Torrey Rodgers avanza attraverso la foresta pluviale panamense, con in mano un secchio di maiale in decomposizione. Lo scienziato della fauna selvatica è in missione per raccogliere le mosche - centinaia e centinaia di loro, se è fortunato. Lontano dai parassiti della giungla, vede questi ronziosi e iridescenti insetti verdi come utili assistenti di laboratorio, consentendogli di fare il punto sugli abitanti delle foreste pluviali minacciate in tutto il mondo.
Un modo per misurare la salute di una foresta è quello di aumentare la sua biodiversità, o la ricchezza di piante e animali che brulicano al suo interno. Gli scienziati intraprendono questo tipo di censimento forestale per monitorare il bracconaggio o tracciare lo stato di avanzamento degli sforzi di conservazione. Ma le foreste pluviali rappresentano una sfida particolare: devi percorrere chilometri attraverso una fitta vegetazione, alla ricerca di animali sfuggenti che possono uscire solo di notte e, oh sì, sono pieni di cose che possono ucciderti.
Ecco perché di solito è fatto da ecologi esperti nell'ecosistema della giungla e nella fauna che vi abita. Questi zoologi sanno come navigare nella terra selvaggia, identificare accuratamente le creature diurne e notturne e posizionare trappole fotografiche nascoste per fotografare la fauna selvatica più sfuggente. Il problema è che questo tipo di esperti di trekking nella foresta e di conoscenza della fauna sono rari quanto la fauna selvatica che seguono.
E senza un tale censimento, gli sforzi di conservazione sono inutili. “Supponi di proporre una riserva naturale e di aver investito un sacco di risorse per proteggere quest'area ... e una di queste ha effettivamente funzionato? Stiamo perdendo specie o stiamo avendo un impatto positivo? ”Chiede Rodgers, un ricercatore associato presso il Dipartimento delle risorse selvatiche della Utah State University.
Ecco perché Rodgers ha arruolato alcuni improbabili aiutanti per fare la sua indagine sulla fauna selvatica per lui: mosche di carogne. Per questi spazzini, la foresta pluviale è un vasto buffet, con piatti che vanno dalle carcasse alle ferite ferite sugli animali viventi a ogni tipo immaginabile di cacca. Ogni boccone registra un campione distinto di DNA di quel pasto nelle viscere delle mosche, fino a quando non viene fuori dall'altra parte. Ora, come Rodgers e i suoi colleghi riportano in un recente studio sulla rivista Molecular Ecology Resources, i ricercatori possono usare quel DNA per costruire un censimento dei mammiferi più inafferrabili della giungla.
Owen McMillan, un biologo evoluzionista del Tropical Research Institute (STRI) di Smithsonian a Panama, che è stato coautore dello studio, riconosce che lo schema di Rodger per catturare la diversità di un'intera foresta pluviale usando solo budelli di mosca non è ortodosso. "Può sembrare sfrenato", dice, "ma non è se pensi al modo in cui queste mosche si guadagnano da vivere".
In quanto foraggiatori dispersi nell'aria, questa famiglia di mosche può assaggiare praticamente qualsiasi tipo di animale della foresta pluviale. Il DNA di ogni organismo è presente in tutta la sua materia biologica, dal sangue alla cacca, e fornisce un marcatore genetico identificabile. Se i ricercatori potessero in qualche modo campionare tutto il DNA all'interno di una foresta pluviale, avrebbero un quadro completo di tutto ciò che vive lì. "Ecco dove le mosche tornano utili", afferma Rodgers. "Escono e fanno il campionamento per noi."
Nel 2015, Rodgers ha viaggiato verso Barro Colorado Island, un'isola densamente boscosa nel mezzo del Canale di Panama, e ha messo alla prova la sua idea di sondaggio sulle mosche. Ha creato 16 semplici trappole per mosche da due bottiglie d'acqua di plastica, collegate come una clessidra. Ognuno conteneva un boccone di maiale come esca, che era tenuto per lo più fuori dalla portata delle mosche da uno schermo.
Dopo alcune prove infruttuose, Rodgers apprese che le mosche erano mangiatori schizzinosi. Preferivano la carne che era rimasta al sole fino a quando non raggiungeva quel punto dolce del funk appena rancido. "Arriveranno alla carne in decomposizione molto rapidamente", dice, "ho dovuto pre-marcire che era piuttosto disgustoso".
