En una isla frente a la costa de Nueva Zelanda, a la sombra de un bosque primitivo, un sonido espeluznante resuena durante la noche. es un profundo auge que a veces se puede escuchar a kilómetros de distancia. Esta es la llamada de apareamiento de una de las criaturas más extrañas e intrigantes de la región. Conozca al kākāpō en peligro crítico de extinción.
Los Kākāpō (su nombre significa “loro nocturno” en maorí) son grandes loros no voladores endémicos de Nueva Zelanda. En 1894, el conservacionista Richard Henry trasladó las aves del continente a una isla supuestamente segura, pero se encontraron con depredadores insospechados. En la década de 1970 se encontraron más kākāpō en el continente y algunas islas circundantes. Aunque las aves del continente fueron trasladadas más tarde a esas islas, sólo una sobrevivió. Apropiadamente lo llamaron Richard Henry.
Estos peculiares loros ahora deambulan por cinco islas libres de depredadores, y su población ha aumentado de unos precarios 51 en 1995 a 252 en 2022. Aún así, la limitada diversidad genética de una población tan pequeña ha hecho que la reproducción sea problemática. Los programas de cría han descubierto que la mayoría de los kākāpō son muy endogámicos y susceptibles a enfermedades e infertilidad. En un movimiento sin precedentes para conservar la especie, investigadores de la Universidad de Otago han secuenciado el genoma de casi todas las aves existentes en un esfuerzo por descubrir si existen variantes genéticas en la población que podrían ayudar a evitar que el kākāpō desaparezca.
¿Fructificar y multiplicarse?
Los kākāpō, que alguna vez fueron numerosos en el continente de Nueva Zelanda, comenzaron a enfrentar nuevas amenazas cuando llegaron los humanos. Los primeros colonos polinesios los cazaban para alimentarse y trajeron perros depredadores. Posteriormente, los colonos europeos trajeron otros depredadores, como ratas, zarigüeyas, armiños, hurones y gatos salvajes. El resultado: quedaron muy pocas aves y había un acervo genético drásticamente limitado.
Los esfuerzos anteriores para revivir la población kākāpō han implicado pruebas genéticas. El primer genoma individual se secuenció en 2016, pero en lo que respecta a las variantes genéticas portadas por otros individuos, había muchas incógnitas. Si bien la secuenciación de un organismo puede decirnos algo sobre la diversidad genética de su especie, los esfuerzos de conservación se benefician más cuando pueden obtener información genética de tantos individuos como sea posible.
La secuenciación de una población completa puede encontrar dónde están las variantes genéticas más y menos deseables de la población, lo que ayuda a los científicos a evitar el apareamiento de aves que están demasiado relacionadas o que tienen demasiadas variantes perjudiciales.
El equipo involucrado en el nuevo trabajo buscaba variantes asociadas con la fertilidad y la enfermedad. Los Kākāpō tienen un pésimo historial de fertilidad; Muchos huevos nunca eclosionan, ya sea por infertilidad o por muerte del embrión. Para complicar aún más los problemas reproductivos es la larga vida útil de este loro, estimada entre 80 y 100 años, y los juveniles tardan años en alcanzar la madurez sexual. Sólo se reproducen cada dos o tres años durante la fructificación masiva de plantas como el árbol rimu.
Por estas razones, junto con los problemas de reproducción que tiene el kakapo en la naturaleza porque los machos superan en número a las hembras (que para empezar no ponen muchos huevos), los científicos han confiado en la inseminación artificial. Se ha demostrado que poder seleccionar espermatozoides de machos que tienen las variantes más beneficiosas o que son genéticamente más compatibles con ciertas hembras reduce los problemas asociados con la endogamia. Con un diseño genético de casi toda la población, el equipo de Otago tiene una ventaja aún mayor cuando se trata de qué genes kākāpō deben combinarse.
“A nivel poblacional, [our method] «Pueden inferir el número y el tamaño del efecto de las variantes genéticas que contribuyen a las diferencias entre individuos», escriben en su nuevo artículo. «Esta ‘arquitectura’ genética afecta directamente la capacidad de las poblaciones pequeñas para adaptarse en respuesta a la selección».
Cuando los genes encajan
Anteriormente se intentó crear diversidad genética entre la población endogámica de kākāpō criando individuos que se suponía que no estaban relacionados, incluso cuando se desconocía el grado preciso de relación. Se utilizaron segmentos cortos y repetidos de ADN conocidos como microsatélites para probar el parentesco de los padres. El problema es que los microsatélites a menudo dan estimaciones inexactas sobre qué individuos están más y menos relacionados. Debido a que los kākāpō viven tanto tiempo, los genomas de casi todas las aves que iniciaron la población actual (incluido el ahora fallecido Richard Henry) estaban disponibles para los investigadores.
El análisis de los genomas de una población entera permitió a los científicos identificar regiones donde variantes específicas estaban asociadas con un rasgo. Fenotipos como la tasa de crecimiento y la susceptibilidad a enfermedades también se tuvieron en cuenta en posibles decisiones de reproducción. La combinación de individuos con genotipos prometedores y fenotipos favorables en toda la población le da al kākāpō la mejor oportunidad de seguir produciendo descendencia viable. Esto ha dado lugar a que las aves sean trasladadas a diferentes islas para proporcionarles parejas genéticamente más adecuadas.
El individuo con mayor diversidad genética resultó ser Richard Henry, el único ave que había sido trasladada desde el continente y sobrevivió para reproducirse. Se cree que esta diversidad genética en comparación con el kākāpō de la isla se debe a que el ave proviene de una población continental. Si bien hay mutaciones en el genoma de Richard Henry, es poco probable que muchas de esas variantes se manifiesten porque son recesivas, y también se descubrió que son superadas en número por variantes que brindan una mayor probabilidad de fertilidad y aptitud general de la futura descendencia.
Es apropiado que el kākāpō con los genes más valiosos provenga de Fiordland. El resurgimiento del loro no volador de la noche alguna vez pareció una fantasía, pero la secuenciación genómica de casi todos los loros existentes puede ser la manera no sólo de restaurar su población sino también de lograr el regreso de otras especies en peligro de extinción.
Ecología y evolución de la naturaleza, 2023. DOI: 10.1038/s41559-023-02165-y