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Voces del Smithsonian Museo Nacional de Historia Natural
Conozca al experto en arrecifes que recolecta cápsulas ambientales del tiempo
A medida que el verano se aprieta, hay una cosa que esperar: las vacaciones. Pero la escapada a una isla tropical de una persona a veces puede ser el lugar de trabajo de campo de otra persona.
En este “Conoce a un SI-entista”, Chris Meyer, zoólogo de invertebrados y curador de moluscos en el Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian, comparte cómo es un día típico de trabajo de campo en los trópicos y explica cómo el “polvo” de ADN marino puede revolucionar investigación de la biodiversidad.
¿Qué te llevó a estudiar moluscos como almejas, mejillones y caracoles de mar?
Cuando era niño, coleccionaba todo, incluso arena de diferentes playas. Entonces, siempre tuve un gen de coleccionista mientras crecía. Pero en la universidad, lo pasé muy mal con la biología hasta que comencé a aprender sobre paleontología en el departamento de geología, que es donde todo encajaba. Ver cómo el cambio a lo largo del tiempo era un hilo conductor con la evolución de repente tuvo sentido. Me inició en el camino de hacer preguntas de investigación como por qué y cómo.
Tuve la suerte de tener muchos profesores que fomentaron mis intereses. Uno sugirió que hiciera una beca para estudiar por qué las conchas de cauri están coloreadas de esa manera. Elegí estas conchas porque están hechas por un conjunto muy diverso de caracoles marinos que generalmente se encuentran en los trópicos. También son uno de los primeros objetos naturales que las personas recolectaron. Esta investigación me llevó a muchas comunidades insulares en todo el Indo Pacífico, donde conocí a personas que estaban tan apasionadas por la recolección como yo. No importa a dónde fuera, siempre podía encontrar un coleccionista de conchas que supiera dónde encontrar cauríes.
Las conchas de cauri vienen en todos los tamaños y patrones. Se encuentran en los trópicos, a menudo asociados con los arrecifes de coral. (Chris Meyer, Smithsonian)
Durante mi doctorado, quise construir un árbol genealógico de los cauríes para comprender mejor cómo evolucionó su diversidad. Pero necesitaba ADN de los cauríes, no solo de sus caparazones. Todos me dijeron que sería muy difícil recolectar ese ADN de tantas especies, pero lo logré. Al hacerlo, me di cuenta de que si podemos hacer un inventario del ADN de todos los cauríes, podemos hacerlo para todo. Básicamente, se formó una bola de nieve desde allí.
¿Cómo es un día típico de inventario de la vida marina?
En este momento, el gran proyecto que estoy liderando es el Programa Global Autonomous Reef Monitoring Structures (ARMS). Estamos colocando pilas de PVC extraíbles en el fondo del mar, donde se colocan como pequeñas estaciones meteorológicas. Los recuperamos después de que hayan recopilado el “sabor” del sitio. Los ARMS son monitores biológicos para el medio ambiente.
Las estructuras autónomas de monitoreo de arrecifes (ARMS) imitan los rincones y grietas que se encuentran en los entornos de los arrecifes, donde animales como las estrellas de mar anteriores no tienen problemas para adoptarlos. (Chris Meyer, Smithsonian)
A medida que sale el sol, generalmente nos dirigimos al agua donde buceamos durante una hora más o menos para recuperar ARMS en cada sitio. Después de eso, los llevamos de regreso a la costa, donde identificamos o caracterizamos a todos los animales y organismos que se han mudado.
Es un proceso largo y complicado porque queremos documentar la diversidad, pero no queremos recaudar demasiado. Somos conscientes de tomar solo lo que necesitamos y devolver las criaturas que no usamos a los lugares donde las obtuvimos.
