Reducción del sufrimiento de los animales salvajes empleando muestreos de ADN ambiental

20 Sep 2022

Introducción

Los animales que viven en la naturaleza sufren por diversos motivos, entre ellos el hambre, la depredación y las enfermedades. Pese a que sufren igual que los animales domesticados y los seres humanos, se presta poca atención y cuidado a los animales que viven en el mundo salvaje. El muestreo de ADN ambiental (ADNa, o eDNA, en sus siglas en inglés) es una técnica no invasiva que puede emplearse para saber más sobre los animales que viven en el mundo salvaje, como, por ejemplo, para saber si sufren una determinada enfermedad. Esta información podría utilizarse en el futuro para ayudar a animales que lo necesiten.

El ADN ambiental se define como el ADN que un animal deja en el entorno.1 Las fuentes más comunes para obtener el ADN ambiental son el pelo,2 las plumas3 y las heces;4 otras menos comunes son los rastros de los caracoles5 y las marcas olfativas.6

Tras su recogida, las muestras de ADN ambiental se copian aplicando el método reacción en cadena de la polimerasa. Esta técnica duplica una muestra concreta de ADN, generando de miles a millones de copias de ese ADN y permitiendo a los científicos obtener cadenas más largas que ayudan a descubrir nueva información sobre los animales. Por ejemplo, ha sido posible identificar algunas especies,7 estimar tamaños de población,8 analizar dietas,9 y detectar enfermedades.10 Hasta hace poco se han venido empleando técnicas invasivas para estos propósitos. No obstante, el muestreo del ADN ambiental ofrece el mismo tipo de información acerca de la vida de los animales sin tener que interaccionar con ellos innecesariamente.

La información que se obtiene de animales que viven en el mundo salvaje mediante el uso del muestreo del ADN ambiental podría, potencialmente, ayudar a muchos animales. En consonancia con la biología del bienestar (un área de investigación que estudia lo que es mejor o peor para los animales, teniendo en cuenta cómo les afectan las circunstancias del entorno en el que se encuentran), este artículo se centrará, específicamente, en las ventajas del ADN ambiental y en las maneras posibles en que se podría usar para ayudar a mitigar el sufrimiento, en el futuro cercano, de los animales que viven en el mundo salvaje.

En primer lugar, el artículo pone de relieve los peligros que conlleva la captura de animales no humanos y cómo evitar estos peligros utilizando el muestreo del ADN ambiental, señalando también las importantes ventajas que conlleva este tipo de muestreo frente a muchos de los métodos invasivos de captura. A continuación, el artículo habla sobre el empleo del muestreo de ADN ambiental para detectar enfermedades en animales no humanos y para la detección de especies. Por último, analiza posibles formas en las que el muestreo de ADN ambiental podría utilizarse en el futuro para ayudar a animales que viven en el mundo salvaje.

Empleando el muestreo de ADN ambiental en lugar de técnicas de investigación invasivas

Captura de animales vivos

Los animales que viven en el mundo salvaje corren, frecuentemente, el riesgo de ser atrapados y matados por los seres humanos. Lo más común es que se les mate para utilizarlos como alimento, como vestimenta por su pelaje o para controlar el número de animales en un área geográfica determinada. Pero además de estos motivos, también se les captura con fines de investigación científica.

Para capturarlos se utilizan trampas con un cebo. Estas trampas están diseñadas para capturar vivos a los animales de la especie en concreto que se ha fijado como objeto de estudio. A menudo se emplean trampas que atrapan a los animales por las patas, redes de niebla, trampas de embudo y jaulas para pequeños mamíferos.

Cuando se captura a los animales con estos métodos no se hace para ayudarlos individualmente, por ejemplo, para curarlos cuando están heridos o para ayudarles a cruzar carreteras concurridas sin sufrir daños. En vez de ello, habitualmente se captura a los animales con este tipo de trampas para llevar a cabo estudios científicos, en los que el bienestar de los animales no es la principal prioridad, a no ser que este sea algo importante para la investigación en concreto. Por ello, a pesar de estar diseñadas para no matar a los animales, estas trampas pueden causar estrés, daños físicos e incluso la muerte en algunas circunstancias.

Estrés causado por las capturas y el transporte

Hay constancia de muchos casos en los que las capturas y el transporte han causado estrés a los animales. Ofrecemos a continuación algunos ejemplos.

