Los resultados del estudio de algas invasoras publicados en Marine Pollution Bulletin

Nos alegra comunicar que los resultados de la comparación entre comunidades invadidas y no invadidas muestreadas en 2015 han sido publicados en la revista internacional Marine Pollution Bulletin

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En este artículo estudiamos el efecto que las algas invasoras tienen al nivel de comunidad, enfocándonos principalmente en los organismos de talla inferior (pequeño macrobentos y meiobentos), usando los genes 18S y COI y el procedimiento de separación por tallas y el procesado bioinformático desarrollado en METABARPARK. Este es el resumen del artículo:

En este artículo se analiza con metabarcoding de los genes 18S y COI los efectos de la proliferación de algas invasivas en comunidades marinas de sustrato duro de dos Parques Nacionales españoles. Las algas invasoras estudiadas son Caulerpa cylindracea, Lophocladia lallemandii y Asparagopsis armata. Se trata de formas recubrientes, dominadoras del paisaje, y el trabajo se enfoca particularmente en sus efectos en las comunidades de meiobentos y macrobentos que se desarrollan bajo la cobertura algal, separadas en dos clases de tamaño mediante tamices. Se presenta un nuevo tratamiento semicuantitativo de los datos de metabarcoding. Los resultados para ambos marcadores muestran que la presencia de algas invasoras tiene un efecto significante en las comunidades subyacentes en el caso de Lophocladia lallemandii y Asparagopsis armata, pero no para Caulerpa cylindracea. Además, cambios en riqueza de MOTUs y en diversidad en función de la presencia o no de algas invasoras varían en magnitud y dirección dependiendo del alga considerada. Estos resultados muestran que el metabarcoding permite monitorizar los efectos menos conspicuos, pero no menos importantes, de la presencia de algas invasoras dominantes.

Imágenes de las comunidades analizadas, con (izquierda) y sin (derecha) algas invasoras. A,B: comunidad esciáfila en Cabrera con y sin Caulerpa cylindracea; C,D: comunidad fotófila en Cabrera con y sin Lophocladia lallemandii; E,F: comunidad fotófila en Islas Cíes con y sin Asparagopsis armata. Foto A de Eneko Aspillaga; fotos C,D de Pol Capdevila; foto E de Enric Ballesteros; fotos B,F de los autores

Los resultados de los muestreos publicados en PeerJ Preprints

Mientras el artículo está en el proceso de revisión por pares, hemos publicado el manuscrito en formato Pre-print en el  repositorio PeerJ Preprints, donde está libremente accesible en https://peerj.com/preprints/3429/

METABARCODING LITTORAL HARD-BOTTOM COMMUNITIES: UNEXPECTED DIVERSITY AND DATABASE GAPS REVEALED BY TWO MOLECULAR MARKERS
Wangensteen OS, Palacín C, Guardiola M, Turon X (2017) PeerJ Preprints 5:e3429v1

En este manuscrito reportamos la ingente biodiversidad encontrada en las comunidades de Islas Cíes y Cabrera. Discutimos diversos aspectos técnicos, comparamos los dos genes estudiados (18S y COI), y realizamos análisis ecológicos. Este es el abstract del artículo:


Se desarrolla en este trabajo un método basado en metabarcoding para caracterizar la biodiversidad de comunidades naturales estructuralmente complejas en fondos duros. Se usan nuevos cebadores para dos marcadores moleculares: el "fragmento Leray" del gen mitocondrial citocromo oxidasa I, y la región v7 del gen ribosomal ARN 18S. Se analizan ocho comunidades bentónicas litorales de dos Parques Nacionales en España (uno en el Océano Atlántico y otro en el Mar Mediterráneo). Las muestras fueron tamizadas en tres fracciones de tamaño de las que el ADN se extrajo separadamente.
Se usaron análisis de agrupamiento bayesiano para delimitar las unidades taxonómicas operativas moleculares (MOTUs) y se compilaron bases de datos de referencia para la asignación taxonómica. Encontramos valores inesperadamente altos de riqueza de MOTUs, que sugieren que estas comunidades albergan una gran cantidad de biodiversidad de eucariotas aún no descrita. Se encuentran aún lagunas significativas en las bases de datos de referencia, que actualmente impiden la asignación taxonómica completa de las secuencias detectadas. Sin embargo, más del 90% (en abundancia) de las secuencias han podido ser asignadas a tipo o inferior nivel taxonómico. La tasa de identificación probablemente mejorará de forma sustancial en el futuro, conforme las bases de datos se vayan actualizando. Nuestros resultados muestran que el metabarcoding en medio marino, actualmente aplicado principalmente a plancton o sedimentos, puede ser adaptado a comunidades estructuralmente complejas de fondo duro. Se demuestra que es un método robusto, rápido, objetivo y asequible para una caracterización integral de comunidades bentónicas dominadas por macrófitos y metazoos modulares o coloniales, permitiendo una biomonitorización estandarizada de estas comunidades. Los nuevos cebadores universales para COI pueden ser potencialmente usados para caracterizar la biodiversidad con alta resolución taxonómica en un amplio abanico de comunidades eucariotas marinas, terrestres, o de agua dulce.

