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Más de la mitad de los reptiles de Socotra pueden estar por descubrir

Un trabajo liderado por investigadores del CSIC descubre que más del 50% de las especies de reptiles en el archipiélago de Socotra, Yemen, podrían estar aún por descubrir. El trabajo, resultado de la secuenciación de un gen que se halla en todos los reptiles. La técnica, conocida como ‘DNA barcoding’, permite identificar las especies de forma barata y rápida.

Situado en el océano Índico y formado por cuatro pequeñas islas, Socotra, actualmente perteneciente al Yemen, está considerado uno de los archipiélagos más emblemáticos y la “joya” de biodiversidad de Arabia. El archipiélago fue designado Patrimonio de la Humanidad en 2008 por la gran cantidad de especies endémicas. Debido a su antigua separación de la península arábiga (hace unos 20 millones de años), su distintiva topografía y su alta diversidad ecológica y climática, alberga una espectacular fauna y flora, que no se encuentra en ningún otro lugar de la Tierra.

Socotra tiene una distintiva topografía y alta diversidad ecológica y climática. En la imagen, montañas, desierto y playas de Socotra. Autor: Salvador Carranza.

Actualmente, Socotra cuenta con cerca de 700 especies endémicas, incluyendo más de 300 especies de plantas, 90 especies de caracoles terrestres. De vertebrados, tan sólo una especie  de mamífero endémico, seis de aves y abundantes reptiles. Estos últimos son  una pieza clave del ecosistema, tanto como depredadores de insectos como presa para las aves. De ellos, hay 31 especies, 29 de ellas endémicas. Algunas especies tienen hábitats muy restringidos, como es el caso del geco endémico Hemidactylus dracaenacolus que sólo habita en el también endémico árbol de sangre de dragón (Dracaena cinnabari), ambas especies en peligro de extinción.

Ahora, un trabajo publicado recientemente en la revista PLOS ONE, liderado por el CSIC, revela que más de la mitad de las especies de reptiles de Socotra podrían estar por descubrir. El trabajo es resultado de la secuenciación de una pequeña región del gen mitocondrial citocromo oxidasa 1 (COI) en numerosas muestras de reptiles del archipiélago y, sobretodo, de la isla homónima y la de mayor tamaño.

Desde 2010, el equipo dirigido por Salvador Carranza, investigador en el Instituto de Biología Evolutiva de Barcelona (CSIC-UPF) ha llevado a cabo varias expediciones a la isla para recolectar muestras de reptiles de todas las especies y localidades conocidas. En cada una de ellas han secuenciado una pequeña región del gen COI y han contrastado las secuencias. Se trata de un gen que está en todos los animales, ya que está vinculado a funciones vitales esenciales, pero que, sin embargo, presenta variaciones en cada especie, lo que permite diferenciarlas.   

Es un gen, apunta Carranza, con una tasa de evolución muy rápida. Eso implica que cuando dos poblaciones de animales dejan de reproducirse, el gen evoluciona muy rápidamente y de forma diferente. Son esas diferencias en su secuencia lo que permite identificar a las especies.

El trabajo muestra que lo que se pensaba era una sola especie, Hemidactylus inintillectus (en la imagen), en realidad podrían ser siete. Autor: Fabio Pupin.

Inesperada diversidad críptica

El gen COI, explica Santiago Montero-Mendieta, anteriormente en el Instituto de Biología Evolutiva y actualmente estudiante de doctorado en la Estación Biológica de Doñana en Sevilla, “al igual que otros marcadores genéticos de pequeño tamaño, puede ser útil para identificar las especies y descubrir diversidad críptica de una forma rápida”. Sin embargo, añade, por sí solos no son la herramienta ideal para inferir la historia evolutiva de las especies. “Proponemos que la taxonomía de los reptiles de Socotra sea revisada utilizando una aproximación más integrativa, que incluya múltiples marcadores genéticos (mitocondriales y nucleares) y también datos ecológicos y morfológicos”, comenta Montero-Mendieta.

El archipiélago arroja preguntas a nivel evolutivo. “De una isla que no es tropical, que es pequeña y árida, no esperas que haya tanta diversidad genética. Sin embargo, inesperadamente, hemos hallado unos altos niveles de diversidad criptica dentro de los reptiles del archipiélago de Socotra”, dice Salvador Carranza.

“De una isla que no es tropical, que es pequeña y árida, no esperas que haya tanta diversidad genética".

