La nueva tecnología de ADN* promete mejorar los esfuerzos para monitorear la vida marina en el Océano Austral y detectar la presencia de especies marinas no nativas cerca de la Antártida.
Durante un viaje de 3.000 millas náuticas desde Hobart a la estación de investigación de Davis en 2019, en el antiguo rompehielos australiano Aurora Australis, los científicos recolectaron 138 muestras de agua de mar y examinaron el "ADN ambiental" (eDNA) en las muestras para ver qué especies de zooplancton (pequeños animales marinos) habían estado presentes en el momento en que se recolectaron las muestras.
La genetista molecular de la División Antártica Australiana, la doctora Leonie Suter, dijo que luego compararon las especies detectadas usando eDNA con el zooplancton recolectado usando un registrador continuo de plancton (CPR).
"El CPR es un instrumento remolcado detrás del barco que captura el zooplancton entre dos láminas de seda", dijo el Dr. Suter.
"Luego podemos observar a los animales capturados bajo el microscopio para identificarlos".
El CPR se ha utilizado para monitorear la diversidad de zooplancton del Océano Austral desde 1991, proporcionando un valioso conjunto de datos a largo plazo que permite a los científicos ver cambios en las comunidades de zooplancton.
Sin embargo, solo los organismos más robustos, como los crustáceos, permanecen intactos en la CPR, mientras que muchos organismos frágiles y gelatinosos se dañan y no pueden ser identificados.
"Con el eDNA podemos identificar la mayoría de las cosas en el medio ambiente, incluso si es solo una pequeña parte de él, o heces, huevos o larvas", dijo el Dr. Suter.
"Así que queríamos comparar la información que el eDNA puede proporcionar, con el CPR, para ver si el eDNA puede hacer una contribución útil al conjunto de datos de zooplancton del Océano Austral existente".
El equipo, dirigido por la ex investigadora de la Universidad de Curtin Georgia Nester (ahora en la Fundación Minderoo), descubrió que el eDNA detectó una gama más amplia de especies que el CPR, y podría usarse en el hielo marino, donde el CPR no puede llegar.
"Detectamos 68 especies de zooplancton utilizando eDNA y 32 utilizando remolques de RCP", dijo el Dr. Nester.
"Solo 12 especies se compartieron entre los dos métodos y la mayoría de ellas eran crustáceos, como el krill y los copépodos".
El Dr. Suter dijo que los métodos de eDNA y RCP tenían diferentes fortalezas y limitaciones, por lo que la combinación de ambos métodos "ampliaría la lente".
"Los dos métodos juntos proporcionan una visión más holística de la diversidad y el cambio del zooplancton, y pueden permitirnos ver patrones que de otro modo podríamos pasar por alto", dijo el Dr. Suter.
"Por ejemplo, algunos organismos gelatinosos pueden hacer frente mejor al calentamiento de las temperaturas oceánicas, pero si solo estamos mirando crustáceos, es posible que lo pasemos por alto".
Durante el viaje, el método eDNA también detectó 16 especies no autóctonas o potencialmente invasoras.
"La mayoría de estas especies se detectaron más cerca de Tasmania, donde se sabe que se encuentran", dijo el Dr. Nester.
"Sin embargo, las detecciones de algunas especies aumentaron una vez que entramos en el hielo marino.
"Estas detecciones se atribuyeron en gran medida a que los organismos adheridos al casco del barco fueron erosionados por el hielo marino.
"Si bien la bioincrustación del casco es una vía potencial reconocida para las introducciones marinas en la Antártida, las detecciones generales de eDNA fueron relativamente bajas, y no podemos descartar que representen ADN no viable, larvas u organismos muertos".
La gerente ambiental de la División Antártica Australiana, Kirsten Leggett, dijo que el nuevo rompehielos de Australia, RSV Nuyina, tiene un plan de gestión de bioincrustaciones para minimizar el riesgo de transportar especies no nativas a la Antártida, y cumple con las pautas de bioconstrucciones de la Organización Marítima Internacional.
"Seguimos colaborando con las autoridades pertinentes y los expertos en la materia para garantizar que se alcancen los más altos estándares de bioseguridad en todo el Programa Antártico Australiano", dijo la Sra. Leggett.
Además de ser útil para monitorear el cambio a largo plazo, el Dr. Suter dijo que el eDNA proporciona un medio novedoso para monitorear los riesgos de bioseguridad marina.
"Dada la vulnerabilidad de los ambientes antárticos a la introducción de especies no nativas, el trabajo futuro debe buscar formas de aumentar la probabilidad de detectar especies no nativas en la Antártida de manera oportuna, y los métodos basados en eDNA podrían ser adecuados", dijo.
"Además, el eDNA, en combinación con los estudios de RCP y los datos biofísicos, demostrará una imagen matizada de los ecosistemas del Océano Austral, para comprender mejor los impactos de las condiciones cambiantes en estos ecosistemas".
La investigación se publica en Science of the Total Environment.
* El ADN es la información genética que se encuentra en las células de todos los organismos. Los organismos arrojan su ADN al medio ambiente (de la piel, las escamas y las heces, por ejemplo), donde se mezcla en una gran "sopa" de "ADN ambiental", o eDNA, el ADN de todos los organismos presentes en ese entorno.
Australian Antartic Division
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