La globalización y el cambio climático han acelerado la llegada y el asentamiento de especies exóticas a nuevas regiones. Estas especies, una vez naturalizadas pueden desarrollar un comportamiento negativo convirtiéndose en especies exóticas invasoras (EEIs), las cuales han sido reconocidas como una de las mayores amenazas para la biodiversidad en todo el mundo, afectando negativamente a diferentes ámbitos, desde los servicios ecosistémicos, hasta las actividades económicas y la salud humana y animal. El aumento de las invasiones biológicas se relaciona con diversas causas como el creciente número de vectores de transporte, la invasibilidad y el grado deterioro de los ecosistemas receptores o las perturbaciones antropogénicas.
En particular, los medios acuáticos resultan un escenario ideal para el asentamiento de EEIs puesto que en muchos casos están sometidas a elevadas presiones antropogénicas que favorecen la llegada y el asentamiento de estas especies. Además, debido a que son ecosistemas muy dinámicos permite una fácil diseminación y propagación de individuos a lo largo de su recorrido. Actualmente se estima la presencia a nivel mundial de más de 20,000 EEIs, siendo Europa uno de los continentes más afectados. En España, solamente en los sistemas acuáticos continentales y estuarinos se han detectado más de 300 especies exóticas. Por otro lado, la gestión de las especies exóticas invasoras también genera elevados costes en su control y erradicación. Se estima que los costes totales reportados y vinculados a su gestión en Europa alcanzaron un valor de 12000 millones de euros anuales, mientras que los costes acumulados probablemente alcancen los 20000 millones de euros al año. Estas estimas, en parte conservadoras, dan una idea del gran impacto que suponen estas especies para la economía local y nacional en las últimas décadas.
Uno de los mayores problemas asociadas a su gestión radica en que las etapas tempranas de invasión de estas especies difíciles de detectar. Por lo que, cuando se llegan a detectar ya están muy extendidas creando un hándicap en su eliminación, funcionando la detección tardía como un mecanismo de favorecimiento para su dispersión por acción humana al no tomar medidas preventivas. Por este motivo, se aboga por planes de prevención, alerta temprana y respuesta rápida para la correcta gestión de estas especies, puesto que son la única vía para conseguir un éxito en su erradicación. Actualmente, los procesos llevados a cabo tanto por las administraciones locales como por asociaciones y empresas dedicadas a la calidad ambiental consisten, a grandes rasgos, en la prospección visual o su detección de manera indirecta mediante procedimientos habituales como el análisis de fitoplancton, zooplancton o macroinvertebrados bentónicos. Para ciertas especies acuáticas incrustantes, como el mejillón cebra (Dreissena polymorpha), existen técnicas basadas en la espera de la colonización de una superficie inerte por parte de la especie invasora. En ambientes terrestres también son comunes las trampas de captura mediante feromonas o atrayentes azucarados cuyo objetivo es la captura de especies invasoras con fases voladoras como por ejemplo la avispa asiática (Vespa velutina) o el picudo rojo (Rhynchophorus ferrugineus). Sin embargo, cuando la detección mediante estas técnicas poco selectivas es visible, generalmente la invasión ya está lo suficientemente avanzada como para erradicarla fácilmente.
El ADN ambiental (eDNA) es el material genético que las diferentes especies liberan al medio en el que viven. Este ADN se puede capturar mediante diferentes procedimientos y permite, con una simple muestra de agua, aire, suelo o sedimento, detectar la mayoría de las especies que viven en ese hábitat. Este sencillo principio da lugar a unas herramientas muy potentes como son las técnicas de detección por ADN ambiental. Con respecto a la gestión de las especies invasoras, el eDNA puede emplearse de varias maneras, incluida detección de nuevas especies introducidas, el seguimiento de la propagación de una especie introducida o el seguimiento de los supervivientes de los esfuerzos de erradicación. La detección de especies invasoras en entornos acuáticos mediante eDNA ha sido estudiada ampliamente e incluye grupos tan variados como los vertebrados (p.ej. el lucio del norte (Esox lucius)), moluscos (p.ej. mejillón cebra (Dreissena polymorpha)), artrópodos (p. ej. cangrejo de río Faxonius rusticus) y diversas plantas acuáticas.
