Conservación de la variabilidad genética: el caso de la guacamaya verde en México
Francisco Alberto Rivera Ortíz
Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Estudios Superiores Iztacala, Unidad de Biología, Tecnología y Prototipos, Laboratorio de Ecología Molecular y Evolución.
El estudio de los seres vivos se impulsa desde distintas disciplinas científicas; una de ellas es la genética, que nos ayuda a estudiar la identidad de los individuos mediante el análisis de la herencia biológica y establecer las relaciones de parentesco con su descendencia, a lo que llamamos linaje. Además, la genética nos permite determinar qué tan diferentes son los individuos y poblaciones según la similitud y diversidad de sus genes, a lo que llamamos variabilidad genética. Dicha variabilidad es una medida de cantidad de secuencias de ADN diferentes dentro de una población y entre poblaciones. Cada una de dichas secuencias es llamada genotipo (Figura 1).
El análisis de la variabilidad genética dentro y entre poblaciones aplicado a la planificación de medidas de conservación de la biodiversidad se le llama genética de la conservación. Es importante porque, al conocer las características genéticas de las poblaciones, es posible identificar amenazas que inciden en la reducción de la variabilidad genética, y por lo tanto, ponen en riesgo la sobrevivencia de las especies.
La genética de la conservación ayuda a proteger la biodiversidad mediante la identificación de cuatro unidades de conservación genética: i) Unidad Evolutivamente Significativa: linajes restringidos geográficamente que constituyen una parte importante del legado genético de una especie; ii) Unidad de Manejo: integra la demografía y la variabilidad genética dentro y entre las poblaciones de una especie a corto plazo; iii) Unidad de Acción: determina la similitud de la variabilidad genética entre poblaciones en cautiverio y poblaciones silvestres, permitiendo identificar sitios apropiados para hacer liberaciones o reintroducciones de individuos; iv) Unidad de Red Familiar: evalúa las prácticas de manejo en poblaciones cautivas y silvestres, estableciendo el parentesco e identificando individuos genéticamente, para poder minimizar la reproducción entre parientes cercanos, identificando la endogamia (Qiu-Hong et al. 2004). De esta forma, la genética ofrece una herramienta valiosa para tomar acciones favorables para la conservación de especies amenazadas.
La guacamaya verde (Ara militaris) es una especie de psitácido emblemática de los bosques tropicales secos mexicanos, que desafortunadamente se encuentra en peligro de extinción. Esta especie habita laderas de montañas cubiertas bosques tropicales secos a través de la vertiente del Pacífico Mexicano, desde Sonora hasta Oaxaca; y en las áreas serranas de Tamaulipas, San Luis Potosí, Guanajuato y Querétaro, en la región del Golfo de México. En estos ambientes, la guacamaya realiza largos desplazamientos en busca de alimento a través de áreas laderas de montañas, cañadas o barrancas de difícil acceso (Figura 2 A y 2 B).
Lamentablemente, al hábitat forestal del que depende la guacamaya verde ha sido afectado por las actividades del humano, al sustituir bosques por campos de cultivo, campos de agostadero y asentamientos humanos. Este cambio de uso de suelo ha provocado la fragmentación como la pérdida de cobertura forestal (deforestación), amenazando la supervivencia de la especie. Además, el tráfico de fauna ha provocado la reducción de las poblaciones de la guacamaya verde, por lo que en México se le considera en peligro de extinción de acuerdo a la NOM-059-SEMARNAT-2010.
¿Qué nos dice la genética de la conservación acerca de la guacamaya verde en México?
Hasta ahora, el estudio sobre aspectos genéticos aplicados a la conservación de la guacamaya verde es un campo incipiente, pero tenemos avances significativos en México. El análisis genético de ocho poblaciones distribuidas en Sonora, Sinaloa Nayarit, Jalisco, Guerrero, Oaxaca, Tamaulipas y Querétaro, estados de nuestro país ha permitido identificar dos Unidades Evolutivas Significativas, la primera corresponde a las poblaciones de la región del Pacífico; y la segunda corresponde a las poblaciones de la región del Golfo de México (Rivera-Ortíz et al. enviado). Las poblaciones se diferenciaron genéticamente, debido a la baja conectividad debido al aislamiento que provocan las barreras geográficas que representan, al oeste de México, la Sierra Madre Occidental y el Eje Neovolcánico; y al este, la Sierra Madre Oriental (Figura 3 A).