Se ha constatado que los muflones experimentan un aumento de la actividad cardíaca, algo que indica respuesta por estrés, durante al menos dos horas después de haber sido capturados y transportados.11 También se han observado respuestas al estrés en ardillas rojas americanas atrapadas en trampas, viéndose empeorada su respuesta al estrés en aquellos casos en los que su trampa tenía una mayor visibilidad hacia el entorno exterior. Después de dos horas, la concentración de la hormona del estrés en sangre aumentaba todavía más.12 Los niveles de corticosterona en el gorrión común se elevan cuando se les atrapa, y aumentan aún más después de unos 15 minutos.13 Se ha comprobado que los topillos sufren también estrés debido a las capturas.14 Asimismo, los animales que están en laboratorios muestran niveles de estrés elevados al entrar en contacto con los humanos. Una evaluación de 80 estudios muestra que, de media, los animales experimentaron ritmos cardíacos y presión arterial elevados durante, al menos, 30 minutos después de entrar en contacto con seres humanos.15 Por último, se dan casos de tasas altas de mortalidad en caracoles jóvenes a raíz del estrés al ser transportados.16

Estos resultados muestran que los animales sufren respuestas al estrés, algo indicado por el aumento del ritmo cardíaco, los niveles de corticosterona y la presión arterial. Esto sucede independientemente de que se tomen medidas para mejorar su bienestar, por ejemplo, haciendo las trampas menos incómodas para ellos o comprobarlas con más frecuencia para que los animales permanezcan en ellas durante menos tiempo. El hecho de ser atrapados y transportados es una experiencia estresante para cualquier animal no humano, del mismo modo que lo sería para un ser humano.

Los animales pueden padecer un gran sufrimiento psicológico debido a las capturas y el transporte. En algunos casos la ansiedad puede llevarlos a realizar intentos desesperados de escapar, resultando heridos, aunque la trampa sea segura. Además de esto, también pueden sufrir daños físicos como consecuencia directa del transporte o por un defecto en la trampa.

Daños físicos causados por las trampas

En principio, la captura y el transporte de animales están diseñados para no causarles daños físicos. No obstante, muchos animales acaban sufriendo heridas o lesiones en estos procesos. Citamos a continuación algunos ejemplos documentados.

Tras el análisis de 16 estudios se mostró que, de media, el 47% de las veces que se transportaban musarañas, estas morían tras sufrir accidentes .17 Hay casos de liebres americanas que sufrieron un descenso significativo en su masa muscular tras haber sido capturadas y transportadas por primera vez.18 El equipo científico encontró también una posible relación entre el transporte de crías de albatros criadas en cautividad y altos niveles de encimas musculares.19 Los niveles elevados de encimas musculares son indicativos del daño muscular y pueden afectar negativamente a las aves. El 15% de un grupo de avutardas de pequeño tamaño sufrieron problemas de movilidad a causa de las trampas y el transporte, y el 43% de dichas aves murieron tiempo después.20

Además de los factores de riesgo fisiológicos y psicológicos asociados con el transporte y la captura de los animales, se piensa que es probable que los métodos de captura invasivos arrojen resultados inexactos en cuanto al comportamiento, la salud o la actividad de los animales salvajes debido al estrés que sufren. En consecuencia, se han llevado a cabo peticiones en revistas de investigación para que se modifiquen los protocolos de trato de los animales, así como una supervisión institucional más estricta.21 Debe tenerse en cuenta que los nuevos datos sobre las vidas de los animales no deben obtenerse a expensas del bienestar de los animales individuales. La investigación debería llevarse a cabo de manera no invasiva y deberían emplearse técnicas como el muestreo de ADN ambiental siempre que sea posible.

Ventajas de emplear el muestreo de ADN ambiental en lugar de trampas

La ventaja más obvia de emplear el muestreo de ADN ambiental es que se trata de una técnica no invasiva y segura para los animales. Como se ha demostrado anteriormente, la captura de animales con trampas para la investigación científica es un método invasivo y puede causar daño a los animales, tanto psicológica como físicamente. La promoción en el ámbito de la investigación científica del muestreo de ADN ambiental y otras técnicas efectivas y no invasivas es una manera de ayudar a los animales que viven en el mundo salvaje.

Otras ventajas del ADN ambiental son: la precisión de los datos, la rentabilidad económica y la necesidad de menor número de muestreos. Estas tres ventajas hacen que esta técnica sea especialmente interesante para la comunidad científica. Además, el muestreo de ADN ambiental puede utilizarse en una gran variedad de entornos distintos.

