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El proyecto MetaInvert proporciona datos genómicos completos sobre pequeños organismos del suelo no estudiados anteriormente, como la mosca mosquito (en este caso, la especie Neelus murinus). Crédito: Andy Murray
A través del proyecto MetaInvert, los científicos están proporcionando datos genómicos a gran escala sobre 232 especies no estudiadas anteriormente. Son pequeños, muy diversos y están ampliamente distribuidos en el suelo: invertebrados del suelo como colémbolos, ácaros de los cuernos, milpiés y nematodos. Estos animales, a menudo sólo visibles al microscopio, desempeñan tareas importantes en el ecosistema del suelo.
Por eso se están convirtiendo cada vez más en el centro de las medidas oficiales para conservar la biodiversidad del suelo. La información contribuye significativamente a definir y conocer la composición y función de las comunidades y descubrir adaptaciones evolutivas a las condiciones ambientales.
Pero, ¿cuáles son exactamente las características y capacidades de cada especie, qué información revela su material genético y cómo han evolucionado a lo largo de la evolución?
Su funcionamiento es esencial para la salud del suelo: legiones de animales pequeños, multicelulares pero invertebrados, trabajan incansablemente para descomponer la materia orgánica, regular la actividad de los microorganismos y promover la circulación de nutrientes y el almacenamiento de agua. De esta manera, al menos contribuyen a la producción de alimentos para los seres humanos. Sin embargo, aunque la fauna del suelo es importante (y ahora se reconoce su importancia para los suelos), todavía no ha sido objeto de una investigación exhaustiva.
Aquí es donde entra en juego el proyecto “Metagenomic Monitoring of Soil Communities (MetaInvert)”, desarrollado en el Centro LOEWE de Hesse de Genómica Traslacional de la Biodiversidad (TBG) y en el que participan investigadores de Francia, España y Suecia junto con científicos de TBG y Senckenberg. .
En un estudio publicado en la revista Biología de la comunicaciónDescriben su enfoque y los nuevos métodos genómicos que utilizan.
«Los invertebrados del suelo son difíciles de estudiar debido a su tamaño microscópico y su asombrosa diversidad. Creemos que todavía hay cientos de miles de especies no descritas en todo el mundo. Los nuevos métodos de análisis genómico están proporcionando conocimientos completamente nuevos», dijo el líder del estudio, Miklós Balint, profesor de la ciencia Biología. Genómica Ambiental Funcional está en el Centro Senckenberg de Investigación sobre Biodiversidad y Clima de la Universidad Justus Liebig de Giessen y es co-ponente en LOEWE-TBG.
Los científicos se centran principalmente en métodos de metagenómica y metatranscriptómica.
«Si bien los métodos basados en ADN y ARN se han utilizado durante mucho tiempo para respaldar la taxonomía tradicional y los estudios ecológicos en grupos de organismos que son difíciles de analizar, utilizamos la metagenómica para secuenciar aleatoriamente fragmentos de ADN de una muestra. Toda la información genómica disponible se puede utilizar para determinar taxonomía, que es una forma cada vez más viable de detectar la presencia de organismos superiores con núcleo, llamados eucariotas”, explica Balint.
La metatranscriptómica se utiliza para revelar qué genes se transcriben activamente en ácidos ribonucleicos (ARN) como información importante y portadores funcionales de la célula y, por lo tanto, controlan los procesos biológicos en curso. Esto proporciona información sobre la actividad metabólica de los miembros de la comunidad del suelo y sobre los cambios funcionales en estas comunidades.
Según los autores del estudio, los conjuntos completos de genomas y las bases de datos forman la «columna vertebral» de estos dos métodos. «Al analizar los genomas de las 232 especies diferentes de nuestro estudio, hemos creado un gran recurso genómico para comprender mejor la estructura, la actividad y el funcionamiento de las comunidades de invertebrados del suelo. Además, hemos podido confirmar las teorías de la evolución del genoma. «No pueden generalizarse a grupos de invertebrados», afirma Balint. «Evolutivamente son distintos».
A través de sus resultados, los autores quieren contribuir a mejorar la comprensión y la protección de la biodiversidad del suelo. Según el estudio, los nuevos hallazgos y métodos permiten un seguimiento más detallado tanto de la composición como de la función de las comunidades. Además, se pueden rastrear adaptaciones evolutivas a las condiciones cambiantes del suelo.
El subproyecto “MetaInvert-ISO”, también lanzado en el Centro LOEWE TBG, tiene como objetivo crear una lista de métodos analíticos estandarizados para evaluar la biodiversidad del suelo. Estos métodos pueden usarse para registrar, identificar y utilizar datos taxonómicos confiables para proteger la biodiversidad del suelo de una manera transparente y práctica, independientemente de los requisitos legales.
más información:
Gemma Collins et al., El recurso del genoma de invertebrados del suelo MetaInvert proporciona información sobre la biodiversidad y la evolución subterráneas. Biología de la comunicación (2023). doi: 10.1038/s42003-023-05621-4
Proporcionado por Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung
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