¿Es necesario etiquetar los seres vivos?

Parece que hay 14 millones de especies en el planeta y algunas están desapareciendo, por ello es importante que se conozcan antes de que desaparezcan y se pueda poner remedio.

Número de especies

Desde finales del siglo pasado se discutió mucho si el número de especies del planeta se puede estimar usando parámetros relacionados. Hay un texto llamado Global Biodiversity Assessment y también la revista Nature decidió hacer un insight para englobar todos los números relativos a las cantidades. Uno de los que trabajo es de David Hawksworth y su cálculo era relativo a los hongos.

Nature en el año 1995 publicó -que es aceptable todavía – datos que dicen que entre insectos y arácnidos hay 10 millones de especies. Las algas y plantas representan unas 300.000 especies cada grupo y los mamíferos son casi inexistentes.

Los grandes números están en insectos, arácnidos y hongos, y es en esos grupos donde probablemente vamos a obtener los máximos rendimientos para la humanidad.

¿Para qué identificar a las especies?

Porque hay determinadas conexiones entre grupos que lo hace inevitable, pero también porque están ahí. En particular en el mundo de los físicos nunca se plantean si hay que estudiar las estrellas, y hay muchísimas. Tampoco nadie se plantea si hay que nombrarlas. Pero nos cuestionamos estudiar o no las especies del planeta.

Pero además es necesario el conocimiento preciso de las especies tradicionalmente útiles en farmacia, medicina y agricultura.

Utilidad en diversos campos

Entre ellos:

-En Medicina se usa la identificación del germen o del vector para poder hacer tratamientos eficaces. En Medicina Forense en países con una jurisprudencia muy avanzada como el Reino Unido, que está basada en la identificación de materiales biológicos, resulta una prueba directa en casos criminalistas.

-En agricultura no hay control biológico que se pueda hacer si no se conocen las especies gérmenes y los vectores.

-En protección de los consumidores para identificación y detección de fraude.

-Para el conocimiento de los indicadores de calidad ambiental: tenemos que actuar por datos inferidos por las especies que habitan en determinados ecosistemas que pueden resultar dañados o alterados por determinadas condiciones ambientales.

-Por supuesto en la investigación básica.

-Y también para preservar las especies hay que conocerlas.

Medicina

Cuando apareció el sida como pandemia se hablaba de neumonía atípica causada por Pneumocystis. En un principio se dijo que se trataba de un protozoo que provocaba esta neumonía en los pacientes inmunodeprimidos, pero resultó que Pneumocystis es un hongo. Y en cuanto se le reconoció como un hongo se le pudo atacar como un hongo y, así, el tratamiento resultó eficiente.

Hay que reconocer los linajes de lo que se identifica porque si no seremos torpes. Más con las identificaciones relacionadas con el mundo de la Medicina.

Las enfermedades nosocomiales -que vienen en gran número de los hospitales americanos, del mundo rico al pobre- se deben a los gérmenes que proliferan en los hospitales. Y una buena parte de las enfermedades nosocomiales son por hongos.

Patricia Wiltshire, micóloga palinóloga que se dedica a la identificación por pólenes y esporas de diversos ambientes, ha hecho un enorme avance en relación con la Criminología, la Medicina Forense y la Palinología.

Los hongos son el gran mundo del futuro. Si hay un millón y medio de especies, sólo se conocen el 10% y de los 20 fármacos más vendidos en el mundo, seis son procedentes de hongos. Todos los antibióticos y las estatinas proceden de hongos. Los organismos muy sencillos son muy difíciles de identificar, tienen pocos caracteres morfológicos.

Bunker de las semillas

En agricultura cada vez se pone más de moda hablar del bunker de las semillas que está en el Polo Norte, donde se están fabricando bancos de germoplasma en prevención al cambio climático y al agotamiento de determinados linajes por las razones que fueren.

En España sólo hay un banco importante de semillas, el de la Universidad Politécnica de Madrid.

Control del fraude

Hace 5-10 años en América se puso de moda en algunos universitarios ir tomando muestras de pescado en pescaderías y haciendo la identificación por ADN, y se encontró un nivel de fraude enorme. Después hubo una protesta judicial y se llegó a un pacto con las asociaciones de consumidores y comerciantes.

Calidad ambiental

Hay organismos que detectan márgenes de calidad química del aire, sobre todo cuando se habla de contaminantes ácidos, por ejemplo los líquenes y algunos biofitos.

En base a esto se pueden hacer recomendaciones para, por ejemplo, cambiar las rutas donde se hace deporte por una determinada zona que esté menos contaminada.

Conservación de las especies

Para la conservación de las especies lo primero que hay que hacer es recolectarlas, para eso es importante que atendamos bien a lo que se llama “los puntos calientes de la biodiversidad”, que es necesario conocer mediante expediciones a China, Sudáfrica, Kenia, Marruecos…

La única colección de hongos que existe está en el Reino Unido. Hay hongos que han sido cultivados y se puede acudir a ella para contrastar los ADN que estamos obteniendo.

