Monitoreo de ecosistemas impulsado por genómica Ambiental una revisión de las estrategias actuales y futuras

Abstract

Una década después de que los científicos ambientales integraran tecnologías de secuenciación de alto rendimiento en su caja de herramientas, el monitoreo basado en la genómica de los impactos antropogénicos en la biodiversidad y el funcionamiento de los ecosistemas aún no se ha implementado mediante marcos regulatorios. A pesar del potencial ampliamente reconocido de la genómica ambiental para este fin, las limitaciones técnicas y los problemas conceptuales aún se interponen en el camino de su amplia aplicación por parte de los usuarios finales. Además, la multiplicidad de posibles estrategias de implementación puede contribuir a la percepción de que la aplicación rutinaria de esta metodología es prematura o "en desarrollo", lo que impide a los reguladores vincular estas herramientas a marcos legales. Aquí, se revisan implementaciones recientes de métodos basados en genómica ambiental, aplicados al biomonitoreo de ecosistemas. Al tomar una visión general, sin restringir la perspectiva a hábitats o grupos de organismos particulares, se comparara, revisa y discuten las fortalezas y limitaciones de cuatro estrategias generales de implementación de la genómica ambiental para el monitoreo: (a) Análisis basados en taxonomía enfocados en la identificación de bioindicadores conocidos o taxones descritos; b) Análisis de bioindicadores de novo; (c) Métricas estructurales de la comunidad, incluidas las redes ecológicas inferidas; y (d) Métricas de la comunidad funcional (metagenómica o metatranscriptómica). Se destaca la utilidad de las tres últimas estrategias para integrar la meiofauna y los microorganismos que no se utilizan tradicionalmente en el biomonitoreo debido a la difícil identificación taxonómica. Finalmente, se propone la implementación de la genómica ambiental en programas de monitoreo de rutina para aprovechar los avances analíticos recientes, al tiempo que se señalan las limitaciones actuales y las necesidades de investigación futuras.