Precisión

La precisión de los datos recogidos a través de muestras de ADN ambiental es uno de los factores que influyen en la información que podamos obtener de ellos. Por ello, es importante evaluar la calidad de las muestras de ADN ambiental, ya que la contaminación y el tiempo transcurrido tras la toma de la muestra pueden conllevar resultados erróneos. En particular, el tipo de ADN, la temperatura y el tiempo transcurrido desde que el ADN ha salido del animal, determinarán la calidad de la muestra. Por ejemplo, muestras fecales tomadas en clima cálido y seco durante un máximo de dos semanas deberían arrojar resultados óptimos.22 Además, los períodos óptimos para el muestreo del ADN ambiental difieren en gran medida unos de otros según los distintos entornos en los que se obtengan. Por ejemplo, hay experimentos que han mostrado que el tiempo de muestreo del ADN ambiental óptimo en agua marina es un máximo de 10 horas,23 hasta 14 días en agua dulce24 y hasta 93 días en sedimento.25 Otro ejemplo demostró que las muestras de ADN ambiental tomadas del suelo determinaban de manera precisa la presencia de especies detectadas por cámaras entre 30 y 150 días antes.26

Además, el éxito del ADN ambiental depende de cuánto se sepa de una cadena de ADN. Si la información acerca de la secuencia de ADN de una especie en concreto no está disponible, será casi imposible identificar características clave.

Por último, se sabe que el ADN ambiental ha arrojado falsos positivos sobre la presencia de un animal que en realidad no ha estado en un lugar, o falsos negativos de animales que sí estuvieron en un lugar. Esto puede suceder por distintos motivos, pero es más probable que suceda cuando la muestra está contaminada,27 cuando no ha sido tratada de manera apropiada,28 o cuando la zona de muestreo no tiene suficiente concentración de ADN.29 Cuanto más se sabe acerca del ADN de una especie concreta y se comparten catálogos de ADN conocido entre la comunidad científica, la precisión del muestreo del ADN ambiental mejorará.

A pesar de los problemas relacionados con el muestreo de ADN ambiental, las continuas mejoras en el equipamiento y la metodología han resultado en una precisión impresionante en el análisis de muestras. Un cierto número de estudios han dado como resultado que el muestreo de ADN ambiental iguala o mejora otras técnicas empleadas para recopilar el mismo tipo de información sobre los animales. A continuación mostramos dos ejemplos:

Se tomaron muestras de ADN ambiental en dos ríos en el sur de Australia y los investigadores descubrieron que emplear cinco muestras de un litro de agua para realizar el muestreo del ADN ambiental era suficiente para detectar todas las especies de peces que en otras ocasiones habían sido capturadas empleando métodos invasivos.30 En otra ocasión, los científicos se dieron cuenta de que chinches pardas marmoradas comían a menudo melocotones, dejando una gran muestra de ADN ambiental en las frutas. Los científicos de campo hallaron que el muestreo del ADN ambiental de los melocotones era una técnica considerablemente más sensible para detectar a la chinche parda y ofrecieron una alternativa efectiva a los dos métodos invasivos que se habían empleado previamente.31

Aunque los métodos invasivos, como las trampas, pueden mejorarse, logrando reducir las molestias provocadas a los animales atrapados, el estrés que sufren los animales es inevitable, y afecta a la precisión de los datos. El muestreo de ADN ambiental no tiene este tipo de limitación, y seguirá mejorando a medida que se catalogue más ADN. Además, el muestreo de ADN ambiental será más rentable conforme sea más accesible y se emplee de manera más extensa.

Rentabilidad

Varios experimentos han demostrado que el muestreo del ADN ambiental es más rentable que métodos invasivos para obtener la misma información. En un ejemplo, un experimento comparó el coste del muestreo de ADN ambiental con un método invasivo diseñado para atrapar peces. El equipo científico que participó en el experimento calculó que el coste total de tomar y analizar las muestras de ADN ambiental era 678 dólares, mientras que el empleo de algunos métodos invasivos tiene un coste mucho más elevado.32

El equipo científico comparó también la rentabilidad del muestreo de ADN ambiental con técnicas clásicas de medición como observación con linternas y recuento de huevos. Se descubrió que estos recuentos podían llegar a costar varios miles de dólares, mientras que el muestreo del ADN ambiental costaría tan solo unos pocos cientos.33

Ambiente

Los resultados que se obtienen al emplear técnicas tradicionales para obtener información sobre los animales pueden verse afectados por el ambiente del muestreo. Por ejemplo, detectar a un animal en la nieve puede ser difícil porque el animal puede estar camuflado. El muestreo de ADN ambiental tiene una ventaja frente a otras técnicas de investigación, en la medida en que puede aplicarse a todos los ambiente donde haya ADN, y no requiere la presencia del animal en el momento en que se toma la muestra.