Porcentaje de MOTUs de las principales categorías de organismos encontrado en las tres fracciones estudiadas (A, B, C) con 18S (arriba) o COI (abajo) en todas las comunidades estudiadas.

Metabarpark en el festival Pint of Science en Blanes

El festival Pint of Science tiene como objetivo presentar resultados de los últimos avances científicos al público general usando un lenguaje accesible y utilizando bares y pubs como lugar de presentación de las charlas, idealmente con una pinta de cerveza en la mano. Se trata de un festival internacional que se celebra anualmente durante tres días al mismo tiempo en cientos de ciudades de todo el mundo. Blanes, la ciudad donde radica el CEAB, ha participado por primera vez en la edición de este año del festival Pint of Science. Los científicos del CEAB han dado nueve charlas durante las tres tardes que ha durado (15 a 17 de mayo de 2017).

Xavier Turon ha participado abriendo el festival el primer día, con una charla en el acogedor bar Casal la Cooperativa, con el tema Biodiversidad 2.0: genética y ordenadores para estudiar los seres vivos. En su charla presentó al público las evidencias de que nos encontramos ante la sexta extinción masiva de la historia, esta vez producida por los impactos de los humanos, y como la ciencia de la computación y la genética pueden ayudar a mitigar dichos impactos. En particular, puso énfasis en la necesidad de generar inventarios completos de biodiversidad como un primer paso para su conservación. Los ejemplos presentados se basaban principalmente en los resultados obtenidos en Metabarpark.

Fue una experiencia muy agradable y a la vez un desafío el explicar en términos sencillos algunos de los análisis complejos que hacemos en nuestra investigación. El público estaba muy interesado y hubo un interesante intercambio de preguntas después de la charla.

El cartel anunciador del festival

Metabarpark en el simposio "Developing new genetic tools for bioassessment of aquatic ecosystems in Europe"

Metabarpark estuvo presente en el simposio sobre metabarcoding que se desarrolló en Essen (Alemania) del 7 al 9 de marzo de 2017. Este simposio era la conferencia inaugural de la acción COST de la Unión Europea DNAqua-Net (http://dnaqua.net/).

Este proyecto busca integrar un amplio grupo de investigadores de diversas disciplinas con el objetivo de identificar nuevas herramientas genómicas, índices eco-genómicos y métricas que permitan la aplicación rutinaria de la genética en la caracterización de la biodiversidad y la monitorización de las comunidades acuáticas en Europa. El proyecto incluye también un fuerte componente formativo y de diseminación. Estos objetivos son plenamente compatibles con los de Metabarpark, y era muy conveniente que estuviésemos dentro y contribuyendo en este proyecto.

Xavier Turon es uno de los miembros españoles de DNAqua-Net y asistió a esta conferencia. En ella se reunieron unos 200 especialistas para presentar resultados, discutir los problemas más candentes, y buscar la manera más eficiente para que los métodos genéticos de estudio de la biodiversidad sean aceptados como el nuevo estándar por los órganos de gestión en el contexto europeo.

Xavier presentó la comunicación "Under the canopy: community-wide effects of invasive algae in marine protected areas revealed by metabarcoding", por Xavier Turon, Owen Wangensteen, Emma Cebrian and Creu Palacín. En esta contribución se expusieron los resultados del estudio del efecto de tres algas invasoras (Caulerpa cylindracea y Lophocladia lallemandii en Cabrera, y Asparagopsis armata en las Islas Cíes) sobre las comunidades bentónicas. También hemos redactado y enviado a publicar un manuscrito con estos resultados. Esta contribución es también el primer resultado de la colaboración entre los proyectos de Parques Nacionales Metabarpark y Corclim.

El logo de DNAqua-Net

Representación ("heatmap") de las muestras de comunidades con y sin Asparagopsis armata en las Cíes Islands, separadas por estado de invasión (verde: no invadidas, rojo: invadidas) y fracción (azul: macrobenthos; turquesa: meiobenthos)