Debajo de la superficie de una corriente de agua dulce, animales, plantas, hongos y microorganismos crean patrones complejos de biodiversidad. Brooke Penaluna, bióloga pesquera investigadora en la Estación de Investigación del Noroeste del Pacífico del Servicio Forestal del USDA, estudia estas dinámicas, que pueden ser complicadas.
por Rachel White, Servicio Forestal del USDA
«Comprender la biodiversidad de los ecosistemas de agua dulce y cómo se distribuyen las diferentes especies a lo largo de una red de arroyos es un desafío. Los arroyos están interconectados y tienen muchas especies raras y difíciles de detectar», dijo Penaluna, autor principal de un estudio publicado recientemente en el Revista de Biogeografía .
Big data, grandes descubrimientos
Penaluna y su equipo de investigación estudiaron cuatro cuencas de cabecera del río Trask en la costa de Oregón. Su estudio se basó en el análisis del ADN ambiental (eDNA), que son rastros de material genético arrojado por los organismos vivos a la corriente. De sus muestras de agua , los científicos extrajeron fragmentos diminutos de ADN y los enviaron a un laboratorio para ser secuenciados, proporcionando una firma genética. Sus muestras contenían más de 2 millones de secuencias o «lecturas», que luego debían compararse con bases de datos genéticas conocidas para determinar la identidad de las especies.
“Esta es la definición de big data ”, dijo Penaluna. «Supera todas las hojas de cálculo de Excel».
Los resultados del equipo detectaron un cambio en el patrón de la biodiversidad de los arroyos desde los tramos más bajos hacia las cabeceras donde los peces se retiraron en un umbral río arriba. También detectaron salmónidos (salmón del Pacífico y trucha degollada costera) más arriba de lo esperado, lo que sugiere una extensión de la distribución.
Sculpins roban la escena
Los Sculpins son las estrellas de rock de este estudio, y no solo por su aspecto puntiagudo. «Nuestros hallazgos de sculpins nos muestran que las cosas no están donde pensábamos que estaban. Estamos identificando nuevos linajes de sculpins utilizando sus firmas genéticas», dijo Penaluna. Estos hallazgos revelan el poder del eDNA para mostrar aspectos de la biodiversidad que habían estado «ocultos» para nosotros.
Además de descubrir posiblemente nuevas especies de sculpin, el análisis también detectó un patógeno anfibio potencialmente dañino llamado Batrachochytrium dendrobatidis, así como la presencia del escurridizo castor de montaña.
Este estudio transformó la comprensión de la presencia de especies en las cuencas hidrográficas y, por extensión, mejoró nuestra capacidad para rastrearlas, protegerlas y gestionarlas. También reveló cuánto no sabíamos y cuánto más hay por aprender.
Más información: Brooke E. Penaluna et al, Descubriendo la biodiversidad oculta de los arroyos en el límite superior de distribución de los peces, Journal of Biogeography (2023). DOI: 10.1111/jbi.14605