Uno de los ambientes más habituales para aplicar el muestreo de ADN ambiental es el agua, entre ellos, océanos y zonas de agua dulce. El grado de éxito logrado en estos entornos depende de muchas variables, entre ellas, la degradación del ADN, la abundancia de la especie y el tamaño de la masa de agua. La mayoría de estudios publicados acerca del muestreo de ADN ambiental se han centrado en realizar estudios sobre animales acuáticos, en especial en la detección de especies. Un ejemplo de esto es un análisis que cotejaba una serie de estudios que se centraban en detectar especies acuáticas. Dicho análisis concluyó que, en comparación con otras técnicas, el muestreo del ADN ambiental permite estimaciones del número de distintas especies en una determinada masa de agua que son más rentables económicamente.34

Otro equipo de investigación también halló que el muestreo del ADN ambiental es muy efectivo en ambientes tropicales. Se emplearon muestras de ADN ambiental para identificar distintas especies de ranas en una región de bosque seco en Bolivia. El equipo de investigación concluyó que el muestreo de ADN ambiental era una forma exitosa de detectar distintas especies de ranas en un entorno tropical, especialmente en regiones con alta densidad de anfibios, haciendo, por tanto, más probable que la muestra de ADN ambiental contuviese información relevante.35

Otro equipo científico buscaba saber si el muestreo de ADN ambiental ayudaría a detectar especies que se encuentran en condiciones duras, como por ejemplo, la nieve. Se buscaban pruebas de la presencia de tres especies en zonas de Montana, en Estados Unidos. Se tomaron muestras de ADN de una serie de lugares, entre ellos, en huellas en la nieve en una zona en la que los animales habían sido vistos previamente mediante cámaras, y de muestras de pelo tomadas 1 mes y medio antes. Las tres especies se detectaron de manera satisfactoria y se concluyó que el muestreo de ADN ambiental era muy superior a técnicas de recuentos generales en un entorno nevado.36

Por último, se llevó a cabo un análisis para determinar en qué medida el muestreo de ADN ambiental funcionaba en la tundra ártica. La técnica basada en moléculas resultó ser muy efectiva en este entorno, proporcionando información acerca de la dieta de los animales que vivían en los alrededores y la identificación de especies y de estructuras de población.37

Esfuerzo de muestreo

El esfuerzo de muestreo mide el tiempo, áreas de recolección y los recursos necesarios mínimos para extraer muestras de ADN adecuadas para la investigación. Se considera que el ADN ambiental, debido a su simplicidad, requiere menos esfuerzo de muestreo en comparación con otras técnicas. La mayoría de las técnicas invasivas que se usan para recopilar información de los animales llevan tiempo, requieren del trabajo de varias personas y, normalmente, un nivel más elevado de destreza para reducir los daños que sufren los animales al ser atrapados. Además, en la mayoría de los casos, el muestreo de ADN ambiental requiere menos equipamiento y se considera que la toma de muestras es más sencilla que en otras técnicas de investigación. A continuación hay algunos ejemplos.

Los técnicos de campo han descubierto que la toma de muestras de agua para obtener ADN ambiental es más simple, comparado con atrapar ranas para la realización de tests invasivos. Además, el muestreo de agua puede realizarse por la mayoría del personal técnico de campo, mientras que la toma de muestras a partir del tejido de piel requiere personal con una habilidad técnica más elevada y, en ocasiones, certificados especiales.38 Se comparó también la toma de muestras de ADN ambiental con un método invasivo que se utilizó manipulando el desplazamiento de los peces. Para aplicar la técnica invasiva, el personal tenía que meterse en el arroyo, algo que conllevaba más esfuerzo que tomar muestras de ADN ambiental de la orilla. En cuanto al tiempo, el muestreo del ADN ambiental llevó 6,8 horas por persona, mientras que el método invasivo llevó 30 horas y 90 horas por persona, dependiendo de la técnica.39 Otro estudio comparó los resultados de muestras de ADN ambiental tomadas de un área concreta con resultados de un estudio de 9 años de duración con cámaras trampa realizado en California. El muestreo de ADN ambiental pudo detectar varias especies pequeñas que habían sido pasadas por alto con el método de las cámaras trampa y, además, constató que era mucho más fácil que con el método de las cámaras trampa.40

En términos generales, el muestreo del ADN ambiental ha demostrado ser un método simple de implementar, especialmente al compararlo con otros métodos empleados para ciertos fines, como la detección de enfermedades.

Otras formas de investigación no invasiva que pueden emplearse en vez de las trampas para animales vivos

El empleo de técnicas no invasivas para la investigación está aumentando con rapidez. Otros ejemplos de técnicas no invasivas, además del muestreo de ADN ambiental, son la termografía, el empleo de drones y las cámaras trampa.

