Procesando las muestras

Estamos a medio procesar las muestras. El trabajo consiste en separar las muestras obtenidas en tres fracciones de talla usando tamices de 10 mm, de 1 mm, y de 0.060 mm. De esta forma, cada muestra se convierte en tres según la talla de los organismos. Posteriormente se extrae el ADN por separado de las tres fracciones usando un kit especial (PowerMax Soil Extraction Kit). El ADN se amplifica posteriormente con cebadores universales para el gen de interés (empezaremos con el 18S).
A día de hoy ya están separadas las muestras de una de las campañas y empezamos a realizar las extracciones... ya falta menos!

Separando muestras en la columna de tamices

Las tres fracciones de una muestra

Realizado el primer muestreo en Cabrera!

Los días 21 al 26 de septiembre realizamos el primer muestreo en el Archipiélago de Cabrera, en una campaña conjunta con los investigadores del proyecto CORCLIM, otro proyecto de investigación de Parques Nacionales. La realización de una campaña conjunta permitió optimizar costes y logística, además de ser una magnífica ocasión para intercambiar experiencias y generar buen ambiente!

El equipo de CORCLIM con Xavier Turon. Foto Eneko Aspillaga

El muestreo se realizó en la Imperial, un pequeño islote en el SE de la Isla. Pudimos recolectar todas las muestras previstas a pesar del mal tiempo que nos acompañó durante diversos días. Como comunidad alterada seleccionamos los fondos someros ocupados por el alga invasora Lophocladia lallemandii. Estas muestras están siendo procesadas en el CEAB. 

Un mar de Lophocladia. Foto Pol Capdevila

¡Estamos en las noticias!

El Faro de Vigo ha dedicado dos artículos al Proyecto Metabarpark este fin de semana. Aquí están los enlaces:

Biólogos del CSIC extraen ADN de las rocas de Cíes para identificar todas las especies marinas

Un CSI raspa los fondos de Rodas

Comienza el muestreo de los Parques (Islas Cíes)

¡El Proyecto Metabarpark ya está en marcha! El primer muestreo en las Islas Cíes se ha realizado del 8 al 11 de septiembre. Gracias a la inestimable ayuda del personal del Parque y sus vigilantes hemos podido recolectar las muestras en pocos días. Hemos disfrutado también de un mar excepcionalmente calmado y de mareas vivas. Muestreamos tanto la isla Norte como la Sur, recogiendo material de comunidades de fondo rocoso y de Maërl. También hemos recogido muestras del sedimento del Lago dos Nenos.

La Isla Sur de Las Cíes, llamada de San Martiño, donde hemos recogido algunas de las muestras.

Hemos vuelto con un buen montón de interesantes muestras para analizar. ¡Ahora toca ponerse las batas y bajar al laboratorio a trabajar!

Muestreando en la Isla Sur

El Parque Nacional de las Islas Atlánticas, pionero en la aplicación de nuevas técnicas genéticas para el estudio de la biodiversidad marina

En el marco de un proyecto financiado por el Organismo Autónomo de Parques Nacionales, y con la participación de científicos del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CSIC), se va a llevar a cabo un estudio de la biodiversidad de los fondos marinos del PN de las Islas Atlánticas usando nuevos métodos genéticos.

El proyecto, que se inicia este año, se propone caracterizar las especies presentes usando para ello el ADN que se encuentra en las comunidades, el llamado ADN ambiental. De este ADN se secuenciarán una serie de genes indicadores que permitirán conocer las especies presentes. Este método se ha desarrollado en los últimos años y no hay prácticamente precedentes de su aplicación a fondos marinos, por lo que el proyecto será una novedad a nivel mundial.

Las ventajas de usar el ADN presente en las comunidades es que permite detectar tanto las especies grandes como las de pequeño tamaño. Los estudios tradicionales de biodiversidad se focalizan en especies visibles a simple vista, que son las dominantes en biomasa en las comunidades. Sin embargo, no se analizan los centenares de especies de animales, plantas, hongos y protistas de pequeño tamaño (hasta unas décimas de milímetro) presentes en los fondos marinos. Más del 90% de la biodiversidad está formada por estos organismos y es prácticamente desconocida debido al esfuerzo que supondría analizar estas especies de pequeño tamaño y a la falta de especialistas en estos grupos de organismos. Sin embargo, la importancia de estos componentes de la biodiversidad es crucial, dado que intervienen en el reciclado de los nutrientes, se encuentran en la base de las cadenas tróficas, y son los primeros en responder a perturbaciones del medio ambiente, antes de que los efectos de las mismas sean detectables en los organismos de mayor porte.

