Extraen el primer ADN de caracoles tropicales modernos, antiguos y fósiles
En el País de las Maravillas, Alicia bebió una poción para encogerse. En la naturaleza, algunas especies animales se encogen para escapar de la atención de los cazadores humanos, un proceso que lleva de décadas a milenios.
Para comenzar a comprender la genética de la reducción, científicos
trabajando en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) en
Panamá, extrajeron con éxito ADN de caracoles marinos. Su nueva técnica no solo
arrojará luz sobre cómo los animales, desde lagartos hasta lémures, se encogen,
sino que revelará muchas otras historias escondidas en caracoles marinos.
"Los seres humanos son únicos como
depredadores", comentó Alexis Sullivan, estudiante de doctorado en la
Universidad de Penn State que realizó la investigación de campo como becaria a corto
plazo en STRI. “La mayoría de los otros animales buscan presas más pequeñas,
más jóvenes, más viejas o heridas que son fáciles de atrapar, pero los humanos
a menudo toman al individuo más grande para alimentar muchas bocas o para
exhibirlo como un trofeo”.
Esta preferencia por los más grandes significa que
los individuos más pequeños tienden a sobrevivir y reproducirse, lo que con el
tiempo conduce a la evolución de los individuos más pequeños en la población.
El padre de Sullivan era cazador, y ella recuerda que de niña le intrigaba que
él decidiera perdonar la vida a los machos más grandes para evitar que esto
sucediera en la población local de ciervos.
Cuando se unió al laboratorio de George Perry en
Penn State, escribieron un artículo que revisaba "la historia profunda del
entramado humano" con los animales y las plantas, y cómo estos organismos
han cambiado físicamente debido a los comportamientos humanos. Sullivan
esperaba escribir su tesis sobre los lémures, que se han reducido de tamaño
casi en un 10% en solo 1,000 años, presumiblemente como resultado de la caza
humana. Pero debido a que los lémures son primates, están en peligro de
extinción y viven en Madagascar, la logística, sin mencionar el costo, de
muestrear el ADN de los lémures modernos y antiguos fue abrumador para
Sullivan.
Al mismo tiempo, Sullivan y Perry estaban fascinados
por un estudio realizado por un científico de STRI, Aaron O'Dea, y sus colegas,
quienes demostraron que los caracoles marinos Strombus pugilis, que los
residentes de la costa caribeña suelen comer como ceviche o en buñuelos, se han
vuelto más pequeños en las áreas donde se recolectaron como alimento. Los
caracoles modernos contenían un 66% menos de carne que las de los antiguos
arrecifes "prístinos". La logística de trabajar en la Estación
Científica de Bocas del Toro del Smithsonian era sencilla, pero nadie había
extraído antes ADN de caracoles tropicales, ni modernos ni antiguos.
"La mayor parte del ADN antiguo que se había
secuenciado era de animales o plantas encontrados en permafrost, lo que ayuda a
preservar el ADN", comentó Sullivan. "No teníamos idea de si el ADN
sobreviviría en un ambiente tropical durante miles de años".
El primer paso que tomó fue crear una secuencia de
referencia a partir de tejido de caracol fresco. Luego se trasladó al
caparazón. Dado que los caracoles tienen mucho más carbonato de calcio que los
huesos, Sullivan tuvo que modificar un enfoque estándar que se usa típicamente
para extraer ADN del material esquelético humano. Este paso crucial fue
recomendado por Stephanie Marciniak, especialista en ADN antiguo y becaria
postdoctoral en el laboratorio de Perry.
Después de refinar el enfoque, Sullivan pasó a
caracoles milenarios de un basurero en el sitio arqueológico conocido como
Sitio Drago en Bocas del Toro. Este sitio ha sido estudiado por el investigador
asociado de STRI y profesor en UCLA, Tom Wake.
"Esos caracoles probablemente habían sido
cocinados por sus recolectores precolombinos, lo que hace que la exitosa
extracción y secuenciación del ADN de Alexis sea aún más increíble",
comentó Wake.
Finalmente, Sullivan recurrió a la misma especie de
caracol preservada en un arrecife de coral del Holoceno medio, nuevamente en
Bocas del Toro. Como esperaban, el ADN estaba mal conservado, pero Sullivan
demostró que incluso los caracoles de más de 7,000 años conservaban fielmente
el ADN.
"Me sorprendió", comentó O'Dea. “Después
de 7,000 años a temperaturas superiores a 20 grados Celsius, estos caracoles
aún conservaban fragmentos diminutos del ADN de los animales originales. Este
trabajo abre la puerta para explorar los cambios genéticos en los caracoles,
asociados con los cambios de tamaño durante milenios, y todo se debe a la
habilidad y perseverancia de Alexis".
A medida que el equipo aprenda más sobre la biología
y la genética del caracol, estarán en una posición mucho mejor para comprender
si la cosecha humana o algo más explica por qué esos caracoles son más pequeños
en las áreas donde se cosechan con frecuencia.
“Estamos especialmente agradecidos con la comunidad
de Cayo Agua en Bocas del Toro que ofreció los caracoles para nuestras
pruebas”, comentó Sullivan. Espera regresar pronto a Panamá para compartir sus
resultados con ellos.
Referencia
Sullivan, Alexis P., Marciniak S., O’Dea, A. et al.
Modern, archaeological, and paleontological DNA analysis of a human-harvested
marine gastropod (Strombus pugilis) from Caribbean Panama. 2021. Molecular
Ecology Resources https://doi.org/10.1111/1755-0998.13361
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