Un nuevo trabajo muestra cómo el uso de la secuenciación de ADN de próxima generación en basureros de packrat antiguos - nidos hechos de material vegetal, fragmentos de insectos, huesos, materia fecal y orina - podría proporcionar instantáneas ecológicas del pasado de la Tierra. Publicado hoy en eldiario Ecología y evolución el estudio puede allanar el camino para que los científicos comprendan mejor cómo las comunidades de plantas, y posiblemente también los animales, las bacterias y los hongos, responderán al cambio climático causado por los humanos.
"Los basureros de roedores son herramientas poderosas en paleoecología", dijo Michael Tessler, becario postdoctoral en el Museo Americano de Historia Natural. "Queríamos ver cómo podríamos aprovechar este recurso invaluable y expandir su uso para darnos una visión generalver cómo era la vida en las Américas hace 1,000, 10,000 o incluso 30,000 años, y medir cómo ha cambiado en el tiempo desde entonces "
Packrats Neotoma spp. Son roedores nocturnos de cola larga que crean nidos a partir de materiales vegetales en cuevas y grietas secas. Su orina viscosa y pegajosa ayuda a los nidos a unirse en una masa sólida, capaz de ser preservada por decenas demiles de años, algunos nidos incluso datan de más allá de la última edad de hielo. Estos depósitos ricos en plantas, llamados basureros, que también pueden contener insectos, huesos y otros materiales que los paquetes recogen habitualmente, se encuentran en partes áridas del norteAmérica. Debido a que el rango de alimentación de estos pequeños roedores es limitado, el contenido de los basureros packrat representa el medio ambiente local en el momento en que se reunió el material, proporcionando pistas sobre climas y entornos pasados. Desde 1960, más de 2,000 antiguos basureros packrat del oeste del norteAmérica ha sido analizada en busca de contenidos fósiles y archivada.
"El contenido de Midden está tan bien conservado que los fragmentos de ADN antiguo se pueden extraer y analizar a lo largo de milenios", dijo Rob Harbert, profesor asistente en el Stonehill College que concibió este estudio cuando era un postdoctorado en el Museo ".se ha utilizado para identificar un perezoso terrestre extinto preservado en el sur de Argentina, nos cuenta sobre la historia del borrego cimarrón en California, y proporcionó evidencia de infección por el virus del papiloma en paquetes durante los últimos 27,000 años. Debido a su densa distribución, los basureros fósiles en las Américas ofrecenla oportunidad de perfilar genéticamente comunidades enteras a través del tiempo y el espacio, pero primero, necesitamos mejorar la forma en que analizamos los datos de estos depósitos, el objetivo principal de este estudio ".
Los investigadores analizaron ADN antiguo de muestras de 25 packrat midden entre 300 y 48,000 años de la Colección norteamericana de Packrat Midden en el Laboratorio Tree Ring de la Universidad de Arizona. Las muestras provienen de dos ubicaciones: la Reserva Nacional de la Ciudad de Rocks en el centro-surIdaho y Guadalupe Canyon en el norte de Baja California, México. Estos dos sitios abarcan el rango de las condiciones climáticas actuales a través de las cuales se preservan y han sido estudiados los bastiones de packrat de América del Norte.
Los investigadores exploraron el uso de dos técnicas de secuenciación de próxima generación para comparar el ADN: amplicón, durante el cual se secuencia el mismo gen de cada muestra, y escopeta, que selecciona al azar fragmentos de ADN para secuenciar. Decidieron centrarse en la escopetatécnica para este estudio, el hallazgo de que los basureros de Packrat de hasta 32,000 años contienen ADN recuperable que es consistente con los fósiles encontrados en estos depósitos. Como era de esperar, una gran parte de este ADN es bacteriano, pero entre el 20 y el 40 por ciento se clasifica como perteneciente aorganismos eucariotas, aquellos cuyas células tienen un núcleo, incluidas plantas como hierbas, pinos, enebros, margaritas y rosas, así como una pequeña cantidad de vertebrados, incluidos insectos y hongos. Los virus también estaban presentes en pequeñas cantidades.
Aunque este estudio subraya la promesa de una secuenciación de ADN profunda para iluminar ecosistemas anteriores, se requiere un gran progreso para que el trabajo sea más preciso. Dado que las secuencias de escopeta fragmentan fragmentos aleatorios de ADN, requiere que los investigadores tengan una base de datos sólida que puedan usarhacer coincidir las secuencias con un organismo. Si los datos para ese organismo no existen, los científicos solo obtienen la coincidencia más cercana, o ninguna coincidencia. Debido a esto y a la degradación del ADN, los investigadores dicen que solo fueron capaces de coincidir definitivamentelos fragmentos de ADN a nivel familiar y no pudieron igualarlos con grupos de géneros o especies.
"A medida que los costos de la secuenciación del ADN continúen disminuyendo y el poder de cómputo aumente, las posibilidades de usar esta técnica mejorarán enormemente", dijo Harbert. "Una investigación adicional sobre la composición taxonómica de los basureros podría refinar nuestra comprensión de la línea de tiempo del clima pasado".cambio, migración de especies y extinción, y esto informará mejor al estudio de los efectos del cambio climático actual y futuro ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Museo Americano de Historia Natural . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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