Con las nuevas técnicas genéticas y el desarrollo de aparatos de secuenciación de alto rendimiento en los últimos años, es posible hacer un inventario exhaustivo de la biodiversidad presente. Para ello se obtienen todas las secuencias presentes en el ADN ambiental de unos genes determinados. Estas secuencias sirven como etiquetas de las especies presentes. La comparación de las secuencias con las disponibles en bases de datos públicas permite asignarlas a especies o a grupos de organismos concretos y, por tanto, caracterizar de forma integral la biodiversidad presente. Las ventajas de esta técnica radican en su rapidez, objetividad, y en no depender de la disponibilidad de especialistas en todos los grupos. A su vez, las secuencias que se generan se depositan en bases de datos públicas y permiten estudios comparativos posteriores.

Los objetivos del proyecto se centran en analizar muestras del fondo marino de tres tipos de comunidades: de fondos rocosos someros, de fondos rocosos profundos, y de fondos de cascajo. Al mismo tiempo, se quiere estudiar el efecto de la presencia de algas invasoras en la estructura de las comunidades. El estudio se va a realizar en paralelo en el Parque Nacional de las Islas Atlánticas y en el Parque Nacional del Archipiélago de Cabrera en las Islas Baleares, para poder tener una comparación entre comunidades similares en el Atlántico y el Mediterráneo.

Los primeros muestreos se van a llevar a cabo en septiembre, y se prevé repetirlos estacionalmente y durante dos años para evaluar la variabilidad estacional e interanual. Con este estudio de caracterización genética se pretende lograr un conocimiento de la biodiversidad a un nivel que no es posible con los métodos tradicionales, establecer una base de datos para estudios futuros, y ser capaces de detectar alteraciones del medio antes de que sean evidentes en las comunidades.

La diversidad oculta: cientos de especies de organismos presentes en las comunidades de los fondos marinos son invisibles a simple vista y deben estudiarse con técnicas genéticas

¡Comienza el proyecto!

Los primeros meses del proyecto Metabarpark se han dedicado a poner a punto los métodos y protocolos. Para los ensayos se han utilizado muestras obtenidas en las costas catalanas y baleares.

Hemos colaborado con el grupo del Dr. Pierre Taberlet en el Laboratorio de Ecología Alpina (LECA) de Grenoble para aplicar métodos desarrollados para suelos terrestres a muestras de comunidades marinas.

Hemos amplificado un fragmento del gen 18S rDNA usando cebadores universales desarrollados en el LECA. La secuenciación se ha realizado usando un sistema Illumina MiSeq. Hemos obtenido más de 3 millones de lecturas (secuencias) de 80 muestras. Las secuencias se han procesado usando el paquete OBITools, y se han identificado unas 1000 Unidades Taxonómicas Operativas Moleculares (UTOM, nuestra aproximación a especies). Los análisis de los datos han mostrado que con este método se obtienen inventarios muy exhaustivos de las comunidades, y que diferencias en la composición (presencia-ausencia) y abundancia (numero de lecturas) pueden ser detectadas estadísticamente entre comunidades y localidades.

En un segundo ensayo hemos probado un sistema de extracción de ADN diferente (con un paso de lisis celular) y hemos combinado la amplificación de ADN con la de ARN retrotranscrito. También hemos probado un juego de cebadores mejorado. En esta ocasión hemos obtenido 5 millones de secuencias de unos 2700 UTOM (especies).

Estos ensayos preliminares nos han permitido elegir los kits de reactivos y los protocolos más adecuados para el estudio de las muestras de los Parques. Estamos en la actualidad trabajando en un juego de cebadores para el gen mitocondrial COI, a fin de poder comparar los resultados con los del gen nuclear 18S. Sin embargo, estamos teniendo problemas para diseñar cebadores universales para secuencias de longitud adecuada para los secuenciadores Illumina. ¡Vamos a ver si lo conseguimos!