Un treball liderat per investigadors del CSIC descobreix que més del 50% de les espècies de rèptils a l'arxipèlag de Socotra, al Iemen, podrien estar encara per descobrir. El treball és resultat de la seqüenciació d'un gen que es troba en tots els rèptils. La tècnica, coneguda com 'DNA barcoding', permet identificar les espècies de manera barata i ràpida.

Situat a l'oceà Índic i format per quatre petites illes, Socotra, actualment pertanyent al Iemen, està considerat un dels arxipèlags més emblemàtics i la "joia" de biodiversitat d'Aràbia. L'arxipèlag va ser designat Patrimoni de la Humanitat en 2008 per la gran quantitat d'espècies endèmiques. A causa de la seva antiga separació de la península aràbiga (fa uns 20 milions d'anys), la seva distintiva topografia i la seva alta diversitat ecològica i climàtica, alberga una espectacular fauna i flora, que no es troba en cap altre lloc de la Terra.

La distintiva topografia de Socotra i la seva alta diversitat ecològica i climàtica, alberga una espectacular fauna i flora, que no es troba en cap altre lloc de la Terra. A la imatge, muntanyes, desert i platjes de Socotra. Autor: Salvador Carranza.

Actualment, Socotra compta amb prop de 700 espècies endèmiques, incloent més de 300 espècies de plantes, 90 espècies de cargols terrestres. De vertebrats, tan sols una espècie de mamífer endèmic, sis d'aus i abundants rèptils. Aquests últims són una peça clau de l'ecosistema, tant com a depredadors d'insectes com a presa per les aus. D'ells, hi ha 31 espècies, 29 d'elles endèmiques. Algunes espècies tenen hàbitats molt restringits, com és el cas del geco endèmic Hemidactylus dracaenacolus que només habita en el també endèmic arbre de sang de drac (Dracaena cinnabari), ambdues espècies en perill d'extinció.

Ara, un treball publicat recentment a la revista PLOS ONE, liderat pel CSIC, revela que més de la meitat de les espècies de rèptils de Socotra podrien estar per descobrir. El treball és resultat de la seqüenciació d'una petita regió del gen mitocondrial citocrom oxidasa 1 (COI) en nombroses mostres de rèptils de l'arxipèlag i, sobretot, de l'illa homònima i la de major grandària.

Des de 2010, l'equip dirigit per Salvador Carranza, investigador a l'Institut de Biologia Evolutiva de Barcelona (CSIC-UPF) ha dut a terme diverses expedicions a l'illa per recol·lectar mostres de rèptils de totes les espècies i localitats conegudes. En cadascuna d'elles han seqüenciat una petita regió del gen COI i han contrastat les seqüències. Es tracta d'un gen que està en tots els animals, ja que està vinculat a funcions vitals essencials, però que, però, presenta variacions en cada espècie, el que permet diferenciar-les.

És un gen, apunta Carranza, amb una taxa d'evolució molt ràpida. Això implica que quan dues poblacions d'animals deixen de reproduir-se, el gen evoluciona molt ràpidament i de forma diferent. Són aquestes diferències en la seva seqüència el que permet identificar les espècies.

El trabajo demuestra que una de las especies que se creía era una sola, Hemidactylus inintillectus (en la imagen), podrían ser realmente siete especies. Autor: Fabio Pupin.

Inesperada diversitat críptica

El gen COI, explica Santiago Montero-Mendieta, anteriorment a l'Institut de Biologia Evolutiva i actualment estudiant de doctorat a l'Estació Biològica de Doñana a Sevilla, "de la mateixa manera que altres marcadors genètics de mida petita, pot ser útil per identificar les espècies i descobrir diversitat críptica d'una forma ràpida ". No obstant això, afegeix, per si sols no són l'eina ideal per inferir la història evolutiva de les espècies. "Proposem que la taxonomia dels rèptils de Socotra sigui revisada utilitzant una aproximació més integrativa, que inclogui múltiples marcadors genètics (mitocondrials i nuclears) i també dades ecològics i morfològics", comenta.

L'arxipèlag llança preguntes a nivell evolutiu. "D'una illa que no és tropical, que és petita i àrida, no esperes que hi hagi tanta diversitat genètica. No obstant això, inesperadament, hem trobat uns alts nivells de diversitat críptica dins dels rèptils de l'arxipèlag de Socotra ", diu Salvador Carranza.

"D'una illa que no és tropical, que és petita i àrida, no esperes que hi hagi tanta diversitat genètica"

Tal com explica aquest investigador, moltes espècies de rèptils de Socotra són morfològicament similars, gairebé indistingibles a simple vista, però en canvi són genèticament diferents. És el que s'anomena diversitat críptica. Són espècies que a nosaltres ens semblen iguals però que en realitat no ho són. "A més de l'aspecte físic, els animals i les diferents espècies tenen altres formes de diferenciar-se, com l'olor, que a nosaltres ens passen desapercebudes".