Cada técnica ofrece una forma única de conocer a los animales que viven en el mundo salvaje. La termografía es una técnica que emplea una cámara de infrarrojos para observar a los animales. La cámara se emplea normalmente en entornos más fríos que la temperatura del cuerpo del animal, permitiendo la creación de la silueta de su cuerpo. Los drones con cámara llevan empleándose casi una década para monitorear a los animales en el medio salvaje. El empleo de las cámaras trampa es un método usado para capturar vídeos de animales que viven en el mundo salvaje. La cámara suele estar equipada con un sensor que se dispara mediante el movimiento o el calor, y comienza a grabar en el momento en que un animal se acerca a ella.

Para que estas técnicas tengan éxito, los animales han de estar en el mismo momento y lugar que la persona o el dispositivo que realiza la toma. En el sentido más estricto de lo que se entiende por investigación no invasiva, si los animales son conscientes de la presencia externa —por ejemplo, debido al ruido o al movimiento de un dron—, y cambian su comportamiento huyendo del objeto o bien acudiendo a examinarlo, es cuestionable si estas técnicas son verdaderamente no invasivas. Si lo que se pretende es tener cuidado para no perturbar a los animales de una zona concreta, este problema no existe en la técnica del muestreo de ADN ambiental.

Detección de enfermedades mediante el muestreo de ADN ambiental

Las enfermedades son una de las muchas causas de sufrimiento para los animales que viven en el mundo salvaje, y pueden ser difíciles de detectar. Aparte del muestreo de ADN ambiental, hay maneras no invasivas de detectar de forma precisa las enfermedades en estos animales.41 En la actualidad las enfermedades se detectan mediante un pequeño número de métodos superficiales. Por ejemplo, indicios que podrían indicar la presencia de enfermedades: si, de un grupo de animales que está bajo observación, algunos de ellos parecen actuar de forma anormal, o si hay anormalidades visibles en el aspecto de un animal, o si se encuentra un gran número de cadáveres.

El muestreo de ADN ambiental es una opción de monitorear la salud de poblaciones de animales y, potencialmente, detectar enfermedades que implican un cambio detectable en el ADN en sus primeras etapas, como enfermedades virales o bacterianas. En algunos casos, esto podría conllevar el desarrollo de vacunas que puedan impedir el sufrimiento y la muerte de estos animales. A continuación se dan algunos ejemplos.

Se han realizado avances recientes en la detección temprana del virus de la viruela de las ardillas mediante el empleo del muestreo de ADN ambiental tomando pelo caído de ardillas.42 El muestreo de ADN ambiental en forma de orina y heces también ha resultado ser un método exitoso y no invasivo para identificar la transmisión de la tuberculosis de tejones a vacas en el Reino Unido.43 Además, el muestreo no invasivo de la orina ha demostrado ser eficaz como método de detección temprana de la brucelosis en perros.44 El muestreo de ADN ambiental tuvo también éxito en la detección del ranavirus y se concluyó que se trata de un método que funciona mejor que los métodos comunes de testeo invasivos para la detección de las enfermedades entre los anfibios.45

Detección de parásitos mediante el muestreo de ADN ambiental

Además de detectar enfermedades causadas por bacterias o patógenos virales, el ADN ambiental también puede detectar enfermedades causadas por parásitos. Las enfermedades parasitarias pueden llegar a ser increíblemente dañinas para los animales que viven en el mundo salvaje, causándoles daño y, en algunos casos, la muerte. Se muestran algunos casos a continuación.

Mediante el empleo del muestreo de ADN ambiental, personal científico halló una fuerte correlación positiva entre la densidad del ADN perteneciente al protozoo ciliado, un tipo de parásito, y la mortalidad del barramundi, un tipo de pez.46 El muestreo de ADN ambiental, empleando las heces de ratas salvajes, resultó ser más rápido, fácil y mucho más preciso que los métodos tradicionales, hallándose más variedad de parásitos.47 Mediante el muestreo de ADN ambiental se identificaron también áreas geográficas donde hay mayores niveles de Blastocystis, un parásito que infecta tanto a animales no humanos como a animales humanos.48 Ayudar a entender los niveles de enfermedades parasitarias en distintas áreas geográficas podría ser muy útil a la hora de intentar entender en qué áreas se debe actuar primero. Por último, se detectaron simultáneamente cuatro especies distintas de Cryptosporidium, un parásito que infecta tanto a vacas como a seres humanos, en el muestreo de heces de vaca.49

Detección de especies

Una de las ventajas más perceptibles del muestreo del ADN ambiental es que se trata de un método excepcionalmente bueno para detectar la presencia de especies. Proporcionamos a continuación algunos ejemplos interesantes de esto.

