Los científicos han recuperado los primeros datos genéticos de un ave extinta en el Caribe, gracias a los huesos notablemente conservados de un caracara de Creighton de un sumidero inundado en la isla Gran Ábaco.
Los estudios de ADN antiguo de aves tropicales se han enfrentado a dos obstáculos formidables. El material orgánico se degrada rápidamente cuando se expone al calor, la luz y el oxígeno. Y los huesos huecos y livianos de las aves se rompen fácilmente, lo que acelera la descomposición del ADN interno.
Pero las profundidades oscuras y libres de oxígeno de un agujero azul de 100 pies conocido como Sawmill Sink proporcionaron las condiciones ideales de conservación para los huesos de Caracara creightoni , una especie de gran halcón carroñero que desapareció poco después de que los humanos llegaran a las Bahamas hace unos 1.000 años.
La investigadora postdoctoral del Museo de Historia Natural de Florida, Jessica Oswald, extrajo y secuenció material genético de una persona de 2.500 años C. Creightoni fémur del agujero azul. Debido a que el ADN antiguo a menudo está fragmentado o falta, Oswald tenía expectativas modestas sobre lo que encontraría, tal vez uno o dos genes. Pero en cambio, el hueso produjo el 98,7% del genoma mitocondrial del ave, el conjuntode ADN que la mayoría de los seres vivos heredan solo de sus madres.
"Estaba súper emocionado. Me hubiera gustado obtener esa cantidad de cobertura de un espécimen nuevo", dijo Oswald, autor principal de un estudio que describe el trabajo y también investigador postdoctoral en la Universidad de Nevada, Reno ".Obtener ADN de un ave extinta en los trópicos es importante porque no ha tenido éxito en muchos casos o ni siquiera lo ha intentado ".
El genoma mitocondrial mostró que C. Creightoni está estrechamente relacionado con las dos especies de caracara que quedan vivas en la actualidad: la caracara con cresta, Caracara cheriway y la caracara del sur, Caracara plancus . Las tres especies compartieron por última vez un ancestro común hace entre 1,2 y 0,4 millones de años.
Al menos seis especies de caracara alguna vez limpiaron cadáveres y capturaron pequeñas presas en el Caribe. Pero el retroceso de los glaciares hace 15.000 años y el aumento resultante en el nivel del mar desencadenaron la extinción de muchas aves, dijo David Steadman, curador de ornitología del Museo de Florida..
C. Creightoni logró sobrevivir a los cambios climáticos radicales, pero la llegada de personas a las islas finalmente anunció la desaparición de la especie, ya que las tortugas, cocodrilos, iguanas y roedores de los que dependía la caracara para alimentarse desaparecieron rápidamente.
"Esta especie todavía estaría volando si no fuera por los humanos", dijo Steadman. "Estamos usando ADN antiguo para estudiar lo que debería ser la biodiversidad moderna".
Hoy en día, las islas albergan solo una fracción de la vida silvestre que una vez floreció en los matorrales, los bosques y el agua. Pero los agujeros azules como Sawmill Sink pueden ofrecer un portal al pasado. Los investigadores han recolectado más de 10,000 fósiles del sumidero, que representancasi 100 especies, incluidos cocodrilos, tortugas, iguanas, serpientes, murciélagos y más de 60 especies de aves.
La rica reserva de fósiles de Sawmill Sink fue descubierta por el buzo de cueva Brian Kakuk en 2005 en su búsqueda de pasajes horizontales en la piedra caliza. El agujero no era un lugar popular para bucear: treinta pies debajo de la superficie había una capa de 20 pies de espesorsulfuro de hidrógeno saturado, una masa opaca que no solo huele a huevo podrido, sino que también reacciona con el agua dulce que está encima para formar ácido sulfúrico, que provoca quemaduras químicas graves.
Después de varios intentos, Kakuk, equipado con un sistema de rebreather y protección adicional para la piel, atravesó el sulfuro de hidrógeno. Su lámpara iluminó docenas de cráneos y huesos en el piso del agujero azul.
Poco después, Kakuk y su compañera buceadora de cuevas Nancy Albury comenzaron un programa de buceo organizado en Sawmill Sink.
"Esto fue encontrado por alguien que reconoció lo que era y nunca movió nada hasta que todo estuvo bien hecho", dijo Steadman.
Aunque la capa de sulfuro de hidrógeno presentaba un problema desagradable para los buceadores, proporcionó un excelente aislamiento para los fósiles de abajo, bloqueando la luz ultravioleta y el oxígeno para que no llegaran a la capa inferior de agua. Entre los cráneos de cocodrilos y los caparazones de tortugas estaban los C. Creightoni huesos, incluido un cráneo intacto.
"Para las aves, tener una cabeza entera de una especie extinta de un sitio fósil es bastante alucinante", dijo Oswald. "Debido a que todo el material del agujero azul está bellamente conservado, pensamos que al menos algo de ADN probablemente seríaahí."
Desde 2017, Oswald ha estado revitalizando el antiguo laboratorio de ADN del museo, probando métodos y desarrollando mejores prácticas para extraer y analizar ADN de fósiles y objetos que tienen cientos o millones de años.
El ADN antiguo es un medio desafiante porque está en proceso de degradación. A veces, solo queda una pequeña cantidad del ADN original de un animal, o nada de ADN, después de bacterias, hongos, luz, oxígeno, calor y otros factores ambientales.han descompuesto un organismo.
"Con el ADN antiguo, se toma lo que se puede obtener y se ve qué funciona", dijo Oswald. "Cada hueso ha sido sometido a condiciones ligeramente diferentes, incluso en relación con otros del mismo sitio".
Para maximizar sus posibilidades de salvar material genético, Oswald limpia un hueso, lo congela con nitrógeno líquido y luego lo pulveriza con un mazo de goma.
"Es muy divertido", dijo.
Si bien los estudios anteriores requirieron grandes cantidades de hueso, el trabajo del caracara de Oswald mostró que el ADN antiguo se podía recuperar con éxito a menor escala.
"Esto pone un signo de exclamación sobre lo que es posible con el ADN antiguo", dijo Robert Guralnick, curador de bioinformática del Museo de Florida. Tenemos nuevas técnicas para observar el contexto de la evolución y la extinción. Más allá de la caracara, es genial que tengamosun antiguo laboratorio de ADN que ofrecerá formas de analizar las preguntas no solo desde la perspectiva paleontológica, sino también desde los inicios de un planeta dominado por humanos ".
Steadman, quien ha pasado décadas investigando la biodiversidad moderna y extinta en el Caribe, dijo que algunas preguntas solo pueden responderse con ADN antiguo.
"Entender las especies que no pudieron resistir la presencia humana, nos ayuda a apreciar mejor lo que nos queda, y no solo a apreciarlo, sino a comprender que cuando estas especies evolucionaron, había muchas más cosas corriendo y volandoalrededor de lo que tenemos hoy ".
Otros coautores son Julia Allen de la Universidad de Nevada, Reno; Kelsey Witt de la Universidad de California, Merced; Ryan Folk del Museo de Florida y Nancy Albury del Museo Nacional de las Bahamas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Museo de Historia Natural de Florida . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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