Pancoding: estimando patrones de biodiversidad utilizando códigos de barras del ADN

LABARQUE, F. M.; PIACENTINI, L. N.; RAMÍREZ, M. J.; HORMIGA, G.; DIMITROV. D.; BENAVIDES L.; ARNEDO, M.; PONS, J.

La Plata

Congreso; IX Reunion Argentina de Cladistica y Biogeografia; 2010

Museo de La Plata

El objetivo del proyecto PANCODING es evaluar las ventajas y limitaciones de la técnica de códigos de barra del ADN (barcodes) en la estimación de los patrones de alfa y beta diversidad en un grupo megadiverso (las arañas) en un punto caliente de la biodiversidad del planeta (los bosques nublados de Panamá). Se realizaron muestreos semi-cuantitativos en parcelas de una hectárea, distribuidas en cuatro localidades de la cordillera central panameña. Se colectaron 30.000 ejemplares de 51 familias (40% adultos). Se determinaron 75% de los adultos, unos 8.100 individuos, que conforman 408 morfoespecies. Los porcentajes de singletons y doubletons, especies representadas por uno o dos individuos, para cada localidad en promedio, son de un 30% y 12% respectivamente, similares a los reportados en otros estudios de biodiversidad de artrópodos en las regiones Neotropical y Paleártica. La determinación específica es un factor limitante en los inventariados de biodiversidad, dada la magnitud de las muestras. En este estudio se optó por una aproximación mixta, en la que se combinan una identificación morfológica rápida, con una identificación basada en clusters moleculares (MOTUs), y una contrastación subsiguiente basada en taxonomía clásica. Se amplificaron 2.400 fragmentos de cox1 de los individuos determinados de forma rápida y estadios inmaduros. Para establecer los MOTUs se analizaron las secuencias con el método GMYC (Generalized Mixed Yule Coalescent). Los 467 MOTUs obtenidos corresponden a 304 morfoespecies distribuidas en 33 familias. Se realizaron estimaciones de diversidad en base a dos grupos de datos: 1) adultos determinados de forma rápida (75%) y, 2) sub-muestra relativizada de 1.000 individuos de 28 familias totalmente determinadas y secuenciadas para todas las localidades. Para estimar la alfa-diversidad se utilizaron métodos de curvas de acumulación de especies y estimadores no paramétricos para cada una de las localidades. La beta-diversidad se estimó mediante la curva de complementariedad. Los barcodes proporcionaron valores de alfa-diversidad (408 MOTUs) superiores a las determinaciones rápidas (301). Las curvas de complementariedad cambian sus valores netos utilizando aproximaciones moleculares o morfológicas, pero no su forma. Los resultados del presente estudio sugieren que los barcodes: (1) sirven para estimar la alfa y beta diversidad, una vez realizadas las determinaciones de los especímenes de forma rápida; (2) revelan diferencias moleculares en las morfoespecies obtenidas mediante las determinaciones rápidas, que en muchos casos resultan corroboradas por taxonomía clásica, (3) y el uso de la taxonomía clásica se complementan a la hora de dilucidar las determinaciones rápidas, (4) permiten asociar los estadios inmaduros con sus respectivos adultos, así como identificar casos de parasitismo, (5) que forman MOTUs compuestos por estadios inmaduros corresponden a posibles morfoespecies no presentes entre los adultos y (6) revelan la existencia de endemismos haplotípicos en especies de amplia distribución.