Al comparar el muestreo de ADN ambiental con cámaras trampa, el primero de ambos métodos fue capaz de detectar muchas más especies de pequeño tamaño, entre ellas, murciélagos orejas de ratón, ratones ciervo, campañoles, y ratas pardas. Todas ellas habrían pasado desapercibidas para las cámaras trampa.50 El muestreo de ADN ambiental detectó un 44 % más de especies de tiburones que los censos marinos tradicionales, e incluso algunas especies de tiburones que antes no habían sido observadas en el área de estudio.51 Para detectar a determinados animales, un equipo de investigación recogió muestras de estanques y confirmó la presencia de varios animales terrestres, entre los cuales se encontraban el mapache común, la rata parda y el ratón común. Este equipo describió los métodos tradicionales de sondeo como “laboriosos” en comparación con el muestreo de ADN ambiental.52

Cómo podría ayudar el muestreo de ADN ambiental a animales que viven en el mundo salvaje

En la actualidad el muestreo de ADN ambiental se está empleando, principalmente, con fines conservacionistas. Pero vemos perfectamente posible y sería una gran noticia que empezara a utilizarse también para ayudar a animales individuales. A continuación hay algunos ejemplos especulativos sobre cómo podría emplearse este método para ayudar a animales que viven en el mundo salvajes.

Detección de enfermedades en el futuro

Si bien es verdad que el muestreo de ADN ambiental se está empleando para detectar enfermedades, esto se está haciendo sobre todo en situaciones en las que los animales viven en cautividad, o bien para ayudar a mantener en la naturaleza poblaciones de animales que están en riesgo de extinción. No obstante, esta técnica puede usarse también para ayudar a animales individuales que viven en el mundo salvaje. Por ejemplo: los animales que viven en áreas urbanas son propensos a sufrir a enfermedades como la rabia. Se ha encontrado rabia en murciélagos mediante el muestreo de ADN de sus heces,53 y esta podría ser una manera efectiva de detectar de forma temprana la rabia en áreas urbanas.

El muestreo de ADN ambiental podría usarse también para detectar niveles de ADN parasitario. Mediante investigaciones científicas se puede llegar a saber en qué áreas geográficas hay más probabilidad de que los parásitos ataquen a animales salvajes; dichas áreas podrían ser examinadas mediante el muestreo de ADN ambiental. Los animales pueden llegar a sufrir mucho a causa de las enfermedades parasitarias, y una detección temprana haría que fuese más probable evitar altos niveles de sufrimiento y de mortalidad causados por estas.

Empleando el ADN ambiental para analizar biomarcadores

Los biomarcadores de la edad biológica funcionan como indicadores para saber si un animal ha experimentado eventos significativos, positivos o negativos, durante su vida.54

En la actualidad no existe un único biomarcador que pueda aplicarse a todos los animales. No obstante, es probable que los biomarcadores de la edad biológica se entiendan mejor en el futuro, y los seres humanos serán capaces de identificar eventos vitales que son particularmente estresantes para los animales de manera individual. Mediante los marcadores de edad biológica, una vez se descubra que ciertos eventos vitales causan trauma psicológico o fisiológico serio a los animales, será más fácil conocer formas efectivas de ayudarlos. Algunos ejemplos de eventos vitales negativos podrían ser las peleas con otros animales o el sufrimiento por inanición durante varios días seguidos.

Se ha propuesto que la longitud de los telómeros (la parte final de los cromosomas) se acorta según aumenta la edad biológica de los vertebrados, y el proceso de acortamiento se ve acelerado por experiencias vitales negativas.55 Analizar la longitud de los telómeros podría ser una forma para entender de qué manera y por qué motivos sufren los vertebrados que viven en el mundo salvaje.

Las muestras de ADN para analizar la longitud de los telómeros son casi siempre tomadas a través de técnicas invasivas de muestras de sangre y de saliva.56 Mientras que las muestras de sangre van a ser, prácticamente siempre, invasivas, existen por su parte métodos no invasivos para recopilar muestras de saliva. Un estudio puso de relieve la facilidad del muestreo del ADN ambiental mediante la recogida de madera roída que contenía saliva de un aye-aye.57 Así, es posible que el muestreo del ADN ambiental pueda suponer una alternativa no invasiva para la recolección de muestras que sirvan para analizar la longitud de los telómeros y, en consecuencia, entender mejor las vidas de los animales en el mundo salvaje que experimentan sufrimiento.

Si existen suficientes pruebas de que un evento vital particular o un entorno concreto podrían resultar estresantes para un animal puede, en consecuencia, ayudarse a dicho animal. Algunos ejemplos de cómo podría realizarse esto son: trasladar a peces solitarios, de forma natural, a entornos con poblaciones más pequeñas, sacándolos de entornos estresantes,58 o rescatar ratones de entornos donde hay frecuencias de ultrasonidos que podrían causarles síntomas de depresión.59

Detección de especies

La detección de especies es una herramienta que no se está empleando hoy por hoy de una forma que pueda ayudar a animales particulares. Por ejemplo, la detección de especies se está usando para entender si una especie es abundante o no en un área determinada, pero no para saber si un animal concreto está en lo que podría ser un entorno no seguro para dicho animal y necesita ayuda.

