Gene Silo: La recolección de ADN de las estaciones de monitoreo de la calidad del aire ha sido un accidente útil

Reeditado por Platón

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estación-de-monitoreo-de-la-calidad-del-aire — El análisis recuperó ADN de más de 180 plantas, hongos, insectos, mamíferos, aves, anfibios y otros grupos diferentes.

Los filtros en miles de estaciones de monitoreo de la calidad del aire ambiental en todo el mundo han estado recolectando ADN ambiental (eDNA) sin darse cuenta durante décadas, ocultando una bonanza sin explotar para la investigación de todo tipo de especies.

El estudio se informó en Current Biology el 5 de junio por científicos del Laboratorio Nacional de Física.

La pérdida acelerada de biodiversidad y el aumento de la tasa de extinción de especies es una gran amenaza para los ecosistemas de todo el mundo. No ha sido posible cuantificar esas pérdidas a gran escala, en parte debido a la falta de la infraestructura necesaria. Sin embargo, este informe muestra cómo hay miles de muestras disponibles en lugares de todo el mundo.

"Las redes de calidad del aire existentes y establecidas son potencialmente una gran fuente sin explotar de datos de biodiversidad", dice Andrew Brown, científico principal, NPL. "Estas redes continuamente toman muestras de partículas y ahora tenemos la capacidad de hacer uso de esto de una manera completamente nueva".

“Uno de los mayores desafíos en la biodiversidad es el monitoreo a escala de paisaje, y nuestros datos sugieren que esto podría abordarse utilizando las redes ya existentes de estaciones de monitoreo de la calidad del aire, que están reguladas por muchos operadores públicos y privados”, agregó Elizabeth Clare de la Universidad de York. Toronto Canada. “Estas redes han existido durante décadas, pero realmente no hemos considerado el valor ecológico de las muestras que recolectan”.

Si bien las estaciones de monitoreo de la calidad del aire tienen una larga historia, los enfoques para la captura y el análisis del ADN ambiental fuera del aire se desarrollaron recientemente. Dos estudios anteriores, incluido uno de Elizabeth Clare Joanne Littlefair y sus colegas, también en Current Biology, ofreció evidencia de prueba de concepto de que era posible identificar especies en un zoológico tomando muestras del aire (https://www.eurekalert.org/news-releases/938896). El colaborador del estudio James Allerton, científico de NPL, dijo que fue después de leer sobre esos hallazgos que él y sus colegas de NPL comenzaron a considerar si los filtros utilizados para recolectar datos de calidad del aire podrían tener valor para recolectar ADN y se acercaron a Littlefair y Clare.

En su nuevo estudio, investigadores como Clare, Allerton y Brown, junto con Nina Garrett, de la Universidad de York en Toronto, y la primera autora Joanne Littlefair, de la Universidad Queen Mary de Londres, probaron si el eDNA transportado por el aire contenía información sobre la planta, el insecto y otros animales locales. la vida se captura en los filtros como un subproducto de las redes de monitoreo de la calidad del aire que operan regularmente y que están destinadas a monitorear los metales pesados y otros contaminantes en la atmósfera. Después de extraer y amplificar el ADN de filtros muestreados en estaciones de monitoreo en dos lugares del Reino Unido, encontraron un registro asombroso de biodiversidad atrapada en los filtros.

Sus análisis recuperaron eDNA de más de 180 plantas, hongos, insectos, mamíferos, aves, anfibios y otros grupos diferentes. Informan que la lista de especies incluía muchas “especies carismáticas como tejones, lirones, mochuelos y tritones lisos, especies de especial interés para la conservación como erizos y pájaros cantores, árboles como fresnos, tilos, pinos, sauces y robles, plantas como milenrama, malvas, margaritas, ortigas y pastos, cultivos herbáceos como el trigo, la soja y el repollo”.

También señalan que los filtros tenían ADN de 34 especies de aves. Los datos mostraron que los tiempos de muestreo más largos capturaron una mayor cantidad de especies de vertebrados, presumiblemente a medida que más mamíferos y aves visitaron el área con el tiempo.

Los investigadores sostienen, en base a sus hallazgos, que las redes de monitoreo de la calidad del aire han estado recopilando datos de biodiversidad local de manera estandarizada y a escala continental de forma rutinaria durante muchos años, pero que “la importancia ecológica de estas muestras ha pasado desapercibida”. En algunos lugares, las muestras se conservan durante décadas, lo que sugiere que ya existen muestras existentes que capturan datos ecológicos a lo largo del tiempo. Con solo cambios menores en los protocolos actuales de monitoreo de la calidad del aire, los investigadores dicen que estas muestras podrían usarse para un monitoreo detallado de la biodiversidad terrestre, confiando completamente en una red que ya está en funcionamiento.

“El hallazgo más importante, en mi opinión, es la demostración de que los muestreadores de aerosoles que se usan normalmente en las redes nacionales para el monitoreo de la calidad del aire ambiental también pueden recolectar eDNA”, dijo Allerton. "Se puede inferir que tales redes, durante todos sus años de operación y en otros países del mundo, deben haber estado recogiendo eDNA sin darse cuenta del mismo aire que respiramos".

“El potencial de esto no se puede exagerar”, dijo Littlefair. “Podría ser un cambio de juego absoluto para rastrear y monitorear la biodiversidad. Casi todos los países tienen algún tipo de sistema o red de monitoreo de la contaminación del aire, ya sea de propiedad estatal o privada, y en muchos casos ambos. Esto podría resolver un problema global de cómo medir la biodiversidad a gran escala”.

El equipo ahora está trabajando para preservar tantas muestras como sea posible con eDNA en mente. Si bien ya se han recolectado las muestras, dicen que se necesitará un esfuerzo global para aprovechar al máximo la información de biodiversidad que contienen.

Lea el reporte completo aqui.