad esté representada – e identificada – en el banco de datos, más rápido avanzará el proceso de inventario. El uso posible de la técnica va mucho más allá del hecho de catalogar la diversidad. Los investigadores extranjeros y brasileños que presentaron sus resultados en el marco del simposio mostraron que es un método innovador e importante para iniciar estudios de evolución y ecología, para inferir cuándo surgieron las especies y si las mismas son duraderas, y comparar la diversidad entre distintas áreas y mucho más.

El genetista Fabrício Santos, de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG), fue uno de los primeros investigadores en participar del consorcio internacional CBOL e insertar datos en el Bold. En 2006, su grupo demostró que el código de barras de ADN es eficaz para identificar aves de los trópicos. Cuando el método falla es porque hay problemas de clasificación que deben resolverse mediante estudios más minuciosos. En una pincelada rápida acerca de cómo viene empleando la técnica, Santos demostró también que es posible distinguir las cinco especies de tortugas marinas existentes en la costa brasileña, tal como lo informa en un artículo de 2009 publicado en Genetics and Molecular Biology. Y en un estudio sobre murciélagos publicado en 2008 en Molecular Physiology and Evolution, el grupo de Minas Gerais halló casos de especies ocultas, en que dos ó más especies son erróneamente consideradas una sola. El método ha venido mostrándose igualmente útil para identificar peces y comparar comunidades de especies de cuencas diferentes, como lo demostró Cláudio Oliveira, de la Universidad Estadual Paulista (Unesp) de Botucatú, y ranas, de acuerdo con un proyecto piloto llevado adelante por Mariana Lyra, de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp).

MIGUEL BOYAYANCoexistencia
Un buen ejemplo de aplicación ecológica proviene del laboratorio de Eduardo Eizirik, de la Pontificia Universidad Católica de Río Grande do Sul (PUCRS). Para entender la coexistencia de dos especies de tigrillos en la región central del estado sureño (lea en Pesquisa FAPESP nº 159), su equipo ha venido intentando, en colaboración con expertos en roedores, identificar a las especies encontradas dentro del estómago de los felinos. La tarea ahora se ha vuelto mucho más fácil con los marcadores genéticos. Por ahora, los datos han venido confirmando las sospechas de que cada especie de gato montés come presas diferentes, no precisamente el mismo tipo de roedores. De los resultados también surgieron sorpresas para los expertos en ratones: el ADN de especies que no se encuentran en el banco de datos. Los tigrillos probablemente conocen mejor la fauna de los pequeños mamíferos que los especialistas humanos.

En un ejemplo más cercano del cotidiano extrauniversitario, la genetista Cristina Miyaki, de la Universidad de São Paulo (USP) – una de las organizadoras del simposio, junto con las colegas del instituto Mariana Cabral de Oliveira y Lúcia Lohmann –, mostró un caso policial. Un hombre detenido en 2003 en el aeropuerto de Recife, tenía escondidos, por debajo de su camisa, rollos hechos con medias femeninas llenos de huevos que, según declaró, eran de codorniz. No convencida con la explicación, la policía avanzó en la pesquisa y le solicitó ayuda a la experta de la USP. Eran 50 embriones, que el equipo de Cristina identificó que eran de guacamayo azul y amarillo (Ara ararauna), de loro sabiá cica (Triclaria malachitacea), de loro cariamarillo (Alipiopsitta xanthops) y de papagayos del complejo Amazona aestiva/Amazona ochrocephala. Por suerte para el traficante, ninguna de estas especies está amenazada de extinción, lo que le valió la libertad después de quedar detenido durante algunos días y pagar una multa.

Prejuicios
l simposio fue un rápido paseo por una inmensa riqueza que podrá revelarse con el uso más sistemático de los códigos de barras en Brasil. No obstante, el uso de esta herramienta genómica aún enfrenta prejuicios. Algunos investigadores no creen que el análisis de las secuencias genéticas funcionará como lo prometió Paul Hebert, el director científico del iBOL, sin que se conozca más a fondo la biología de los organismos. “¿Los códigos de barras ayudarán a delimitar qué es una especie? ¿Tomarán el lugar de la necesidad de darles nombres a las plantas?”, se cuestionó Vicentini, del Inpa, en su presentación. Muchos disienten, por ejemplo, con relación al principio empleado por el canadiense para definir especies distintas: bastaría una divergencia de un 2% entre los tramos de ADN analizados. La idea no es considerada realista porque algunas especies albergan una gran diversidad y aún así funcionan como una unidad evolutiva. Lo contrario también puede suceder: dos especies que siguen rumbos evolutivos independientes aun con materiales genéticos muy semejantes, a lo mejor porque aún no ha transcurrido el tiempo suficiente como para que las diferencias se acumulen.

De cualquier manera, parece existir un consenso entre los investigadores brasileños que participaron en el simposio: muchos avances en el conocimiento saltan a la vista si todos los especialistas de las diversas áreas se reúnen alrededor de este nuevo instrumento. “Sería necesario un financiamiento amplio para erigir un gran centro de investigación de la biodiversidad mediante el empleo de códigos de barras”, dice Vicentini. “Un centro de este tipo puede dar impulso a las actividades de inventario y descripción de la biodiversidad brasileña, pero debe quedar supeditado al fortalecimiento de la taxonomía y de la sistemática, y principalmente, a la formación de profesionales. El código de barras molecular debe verse como una herramienta adicional para la comprensión de la diversidad biológica, y no como reemplazante de las formas tradicionales de investigación en taxonomía y sistemática”, sostiene.

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