Secuenciación masiva de ADN para analizar la biodiversidad de la bahía de Palma y de sus ambientes portuarios

JUAN RIERA ROCA / Un estudio del IMEDEA (CSIC-UIB) para la Autoridad Portuaria de Baleares (APB) mediante secuenciación masiva de ADN permite probar la eficacia de una nueva metodología que incrementa el número de especies de anélidos presentes en las aguas de las Islas Baleares.

Un equipo de investigadores del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA, CSIC-UIB) ha elaborado un estudio sobre la biodiversidad del fondo marino del puerto y de la bahía de Palma que ha permitido identificar un total de 269 especies de gusanos marinos.

Esta gran diversidad de especies es indicador de la complejidad de hábitats de la bahía y refleja el desconocimiento de la diversidad que nos rodea. También se han identificado especies que no habían sido vistas hasta ahora en las islas Baleares, algunas invasoras.

El trabajo es fruto de la colaboración entre la APB y del IMEDEA, que hace un año firmaron un contrato de investigación para llevar a cabo una «Análisis de la biodiversidad del fondo marino (bentónica) del puerto de Palma y de otras zonas de la bahía de Palma».

El proyecto, liderado por los doctores Joan Pons, del IMEDEA, y María Capa, del Departamento de Biología de la UIB y del University Museum de Noruega, quiere averiguar si el ADN es un instrumento preciso y rentable para identificar especies y hacer un seguimiento del estado de conservación de las comunidades marinas.

Para responder a esta pregunta, los doctores Capa y Pons han desarrollado una nueva metodología de análisis basada en el uso de técnicas de secuenciación masiva de ADN, la cual les ha permitido comparar la composición de especies de gusanos marinos y su abundancia.

Esto se ha hecho en tres áreas donde hay un impacto humano diferente: el puerto de Palma, el Portitxol y la zona marina protegida de la bahía de Palma. La APB defiende la colaboración con el mundo académico para sustentar sus decisiones sobre datos objetivos.

Para el presidente de la APB, Joan Gual de Torrella, es esencial «la colaboración continuada entre el puerto y la comunidad científica para obtener datos objetivos a partir de las cuales se puedan adoptar decisiones acertadas, y no hacerlo lo desde suposiciones o prejuicios».

El estudio ha sido coordinado por la Unidad de Calidad, Medio Ambiente e Innovación de la APB y una de sus conclusiones es que los gusanos marinos —muchos de los cuales se han estudiado— son un excelente indicador del estado de conservación marina.

Los gusanos o anélidos marinos son un grupo abundante y diverso de invertebrados (con unas 17.000 especies descritas en el mundo y alrededor de 500 de citadas en las Islas Baleares) que habita mayoritariamente en los fondos marinos.

Constituyen un modelo ideal para esta investigación, ya que actúan como representantes de las comunidades marinas y como indicadores de perturbación ambiental. Los ha estudiado una embarcación del IMEDEA (CSIC-UIB), con la ayuda de buzos profesionales.

Se recogieron muestras durante el verano y el invierno de 2017 en el puerto de Palma, el Portitxol, así como la reserva marina de la bahía de Palma (cala Azul) y en la isla de la Gamón. En total, se recogieron sesenta muestras de sedimento y de raspados de superficies duras (muros y estructuras artificiales).

Estas muestras se han procesado y estudiado de manera detallada tanto morfológicamente como genéticamente. Las muestras recogidas en los sedimentos de los ambientes portuarios contienen una baja diversidad de especies, algunas de las cuales son indicadores.

Su estudio facilita información sobre condiciones ambientales degradadas, como era esperable. Han sorprendido muestras tomadas en los muros más expuestos los puertos, incluidos los muelles de barcos y los cruceros turísticos en el dique del Oeste.

Estas muestras reflejan un estado de conservación más bueno de lo esperado, ya que contienen una gran diversidad de especies, algunas propias de ambientes no antropizados. Además, el estudio ha permitido detectar la presencia de especies invasoras.

También, especies del género hidroide, que no habían sido mencionadas hasta ahora en las islas Baleares. No se sabe cuándo han podido llegar a Mallorca, ya que no existen estudios previos y posiblemente han sido introducidas en las aguas de Mallorca adheridas a los cascos de los barcos o en larvas en aguas de lastre.

Su presencia se relaciona con efectos negativos para el medio ambiente, ya que pueden llegar a formar densas colonias de tubos calcáreos someros que desplacen las especies nativas, además de provocar problemas de obstrucción de canales y compuertas en puertos y otros sistemas costeros o crecer en los cascos de los barcos.

En Baleares, no se sabe cuál es la magnitud del problema, ya que los ambientes portuarios no han sido estudiados en profundidad. En estos momentos, hay dos estudiantes que trabajan en un proyecto de Master y Fin de Grado, respectivamente, para tratar de resolver algunas de estas cuestiones.

En cuanto a la pregunta inicial, de carácter metodológico, que motivó la investigación, el estudio ha permitido comparar el método tradicional de identificación visual de especies basado en la comparación de datos morfológicos, con una metodología en auge para el estudio de la composición de especies de comunidades mediante técnicas de secuenciación masiva del ADN.

El objetivo ha sido conocer cuál de las dos técnicas resulta más precisa y eficiente. Esta conclusión es especialmente importante para proyectos de evaluación de la biodiversidad y comunidades marinas sometidas a impacto ambiental.

Con métodos tradicionales, utilizando únicamente datos morfológicos, se logró reconocer 203 especies, mientras que los datos puramente genéticas, a partir de la secuenciación masiva de ADN, consiguieron identificar 122 especies, un 40 por ciento menos.

El solapamiento entre ambos métodos fue del 50 por ciento. Ambos métodos, por tanto, consiguen resultados complementarios y permiten, en combinación, incrementar el conocimiento de la composición de las comunidades marinas.

Los métodos genéticos presentan un potencial más elevado de desarrollo, pero requiere todavía de la generación de una base de datos completa que permita asociar secuencias de ADN en especies nominales. En términos económicos y de tiempo, un sistema y otro no mostraron grandes diferencias.

A juicio del jefe de Calidad, Medio Ambiente e Innovación, Jorge Martín, «este primer paso que hemos hecho en el puerto de Palma nos permitirá plantearnos la posibilidad de implantar el proyecto a otros puertos, tanto a los que gestionamos nosotros como proponer -lo los que dependen de otros».

De hecho, los resultados de este estudio son relevantes para las autoridades portuarias, así como para otras entidades interesadas en la evaluación de la calidad del medio ambiente marino, ya que validan una metodología efectiva para estimar la biodiversidad y el estado de conservación de las comunidades marinas.

Asimismo, se han obtenido por primera vez los códigos de barras genéticos para 80 especies, de modo que se han incrementado las bases de datos públicas que permiten identificar especies a partir de secuencias de ADN, y se han acelerado y abaratado las sucesivas campañas de monitorización. Gracias a ello se podrá hacer una mejor gestión y conservación de la biodiversidad, así como mejorar la detección de especies invasoras.

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