Una volta individuate le preferenze alimentari delle mosche, le trappole iniziarono a riempirsi di mosche imprigionate così rapidamente che dovette costringerle due volte al giorno. Sfortunatamente per loro, tentare di banchettare con il maiale in decomposizione si sarebbe rivelato un errore fatale: Rodgers li riportò in laboratorio, li congelò, li spezzò e li fece a pezzi in una pasta per consentire l'estrazione del DNA dall'intestino .
Per rilevare anche gli animali più rari nelle viscere delle mosche, avrebbe bisogno di usare una tecnica di amplificazione del DNA per moltiplicare regioni speciali solo dalle cellule di mammifero ingerite. L'obiettivo era individuare alcuni marcatori molecolari, che sono regioni del genoma che fungono da codici a barre. Quei frammenti corti possono essere confrontati con un database di oltre 5.000 mammiferi e un database più piccolo di specie note sull'isola.
Ha raccolto più di 1.000 mosche nel corso di tre mesi, accumulando abbastanza dati sul DNA intestinale da confrontare con otto anni di sondaggi tradizionali precedentemente raccolti sull'isola. Proprio come predisse Rodgers, le mosche andarono in giro; i ricercatori hanno rilevato 20 specie di mammiferi, quattro specie di uccelli e una specie di lucertola. "È stato sorprendentemente preciso", afferma McMillan. "Almeno accurato come camminare attraverso la foresta."
Non solo, ma i dati erano molto più ricchi rispetto ai precedenti sondaggi perché il sequenziamento del DNA genera milioni di punti dati. "Devi ancora filtrare le cose che sono essenzialmente rumore ... come il maiale", dice McMillan. Ma una volta filtrati, i frammenti di DNA dei mammiferi amplificati dalle viscere rispecchiavano da vicino la composizione delle specie prevista nella foresta pluviale sull'isola di Barro Colorado.
Vi erano, tuttavia, alcune notevoli eccezioni. Curiosamente, non trovarono codici a barre che corrispondessero ai tre mammiferi più abbondanti: non vi era traccia degli agouti rodentini, dei coati dal naso bianco simili a procioni, o del brocket, che sembra un parente tozzo di cervi. Rodgers crede che ciò abbia a che fare con la propensione intrinseca dei suoi assistenti di laboratorio. Lo scat di agouti, ad esempio, non è particolarmente appetibile per le mosche. "È davvero difficile e forse più difficile e meno accattivante", afferma.
Conrad Gillett, un entomologo dell'Università delle Hawai'i che utilizza anche tecniche molecolari per studiare l'intestino degli insetti, ha convenuto che le abitudini alimentari delle mosche potrebbero essere un pregiudizio considerevole. Altri studi hanno utilizzato insetti come zanzare e scarabei stercorari, l'insetto preferito di Gillett, e potrebbero essere aggiunti alle indagini sulla foresta pluviale per aumentare la diversità dei mammiferi rilevati.
Tuttavia, questo è un metodo rapido ed efficace per il rilevamento della diversità che potrebbe essere impiegato in molti ambienti, afferma Gillett. "È sicuramente qualcosa che vale la pena indagare", afferma Gillett. “In questo momento non sono sicuro che [mosche] possano essere invocate esclusivamente per un sondaggio, ma come aggiunta, assolutamente. È qualcosa che deve essere considerato. ”La semplicità della tecnica la rende ancora più accattivante. "Sta solo appendendo il maiale nella foresta", afferma McMillan.
Dopo aver provato questo metodo di indagine in una foresta ben studiata, McMillan spera che l'approccio possa essere utilizzato in altri contesti in cui la fauna è ancora un mistero. Ciò presenterà un'altra sfida: a differenza di Barro Colorado, molte foreste sono piene di animali che devono ancora essere nominati, e tanto meno assegnato un codice a barre del DNA. Ma man mano che i codici a barre del DNA diventano più comuni e i database crescono, i ricercatori ritengono che saranno in grado di rilevare anche le specie rare che sono difficili da rintracciare dal punto di vista della conservazione.
"Poiché Barro Colorado Island è stata studiata così bene da così tanti scienziati per così tanto tempo, è possibile inserirla in un contesto più ampio", afferma McMillan.
Meglio ancora, non esiste una foresta minacciata sulla Terra che non abbia mosche. “Questo gruppo di mosche è presente in tutto il mondo. Sono comuni in ogni singolo habitat ", afferma Rodgers. Grazie a questi scienziati creativi e alla loro idea sfrenata, potremmo aver bisogno di considerare questi onnipresenti insetti non solo come fastidiosi fastidi, ma come preziosi ambientalisti a pieno titolo.
