El ADN antiguo sacó a las especies de gatos más amenazadas del mundo del borde de la extinción

Muchos mamíferos grandes han perdido diversidad genética, a menudo gracias a las acciones de las personas que reducen sus poblaciones. Las implicaciones pueden ser graves porque, sin diversidad genética, una población no tiene una “base de datos genética” a la que recurrir para adaptarse al cambio ambiental.

El lince ibérico (lince pardinus) no es ajena a esta reducción de la diversidad. La actividad humana ha reducido las poblaciones a cifras peligrosamente bajas, dejándolas con un acervo genético cada vez más reducido. Esta pérdida amenaza la capacidad del lince para adaptarse a entornos cambiantes, poniendo en riesgo su supervivencia.

La investigación de nuestro equipo. revela cómo el lince ibérico se cruzó con su primo, el lince euroasiático (lince lince), durante los últimos miles de años. Esta mezcla puede haber impulsado la diversidad genética del lince ibérico. Este es un factor crucial para su supervivencia, especialmente porque la especie enfrenta un futuro tan incierto.

La baja diversidad genética puede conducir a una “depresión endogámica”, en la que animales estrechamente relacionados se reproducen y producen descendencia menos apta para sobrevivir. En casos extremos, esto puede llevar a poblaciones enteras, o incluso a especies, al borde de la extinción. extinción.

Para aumentar la diversidad genética de las poblaciones al borde del abismo, los conservacionistas a veces recurren al “rescate genético”. Esto implica introducir individuos de diferentes poblaciones con la esperanza de que se reproduzcan con los animales locales, reduciendo la endogamia y mejorando la diversidad genética.

Si bien esta estrategia puede ser eficaz, no está exenta de riesgos. La introducción de animales que son demasiado diferentes genéticamente puede alterar o diluir rasgos beneficiosos, dañando potencialmente la capacidad de la población para sobrevivir y reproducirse. Es un fenómeno conocido como “depresión por exogamia”. A pesar de estos riesgos, el rescate genético sigue siendo una herramienta valiosa en la conservación, aunque a menudo se aborda con cautela.

Uno de los casos más graves de diversidad genética reducida es la lince ibéricoque alguna vez fue la especie de gato más amenazada del mundo. Se encuentra principalmente en partes de España y Portugal.

Rescate y recuperación

Hoy en día, el lince ibérico se está recuperando de su casi extinción. Se reportaron más de 400 hembras reproductoras en el censo 2023. Se trata de un aumento enorme respecto de sólo 25 en 2002. Este cambio se debe en gran medida a una ambiciosa programas de conservación en las últimas dos décadas involucrando programas coordinados de reproducción y reintroducciones.

Parte de este éxito se debe al efecto de “rescate genético”, donde la mezcla de las dos poblaciones genéticamente distintas restantes ayudó a aumentar la diversidad genética de la especie. A pesar de estos avances, el lince ibérico todavía se enfrenta a importantes retos. La población está lejos de alcanzar el mínimo de 1.100 hembras reproductoras necesarias para ser consideradas genéticamente viable. Por tanto, su diversidad genética sigue siendo una de las más bajas jamás registradas.

Un mayor rescate genético podría ser una solución para mejorar la diversidad. Pero hay un problema: no existen otras poblaciones de lince ibérico en el mundo que puedan servir como fuente de nuevo material genético.

El ADN antiguo se puede extraer de restos históricos o de muestras subfósiles (animales que no son lo suficientemente antiguos como para ser considerados verdaderos fósiles pero que tampoco se consideran modernos). Al estudiarlos, los científicos pueden obtener información valiosa sobre el pasado genético de las especies, ofreciendo una cruda comparación con sus homólogos actuales.

En 2015, nuestra colega María Lucena-Pérez visitó por primera vez el laboratorio de otro de nuestros colegas, Michael Hofreiter, en Alemania para generar los primeros datos del genoma completo de huesos antiguos de lince ibérico. La extracción de ADN antiguo de los huesos es un proceso altamente especializado que requiere salas blancas dedicadas para evitar la contaminación del ADN moderno.

Trabajando juntos, nuestro equipo extrajo con éxito ADN nuclear de tres especímenes antiguos de lince ibérico. Dos de ellos tenían aproximadamente 2.500 años. El tercero data de hace más de 4.000 años. Esta fue la primera vez que se recuperó ADN nuclear del antiguo lince ibérico. El logro de María ha avanzado significativamente nuestra comprensión de cómo ha evolucionado la composición genética del lince ibérico a lo largo de miles de años.

Nuestro equipo analizó y comparó el ADN con el del lince ibérico moderno. Para nuestra sorpresa, el lince antiguo mostró una diversidad genética incluso menor que la de sus descendientes modernos. Dada la fuerte disminución de sus poblaciones durante los últimos siglos, este hallazgo fue a la vez inesperado y desconcertante.

El equipo trabaja en el laboratorio para extraer ADN.

Karla Fritze, Universidad de Potsdam, Autor proporcionado (no reutilizado)

Cruce de especies

La pieza que faltaba del rompecabezas llegó con el descubrimiento de que las poblaciones modernas de lince ibérico comparten más variantes genéticas con el lince euroasiático, estrechamente relacionado, que sus homólogos antiguos. Esto sugiere que las dos especies se cruzaron con éxito en los últimos 2.500 años, impulsando la diversidad genética del lince ibérico actual.

Estos hallazgos se alinean con una amplia evidencia genómica del flujo de genes antiguos desde el lince euroasiático al genoma del lince ibérico. Si bien las dos especies no comparten los mismos hábitats en la actualidad, alguna vez coexistieron en la Península Ibérica y posiblemente en el sur de Francia y el norte de Italia. Esta situación habría brindado muchas oportunidades para el mestizaje.

El potencial de estas dos especies para encontrarse y reproducirse naturalmente está creciendo una vez más a medida que sus áreas de distribución continúan expandiéndose. Esto podría abrir nuevas posibilidades para la diversidad genética en el futuro.

La llegada del análisis del genoma nuclear completo en los últimos 30 años ha revelado numerosos casos de mestizaje entre especies, como entre osos polares y osos pardos. Esto sugiere que el caso del lince no es tan inusual. Sin embargo, el lince ibérico se destaca como el primer ejemplo documentado en el que la reproducción entre especies aumentó significativamente la diversidad genética de toda la especie.

Todavía no entendemos completamente el efecto exacto de este impulso genético, particularmente si mejoró la aptitud y la supervivencia de la población. Una posibilidad intrigante es que el lince ibérico haya logrado persistir a pesar de su extremadamente baja diversidad genética, gracias a los rescates genéticos recurrentes del lince euroasiático.

Si bien hay más que aprender, nuestra investigación ofrece un estudio de caso inesperado pero importante para el debate más amplio sobre el rescate genético. Si podemos predecir mejor las posibilidades de depresión por endogamia y exogamia cuando ocurre el mestizaje, podríamos utilizar el rescate genético de manera más efectiva como herramienta de conservación en la actual crisis de biodiversidad.

Este artículo fue publicado originalmente en La conversación por Johanna LA Paijmans en la Universidad de Cambridge, Axel Barlow en la Universidad de Bangor y José A. Godoy en la Estación Biológica de Doñana. Lea el artículo original aquí.

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