L'estudi, el primer que analitza a fons els rèptils d'aquestes illes, afirma que fins al 54% de les espècies de rèptils de Socotra podrien estar encara per descobrir. "Tenint en compte que actualment una tercera part dels rèptils de Socotra estan amenaçats, el nostre treball podria tenir implicacions importants per a la conservació de les espècies", afegeix Raquel Vasconcelos, investigadora post-doctoral a l'CIBIO-InBio de Portugal.

Chamaeleo monachus, otra de las especies de reptiles Socotra. Autor: Salvador Carranza.

L'accés a l'arxipèlag de Socotra és extremadament difícil. Durant sis mesos l'any és gairebé inaccessible per mar, a causa dels vents monsònics. Tot just hi ha vols comercials, des del 1998, quan es van iniciar els pocs que hi ha.  I la situació geopolítica de la zona és molt complicada.  Durant l'últim any l'accés aeri ha estat tancat. Tots aquests factors explicarien perquè es coneix tant poc de la seva biodiversitat, i el que hagin hagut comptades expedicions científiques.

Ara es tem que pugui augmentar l'impacte humà no controlat (introducció d'espècies exòtiques, explotació de recursos, creixement del turisme), el que podria posar en perill la conservació a llarg termini de la seva fascinant biodiversitat.

Els resultats d'aquesta investigació seran de gran utilitat per monitorar la biodiversitat de rèptils a Socotra i establir prioritats de conservació. "El nostre principal objectiu era generar un atles de diversitat genètica per als rèptils de Socotra, i així proporcionar una eina ràpida i útil per a la seva identificació i gestió", comenta Carranza.

Algunes espècies tenen hàbitats molt restringits, com és el cas del geco endèmic Hemidactylus dracaenacolus (imatge dreta) que només habita en el també endèmic arbre de sang de drac (Dracaena cinnabari, a la imatge de l'esquerra), ambdues espècies en perill d'extinció. Autors: imatge esquerra, Salvador Carranza; dreta, Fabio Pupin.

DNA barcoding: ajudant a protegir la diversitat

Aquest treball és un exemple de 'DNA barcoding' (en espanyol, codi de barres de la vida), una tècnica ràpida i barata per a identificar espècies diferents. L'objectiu és que en el futur tota la biodiversitat coneguda de la Terra estigui inventariada. El 'DNA barcoding' implicarà tenir marcadors genètics, aprovats pel consorci internacional Barcode of Life, amb els quals es podrà identificar l'espècie (de fet, ja s'està fent en alguns casos) a partir d'una petita mostra, com plomes, pèl , excrement, sang o pell.

El 'DNA barcoding' permetrà identificar l'espècie a partir d'una petita mostra, com plomes o fins i tot excrement, sense fer mal l'animal

L'eina pot ajudar a la protecció de la biodiversitat en diferents àmbits, ja que aportarà proves i eines legals per als casos dubtosos. En duanes, explica Carranza, hi ha una gran quantitat de decomisos de viatgers que transporten animals o objectes fets amb pell d'animals protegits. En els casos no obvis, com es demostra que es tracta d'espècies protegides? L'expert també esmenta els casos de botigues on comercialitzen animals molt semblants a altres que estan protegits: a vegades, remarca, pot tractar-se de la mateixa espècie protegida. En el mateix Institut de Biologia Evolutiva van rebre una sol•licitud d'anàlisi de mostres per demostrar que una botiga estava venent uns amfibis protegits. Després de l'anàlisi, l'administració sol·licitant va poder cursar legalment la sanció pertinent.

L'avantatge del 'DNA barcoding' és que es pot realitzar una anàlisi a partir de qualsevol mostra, sense danyar l'animal. I que permet la identificació en qualsevol estadi del seu cicle vital. "El que implica, per exemple, que es pot identificar un amfibi en qualsevol de les seves fases prèvies, d'ou o larva", diu Carranza. "És molt difícil diferenciar les espècies d'amfibis a l'estadi d'ous. Amb el 'DNA barcoding', la identificació es podrà fer amb un simple i ràpida anàlisi al laboratori".

Unexpectedly High Levels of Cryptic Diversity Uncovered by a Complete DNA Barcoding of Reptiles of the Socotra Archipelago. Vasconcelos, Raquel; Montero-Mendieta, Santiago;  Simó-Riudalbas, Marc;  Sindaco, Roberto;  Santos, Xavier et al. (2016) PloS One. vol. 11 (3) p. e0149985
http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371%2Fjournal.pone.0149985