Por otro lado, se han identificado Unidades de Manejo a partir de la variabilidad y diferenciación de los genes entre las poblaciones en la actualidad (Rivera-Ortíz et al. 2017). En el caso de la guacamaya, la actividad humana ha causado la fragmentación extensiva de su hábitat y de forma paralela, ha enfrentado altos niveles de tráfico ilegal. En conjunto, ambas amenazas han provocado la reducción, tanto de la variabilidad genética, como de la conectividad reproductiva entre sus poblaciones. Al comparar la variabilidad genética de la guacamaya verde en México, es menor que especies de guacamayas centro y suramericanas que usan tipos de hábitat similar. De hecho, las poblaciones de guacamaya verde de Sinaloa y Querétaro muestran evidencias genéticas de endogamia, lo que podría significar un riesgo adicional para la conservación de la especie (Figura 3 B).
Finalmente, se han realizado estudios sobre las Unidades de Acción (Rivera-Ortíz et al. 2021) para poblaciones en cautiverio, en el contexto para su reintroducción a la vida silvestre. Particularmente, antes de ejecutar estrategias de reintroducción al medio silvestre se debe investigar el estado de la variabilidad genética de las poblaciones candidatas que recibirán individuos de las poblaciones en cautiverio, con la finalidad de identificar los sitios donde, en función de su similitud genética, es apropiado hacer las liberaciones de ejemplares provenientes de cautiverio. En este sentido, en México se ha realizado la asignación genética de un individuo en cautiverio cuyo origen era desconocido, tomando en cuenta los grupos genéticos de la región Pacífico y la región del Golfo. El individuo cautivo de guacamaya verde fue asignado al grupo genético de la región del Golfo de México, muy posiblemente perteneciente a la población de Querétaro, área donde sería viable realizar una potencial reintroducción (Figura 4). En conjunto, la identificación de los patrones de variación genética permitirá tomar decisiones para la conservación genética de la guacamaya verde en México.
¿Cuáles son las implicaciones de estos resultados para la conservación de la guacamaya verde?
El establecimiento de unidades de conservación para identificar patrones en la variación genética resultantes de la historia evolutiva nos permitirá tomar mejores decisiones para la conservación de la variabilidad genética de la guacamaya verde. Para lograrlo, es indispensable realizar trabajo de monitoreo permanente, enfocado en caracterizar la identidad genética de las poblaciones de guacamayas en México, y así detectar eficientemente las posibles fuentes del comercio ilegal. Esto permitirá identificar el origen genético de posibles guacamayas cautivas o decomisadas, detectando áreas donde ocurre captura y tráfico ilegal y por lo tanto, centrar esfuerzos y recursos para su prevención.
Por otro lado, una vez conocidos los patrones de aislamiento genético entre las poblaciones, se pueden dirigir estrategias de restauración del hábitat perdido. De esta manera, el establecimiento de corredores naturales permitirá mantener la conectividad entre las poblaciones silvestres. Finalmente, es muy importante impulsar la vinculación de la investigación científica, el trabajo comunitario, la educación ambiental y las estrategias de divulgación como parte orgánica de los programas de conservación de la guacamaya verde, con el objetivo de combatir la pérdida de hábitat, mantener la conectividad genética, frenar el tráfico ilegal, y lograr la conservación de esta hermosa ave mexicana (Figura 2 C y 2 D).
Literatura recomendada
SEMARNAT. 2010. Norma Oficial Mexicana NOM-059-ECOL-2001, Protección ambiental– Especies nativas de México de flora y fauna silvestres– Categorías de riesgo y especificaciones para su inclusión, exclusión o cambio– Lista de especies en riesgo. Diario Oficial de la Federación 06 marzo, 2002.
Qiu-Hong W, Hua W, Tsutomu F, Sheng-Guo F. 2004. Which genetic marker for which conservation issue? Electrophoresis 25: 2165-2176.
Rivera-Ortíz FA, Solórzano S, Arizmendi MC, Dávila-Aranda P, Oyama K. 2017. Genetic diversity and structure of the Military Macaw (Ara militaris) in Mexico: Implications for Conservation. Tropical Conservation Science 10: 1940082916684346.
Rivera-Ortíz FA, Juan-Espinosa J, Solórzano S, Contreras-González AM, Arismendi M.C. 2021. Genetic assignment tests to identify the probable geographic origin of a captive specimen of Military Macaw (Ara militaris) in Mexico: Implications for conservation. Diversity 13: 245-257.
Rivera-Ortíz FA, Sanabría-Urban OS, Oyama K, Navarro-Sigüenza AG, Arizmendi MC. 2023. Phylogeography of Military Macaw (Ara militaris) and its implications for conservation. Diversity enviado.