Tal como explica este investigador, muchas especies de reptiles de Socotra son morfológicamente similares, casi indistinguibles a simple vista, pero en cambio son genéticamente diferentes. Es lo que se llama diversidad críptica. Son especies que a nosotros nos parecen iguales pero que en realidad no lo son. “Además del aspecto físico, los animales y las diferentes especies tienen otras formas de diferenciarse, como el olor, que a nosotros nos pasan desapercibidas”.  

El estudio, el primero que analiza a fondo los reptiles de estas islas, afirma que hasta el 54% de las especies de reptiles de Socotra podrían estar aún por descubrir. “Teniendo en cuenta que actualmente una tercera parte de los reptiles de Socotra están amenazados, nuestro trabajo podría tener implicaciones importantes para la conservación de las especies”, añade Raquel Vasconcelos, investigadora post-doctoral en el CIBIO-InBIO de Portugal.

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

El acceso al archipiélago de Socotra es extremadamente difícil. Durante seis meses al año es casi inaccesible por mar, debido a los vientos monzónicos. Apenas hay vuelos comerciales. Y la situación geopolítica de la zona es muy complicada. En 1998 se iniciaron los pocos vuelos que llegan hasta allí, aunque durante el último año el acceso aéreo ha estado cerrado. Todos estos factores explicarían lo poco que se conoce de su biodiversidad, y el que hayan habido contadas expediciones científicas.

Ahora se teme que pueda aumentar el impacto humano no controlado (introducción de especies exóticas, explotación de recursos, crecimiento del turismo), lo que podría poner en peligro la conservación a largo plazo de su fascinante biodiversidad.

Los resultados de esta investigación serán de gran utilidad para monitorear la biodiversidad de reptiles en Socotra y establecer prioridades de conservación. “Nuestro principal objetivo era generar un atlas de diversidad genética para los reptiles de Socotra, y así proporcionar una herramienta rápida y útil para su identificación y gestión”, comenta Carranza.

 

Algunas especies tienen hábitats muy restringidos, como es el caso del geco endémico Hemidactylus dracaenacolus (imagen derecha, autor Fabio Pupin) que sólo habita en el también endémico árbol de sangre de dragón, Dracaena cinnabari (imagen izquierda, autor Salvador Carranza) ambas especies en peligro de extinción.

DNA barcoding: ayudando a proteger la diversidad

Este trabajo es un ejemplo de ‘DNA barcoding’ (en español, código de barras de la vida), una técnica rápida y barata para identificar especies diferentes. El objetivo es que en el futuro toda la biodiversidad conocida de la Tierra esté inventariada. El ‘DNA barcoding’ implicará tener marcadores genéticos, aprobados por el consorcio internacional Barcode of Life, con los que se podrá identificar la especie (de hecho, ya se está haciendo en algunos casos) a partir de una pequeña muestra, como plumas, pelo, excremento, sangre o piel.

El ‘DNA barcoding’ permitirá identificar la especie a partir de una pequeña muestra, como plumas o excremento sin dañar al animal

La herramienta puede ayudar a la protección de la biodiversidad en diferentes ámbitos, ya que aportará pruebas y herramientas legales para los casos dudosos. En aduanas, explica Carranza, hay una gran cantidad de decomisos de viajeros que transportan animales u objetos hechos con piel de animales protegidos. En los casos no obvios, ¿cómo se demuestra que se trata de especies protegidas? El experto también menciona los casos de tiendas donde comercializan animales muy parecidos a otros que están protegidos: a veces, remarca, puede tratarse de la misma especie protegida. En el mismo Instituto de Biología Evolutiva recibieron una solicitud de análisis de muestras para demostrar que una tienda estaba vendiendo unos anfibios protegidos. Tras el análisis, la administracion solicitante pudo cursar legalmente la sanción pertinente.

La ventaja del ‘DNA barcoding’ es que se puede realizar un análisis a partir de cualquier muestra, sin dañar al animal. Y que permite la identificación en cualquier estadio de su ciclo vital. “Lo que implica, por ejemplo, que se puede identificar a un anfibio en cualquiera de sus fases previas, de huevo o larva”, dice Carranza. “Es muy difícil diferenciar las especies de anfibios en el estadio de huevos. Con el ‘DNA barcoding’, la identificación se podrá hacer con un simple y rápido análisis en el laboratorio”.

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