Crearon ferramentas informticas capaces de desvelar a historia demogrfica recente das poboacins
Investigadores das universidades de Vigo e Oviedo revelan como o ADN conta a historia da supervivencia dunha especie
O estudo acaba de ser publicado na revista 'Nature Communications'
Hoxe en da, moitas poboacins naturais enfrntanse a ameazas severas que reducen de forma alarmante o seu tamao. Entre estas presins destacan a sobreexplotacin, no caso de especies con interese produtivo, a contaminacin, a perda de hbitats ou o cambio climtico. Estes factores adoitan provocar un drstico descenso no número de individuos, o que, súa vez, implica a perda de diversidade xenética, incremento da consanguinidade e reducin da capacidade reprodutiva, limitando a adaptabilidade das poboacins e, se o declive se prolonga, conducindo extincin. Agora, un equipo de investigadores liderado pola Universidad de Oviedo en colaboracin coa 鶹 acaba de desenvolver novas ferramentas informticas que permiten revelar con detalle a historia demogrfica recente das poboacins e o seu grao de conexin ou diferenciacin con outras poboacins relacionadas.
No estudo, liderado polo profesor Enrique Santiago, do Departamento de Bioloxa Funcional da Universidad de Oviedo, participaron tamén Armando Caballero, investigador do Centro de Աپ Maria da 鶹 e Carlos Köpke, da empresa Plasma Labs Enterprises, con sede en Oviedo. Os resultados acaban de ser publicados na revista , unha referencia no mbito da xenética poboacional e a conservacin.
Novos modelos matemticos e novas ferramentas informticas
Os autores explican que os métodos dispoibles ata o momento s resultaban adecuados para poboacins completamente illadas, sen intercambio xenético con outras, algo pouco común na natureza, salvo en casos excepcionais como poboacins confinadas ou en illas moi remotas. Para superar esta limitacin, o equipo de traballo desenvolveu novos modelos matemticos que incorporan o fluxo migratorio entre subpoboacins, co que lograron estimacins mis realistas. Estas capacidades preditivas plasmronse en dous programas informticos: un que calcula o tamao efectivo contemporneo da poboacin e a súa estrutura, e outro que reconstrúe o tamao histrico ata unhas 150 xeracins atrs. Todo isto a partir da anlise de correlacins xenéticas (desequilibrio de ligamento) observadas en mostras de ADN de individuos actuais.
O equipo validou estas dúas súas ferramentas mediante simulacins e con datos reais de distintas especies, entre as que destacan candorcas, gorilas, cervos, cabalos, moscas da froita (Drosophila melanogaster) e peixes de poboacins naturais (salmns) ou cultivados en piscifactoras como rodaballos, douradas e robalizas, demostrando a súa eficacia para detectar subestruturas xenéticas e estimar o fluxo migratorio entre poboacins.
Ferramentas fundamentais para desenvolver estratexias de recuperacin
O profesor da Universidad de Oviedo Enrique Santiago e lder do traballo destaca que as estimacins obtidas mediante estas ferramentas “son cruciais para determinar o estado de conservacin de poboacins e especies ameazadas ou sometidas a explotacin e para desear estratexias de recuperacin”. Armando Caballero, profesor da 鶹, apunta que “o consenso entre a comunidade cientfica é que un tamao efectivo mnimo de 500 individuos é necesario para evitar a extincin por causas xenéticas, pero hoxe sabemos que moitas poboacins estn por debaixo deste limiar crtico”. Con este novo enfoque, engade Santiago, “é posible obter estimacins do tamao efectivo moito mis precisas que antes, o que proporciona un valioso respaldo para a conservacin da biodiversidade”.
Estes achados teen importantes implicacins prcticas porque, como sublian os autores, moitos destes declives poboacionais estn ocorrendo de forma acelerada. Por este motivo, dispoer de ferramentas que permitan detectar e monitorar estes cambios resulta fundamental. Ademais, estes novos métodos son robustos fronte a erros de xenotipado ou datos con baixa cobertura, o que facilita a súa aplicacin incluso en estudos con ADN antigo ou en especies non modelo. Os resultados do estudo, polo tanto, sern de grande utilidade para orientar programas de conservacin, xestionar poboacins silvestres ou explotadas e avaliar os efectos que a actividade humana e cambio global teen sobre a viabilidade xenética das especies.
O traballo foi desenvolto no marco do Programa de Ciencias Marias (ThinkInAzul) financiado polo Ministerio de Ciencia, Innovacin e Universidades e a Xunta de Galicia con fondos da Unin Europea (NextGenerationEU) e a European Maritime and Fisheries Fund, as como por outros fondos do Ministerio de Ciencia, Innovacin e Universidades.