La detección de determinadas especies podría emplearse en ciertas situaciones en las que los animales podrían encontrarse en entornos insanos o peligrosos para ellos. Si llegamos a saber en qué zonas de las áreas urbanas los animales pueden ser víctimas de trampas, o conocemos entornos que sean tóxicos para ellos, podría ser útil emplear el muestreo del ADN ambiental como herramienta para saber si hay posibilidad de que un animal corra peligro. En la actualidad, solo podemos especular sobre cómo la detección de especies podría emplearse para ayudar a animales concretos e individuales que vivan en el mundo salvaje. No obstante, se trata de un ámbito que ofrece un gran número de oportunidades aún por explorar.

Conclusión

Este artículo se ha centrado en el muestreo de ADN ambiental y en las formas en las que este podría servir, potencialmente, para ayudar a reducir el sufrimiento de los animales que viven en la naturaleza.

En estos momentos hay millones de animales en el mundo salvaje que sufren por diversos motivos, y hay muchas formas en las que el muestreo de ADN ambiental puede ayudarles, en vez del uso de métodos invasivos con trampas e interacción con los animales para la realización de investigaciones. En muchos casos el muestreo de ADN ambiental ha demostrado ser tan preciso, más rentable y requerir menos esfuerzo de muestreo que algunos métodos invasivos. El muestreo de ADN ambiental puede aplicarse también en ciertos entornos en los que resultase más complicado llevar a cabo técnicas invasivas.

El muestreo de ADN ambiental puede detectar enfermedades en animales antes de que aparezcan síntomas evidentes. Si se promueve el uso de esta técnica para la detección temprana de enfermedades, se podría poner el foco en las situaciones difíciles de animales en la naturaleza causadas por estas y, así, poder desarrollar vacunas y otros tratamientos.

Aún queda mucho por conocer sobre la situación de los animales que viven en el mundo salvaje, y se necesita más investigación. En la actualidad, el muestreo de ADN ambiental se usa habitualmente con fines conservacionistas; por ejemplo, para detectar especies. El muestreo de ADN ambiental merece más atención debido al potencial que tiene para ayudar a reducir el sufrimiento de los animales que viven en la naturaleza. Puede usarse de manera más extensa en formas que ya sabemos que funcionan a la hora de proveer datos que nos permitan saber cuándo debemos atender a las enfermedades y los entornos estresantes. Además, es previsible que existan también otras aplicaciones que aún no han sido exploradas o siquiera concebidas. Se trata de una técnica progresiva y existe la esperanza de que pueda revolucionar la capacidad de ayudar a animales en el futuro cercano.


Notas

1 Taberlet, P.; Waits, L. P. & Luikart, G. (1999) “Noninvasive genetic sampling: Look before you leap”, Trends in Ecology & Evolution, 14, pp. 323-327.

2 Gagneux, P.; Boesch, C. & Woodruff, D. S. (1997) “Microsatellite scoring errors associated with noninvasive genotyping based on nuclear DNA amplified from shed hair”, Molecular Ecology, 6, pp. 861-868.

3 Peters, C.; Nelson, H.; Rusk, B. & Muir, A. (2019) “A novel method to optimise the utility of underused moulted plumulaceous feather samples for genetic analysis in bird conservation”, Conservation Genetics Resources, 12, pp. 457-467 [referencia: 17 de junio de 2020].

4 Bradley, B. J.; Doran-Sheehy, D. M. & Vigilant, L. (2007) “Potential for female kin associations in wild western gorillas despite female dispersal”, Proceedings of The Royal Society B: Biological Sciences, 274 (1622), pp. 2179-2185.

5 Kawai, K.; Shimizu, M.; Hughes, R. N. & Takenaka, O. (2004) “A non-invasive technique for obtaining DNA from marine intertidal snails”, Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 84, pp. 773-774.

6 Lanyon, C. V.; Rushton, S. P.; O’Donnell, A. G.; Goodfellow, M.; Ward, A. C.; Petrie, M.; Jensen, S. P.; Gosling, L. M. & Penn, D. J. (2007) “Murine scent mark microbial communities are genetically determined”, FEMS Microbiology Ecology, 59, pp. 576-583.