El objetivo es crear una forma estándar de monitorear los cambios a lo largo del tiempo en comunidades marinas que de otra manera serían difíciles de medir. Para hacerlo, estamos tomando muestras de ADN representativas de todas las especies y creando una Piedra Rosetta para traducir secuencias genéticas en nombres de especies y generar conocimiento sobre la biodiversidad.
Una de las otras cosas en las que está trabajando se llama ADN ambiental o eDNA. ¿Qué es el eDNA y por qué es útil estudiarlo?
Una de las formas en que explico el eDNA es que es como polvo. La mayor parte del polvo de su casa o del medio ambiente lo arrojan criaturas, incluido usted. Todas las criaturas en el agua también lo hacen con el ADN. Podemos filtrar esa agua y analizar el ADN para determinar las especies que existían en el momento en que se tomó la muestra, todo sin interferir directamente con los animales. También podemos archivar las muestras como cápsulas de tiempo de todo el ADN en un entorno, dando a la próxima generación de administradores y científicos la capacidad de examinar la biodiversidad tanto en el presente como en el pasado a medida que surgen nuevas herramientas o preguntas.
Pero las diferentes especies tienen diferentes tasas de eliminación, por lo que debemos averiguar cómo esas tasas afectan nuestros resultados. También se está haciendo buena ciencia sobre la rapidez con la que se degrada el ADN en función de la temperatura y la exposición a la luz ultravioleta. Estamos mejorando en comprender exactamente lo que podemos inferir cuando se trata de cómo ingresa el ADN, cómo se mueve y cuánto tiempo dura en el medio ambiente.
Meyer trabaja en el laboratorio después de un día recolectando muestras. Él y sus colegas están documentando lo que encuentran para ampliar su comprensión de la biodiversidad marina. (Jenny Adler)
En general, tenemos que estandarizar la forma en que monitoreamos estos ecosistemas con eDNA. Queremos encontrar formas de muestrear señales de eDNA que sean sensibles al cambio y queremos poder comparar los resultados en el espacio y el tiempo.
¿Cómo encaja el muestreo de eDNA en las colecciones del museo de Historia Natural?
Bueno, para mí se trata de desbloquear la colección del Museo Nacional de Historia Natural de nuevas formas y ampliar sus usos. Al secuenciar las colecciones, podemos proporcionar una clave para todo el conocimiento sobre una especie. Si somos estratégicos sobre cómo y dónde recolectamos ahora, nuestras colecciones se convertirán en puntos de anclaje críticos para evaluar el cambio de especies en el futuro.
Es por eso que la nueva Iniciativa de ADN Oceánico del Smithsonian es tan emocionante. Este programa está dibujando diferentes hilos del museo juntos por una causa común: usar el ADN para rastrear los cambios en las comunidades marinas. Estamos trabajando para registrar toda la diversidad en las aguas de EE. UU. Y más allá. Luego, podemos usar esas evaluaciones para determinar qué lugares son los más importantes para la conservación y ver cómo el cambio climático está afectando a las diferentes especies.
No puedo pensar en un mejor momento para hacer ciencia de la biodiversidad que ahora. Si hacemos esto bien, nuestra biblioteca durará siglos y será utilizada por todas las generaciones futuras.
Conoce a un SI-entista: El Smithsonian es mucho más que sus exhibiciones y artefactos de renombre mundial. Es un centro de exploración científica para cientos de investigadores de todo el mundo. Una vez al mes, le presentaremos a un científico (o SI-entista) de la Institución Smithsonian y el fascinante trabajo que realizan entre bastidores en el Museo Nacional de Historia Natural.
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Abigail Eisenstadt es asistente de comunicaciones en el Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian. Lleva la ciencia al público a través de la Oficina de Comunicaciones y Asuntos Públicos del museo, donde realiza un seguimiento de la cobertura de los medios, coordina las actividades de filmación y escribe para el blog del museo, Smithsonian Voices. Abigail recibió su maestría en periodismo científico de la Universidad de Boston. En su tiempo libre, está al aire libre o en la cocina.
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