Los botánicos guardamos las cosas en herbarios en la Universidad y en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas.

Especies crípticas

La catalogación que se venía haciendo hasta ahora de las especies (incluso de primates y fósiles) es insuficiente por muchas razones.

Linneo y otros botánicos se ha basado siempre en los caracteres vegetativos para acudir a la identificación. Determinados organismos tienen muchos caracteres (frutos, hojas, tronco) y es fácil ver las diferencias entre las especies. Sin embargo, los hongos tienen pocos caracteres (las esporas). Además hay hongos que pasan por distintas fases a lo largo de su ciclo biológico. Hay que recurrir a un especialista cada vez que se ha de nombrar algo: micólogo, liquenólogo, etc.

En los últimos 10-15 años se está viendo que en todos los linajes vivos hay lo que llama especies crípticas con un camino evolutivo completamente peculiar definido y claro, y que sin embargo son muy distintas de otras cuyo aspecto es exactamente el mismo que tienen otro camino evolutivo distinto y que no tienen nada que ver con el anterior.

Si el objetivo es detectar productos naturales de importancia para Cosmética o Medicina (nuestro grupo está estudiando antioxidantes) hay que saber dónde hay que buscar los productos naturales y si tienen esas propiedades que se intuyen. Hay que tener claro que a veces la experimentación fracasa porque se está considerando que dos especies son idénticas y resulta que no lo son.

A veces los especialistas nos volvemos locos para encontrar los caracteres crípticos que nos digan si una especie es críptica o subcríptica, si son muy parecidas o sólo un poco. Por ejemplo los Aspergillus son 250 especies distintas, algunas muy peligrosas porque producen aflatoxinas, otras responsables de las infecciones nosocomiales y otras inofensivas. Lo mismo sucede con los Penicillium, de las 150 especies se saca un antibiótico o se fermenta un queso. Además cuando se cultivan los hongos según el medio de cultivo sale un hongo distinto.

También tenemos el ejemplo de una mariposa (publicado en PNAS) que son cuatro especies distintas pero morfológicamente no podemos identificarlas. Y lo mismo con el pez raya que tiene como mínimo 5 especies pero no todas saben igual, una es una especie criptica (además muy amenazada) y cuando se va al mercado lo venden todo al mismo precio. Eso es un fraude.

Identificación molecular

Las semillas son el futuro de la biodiversidad del mundo vegetal, pero ¿quién garantiza que una semilla de un trigo es exacta a la de otro trigo? Nadie por mucho que estén perfectamente preservadas sino somos capaces de incorporar las nuevas tecnologías al estudio de la biodiversidad. Lo más difícil en estos casos resulta ser el manejo de los programas informáticos para explotar la información.

Identificación molecular y código de barras no son cosas exactamente iguales. La identificación molecular de las especies da caracteres para distinguir las especies, caracteres genómicos, y la capacidad de engaño del genoma es relativa. Si se combinan varios genes la capacidad de engaño es mínima.

Cladograma

La forma de trabajar es sencilla: se ponen los caracteres en una matriz y los organismos en la combinante de la matriz y se obtiene una matriz binaria -o no-, y un resultado que es cladograma. Lo que está más próximo es lo que más se parece entre sí, pero como se usan caracteres genómicos lo que más se parece entre sí es, además, lo que está mas emparentado y por tanto es lo que pertenece a linajes mas próximos. No hay posible confusión.

Nombrar y contar especies, y situarla en el árbol de la vida es lo que tratan de hacer los taxónomos desde hace mucho tiempo pero sin la tecnología adecuada. Por ejemplo, volviendo a las mariposas el ADN nos destaca con toda claridad que son cuatro especies. Es decir, el progreso metodológico y el progreso cladístico nos ha llevado, junto con el uso correcto de caracteres moleculares, a poder decir cosas.

Código de barras

La clave para identificar bien (los que no son especialistas) la va a tener el código de barras. Mientras los europeos y americanos discutimos sobre qué hacer con el código de barras de ADN, los chinos desde hace un tiempo lo usan y empezaron en distintos grupos a hacer etiquetas moleculares para catalogar casi mil especies de plantas de interés farmacéutico, todas las de la farmacopea.

Mientras tanto los europeos estamos discutiendo sobre si este código de barras tiene que tener unos segmentos de ADN determinados y cuáles. En animales ya está claro que tienen que ser los coxs (cytochrome oxidase); en plants tienen que ser its (internal transcribed spacer) y coxs; y en hongos, its y otros varios.

Hay algunos problemas obvios con la delimitación de linajes, pero se avanza. Y el otro problema es con el cuánto hay que etiquetar.

Por último decir que efectivamente sí hay que hacer códigos de barras y no hay que dejar de identificar, prospectar, atender a las colecciones.