7 Franklin, T. W.; McKelvey, K. S.; Golding, J. D.; Mason, D. H.; Dysthe, J. C.; Pilgrim, K. L.; Squires, J. R.; Aubry, K. B.; Long, R. A.; Greaves, S. E.; Raley, C. M.; Jackson, S.; MacKay, P.; Lisbon, J.; Sauder, J. D.; Pruss, M. T.; Heffington, D. & Schwartz, M. K. (2019) “Using environmental DNA methods to improve winter surveys for rare carnivores: DNA from snow and improved noninvasive techniques”, Biological Conservation, 229, pp. 50-58.

8 Lacoursiere-Roussel, A.; Côte, G.; Leclerc, V. & Bernatchez, L. (2016) “Quantifying relative fish abundance with eDNA: A promising tool for fisheries management”, Journal of Applied Ecology, 53, pp. 1148-1157.

9 Deagle, B. E.; Chiaradia, A.; McInnes, J. & Jarman, S. N. (2010) “Pyrosequencing faecal DNA to determine diet of little penguins: Is what goes in what comes out?”, Conservation Genetics, 11, pp. 2039-2048.

10 Ng, T. F. F.; Kondov, N. O.; Deng, X.; Van Eenennaam, A.; Neibergs, H. L. & Delwart, E. (2015) “A metagenomics and case-control study to identify viruses associated with bovine respiratory disease”, Journal of Virology, 89, pp. 5340-5349 [referencia: 13 de julio de 2020].

11 MacArthur, R. A.; Geist, V. & Johnston, R. H. (1986) “Cardiac responses of bighorn sheep to trapping and radio instrumentation”, Canadian Journal of Zoology, 64, pp. 1197-1120.

12 Bosson, C.; Islam, Z. & Boonstra, R. (2012) “The impact of live trapping and trap model on the stress profiles of North American red squirrels”, Journal of Zoology, 288, pp. 159-169.

13 Lynn, S.E. & Porter, A. J. (2008) “Trapping initiates stress response in breeding and non-breeding house sparrows Passer domesticus: Implications for using unmonitored traps in field studies”, Journal of Avian Biology, 39, pp. 87-94.

14 Fletcher, Q. E. & Boonstra, R. (2006) “Impact of live trapping on the stress response of the meadow vole (Microtus pennsylvanicus)”, Journal of Zoology, 270, pp. 473-478.

15 Balcombe, J. P.; Barnard, N. D. & Sandusky, C. (2004) “Laboratory routines cause animal stress”, Journal of the American Association for Laboratory Animal Science, 43 (6), pp. 42-51.

16 Çelik, M. Y.; Duman, M. B.; Sarıipek, M.; Uzun Gören, G.; Kaya Öztürk, D. & Sedat Karayücel, S. (2018) “Growth and mortality rates of Cornu aspersum: Organic snail culture system, Black Sea region”, Journal of Agricultural Sciences, 25, pp. 189-196.

17 Shonfield, J.; Do, R.; Brooks, R. J. & McAdam, A. G. (2013) “Reducing accidental shrew mortality associated with small-mammal livetrapping: An inter- and intrastudy analysis”, Journal of Mammalogy, 94, pp. 745-753.

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25 Dell’Anno, A. & Corinaldesi, C. (2004) “Degradation and turnover of extracellular DNA in marine sediments: Ecological and methodological considerations”, op. cit.

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28 Miaud, C.; Arnal, V.; Poulain, M.; Valentini, A. & Dejean, T. (2019) “eDNA increases the detectability of Ranavirus infection in an alpine amphibian population”, op. cit.

29 Ibid.

30 Shaw, J. L. A.; Clarke, L. J.; Wedderburn, S. D.; Barnes, T. C.; Weyrich, L. S. & Cooper, A. (2016) “Comparison of environmental DNA metabarcoding and conventional fish survey methods in a river system”, Biological Conservation, 197, pp. 131-138.

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34 Ibid.

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38 Miaud, C.; Arnal, V.; Poulain, M.; Valentini, A. & Dejean, T. (2019) “eDNA Increases the Detectability of Ranavirus Infection in an Alpine Amphibian Population”, op. cit.

39 Evans, N. T.; Shirey, P. D.; Wieringa, J. G.; Mahon, A. R. & Lamberti, G. A. (2017) “Comparative cost and effort of fish distribution detection via environmental DNA analysis and electrofishing”, op. cit.

40 Leempoel, K.; Hebert, T. & Hadly, E. A. (2019) “A comparison of eDNA to camera trapping for assessment of terrestrial mammal diversity”, op. cit.

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50 Leempoel, K.; Hebert, T. & Hadly, E. A. (2019) “A comparison of eDNA to camera trapping for assessment of terrestrial mammal diversity”, op. cit.

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