El eDNA es una herramienta muy útil en la gestión ambiental ya que cuenta con una serie de ventajas sobre las técnicas tradicionales de detección de especies invasoras. Gracias a estas nuevas técnicas se pueden detectar e identificar las especies invasoras incluso cuando sólo existen unos pocos ejemplares en el entorno muestreado y ninguno ha sido capturado o visto. Este hecho resulta clave para especies cuyos hábitos ecológicos presentan etapas cripticas de ocultación en los lechos acuáticos o en especies muy pequeñas y difíciles de detectar a simple vista mediante una prospección visual. Por otro lado, estas técnicas cuentan con una alta especificidad y un amplio rango de aplicación, siendo su muestreo un procedimiento rápido poco o nada intrusivo en el ambiente, evitando así la transmisión de especies invasoras de unas áreas geográficas a otras, ya que algunas de ellas se pueden quedar adheridas en los equipos de muestreo, un caso habitual en el muestreo activo y la prospección visual tradicional.
Gracias a la gran especificidad de estas técnicas se consiguen resoluciones de identificación taxonómica muy específicas, a niveles de género y especie sin necesidad de contar con taxónomos expertos para su identificación. Además muchas especies exóticas resultan especialmente complicadas de identificar mediante un examen visual, sobre todo etapas juveniles o larvarias, por lo que estas técnicas resultan imprescindibles para su correcta determinación específica. Asimismo, se trata de una técnica de rápida aplicación y relativamente barata ya que el campo de la biología molecular está evolucionando rápidamente con una mejora continua de la precisión y a un menor coste, dado que tiene un margen de optimización importante. Por lo que con el tiempo posiblemente esta técnica se convertirá en el nuevo estándar para la detección y seguimiento de especies acuáticas y terrestres, como ya ha ocurrido en la detección de ciertas especies como el tritón crestado (Triturus cristatus) en Reino Unido.
Sin embargo, estas técnicas no son perfectas, ya que presentan una serie de problemáticas a tener en cuenta durante su uso en la gestión ambiental. La principal problemática reside en que la mayoría de los artículos académicos que desarrollan estas herramientas para la detección de especies invasoras suelen quedarse en los primeros niveles de validación, llegando pocos al nivel 4 (dependiendo de los diferentes pasos de validación que haya superado la técnica para una especie se le otorga un nivel de validación de 1 a 5 acorde a la escala de validación desarrollada por el consorcio DNAqua-Net). Puede ocurrir que algunos de los primers (marcadores/cebadores) y metodologías publicadas que están validadas solamente a niveles bajos, fallen cuando se les intenta validar en niveles más altos. Asimismo, si estos primers están testados en otras zonas geográficas puede que amplifiquen inespecíficamente especies locales de la nueva zona donde se quieran aplicar.
Las técnicas de detección por eDNA son especies-específicas, lo que significa que cada nueva especie para la que se quiera desarrollar debe pasar por una serie de pasos de validación in sílico (bioinformáticamente), in vitro (en laboratorio) e in situ (en campo), por dicho orden. Además, para que un ensayo de validación sea considerado, debe ser probado en la región geográfica de interés contra especies relacionadas de la zona y con la metodología de muestreo que se vaya a utilizar finalmente. Todo esto genera un problema añadido y es que puede darse el caso que ciertas especies no presenten una zona del genoma lo suficientemente variable que sea capaz de diferenciar entre especies y por lo tanto no se pueda conseguir un primer específico para la especie objetivo. Además, se trata de una técnica sensible a las variaciones genéticas que tengan a lo largo del tiempo las especies a tratar, por ello, aquellas especies con tasas de variación genética muy altas pueden perder afinidad por los primerspreviamente validados.
En conclusión, el uso del ADN ambiental (eDNA) ha surgido como una herramienta prometedora para la detección de especies invasoras permitiendo una detección temprana y específica. Sin embargo, estas técnicas también presentan desafíos, como la validación de los marcadores genéticos y la sensibilidad a las variaciones genéticas de las especies objetivo. A pesar de estos desafíos, el eDNA tiene el potencial de revolucionar la gestión de especies invasoras, proporcionando una herramienta más eficiente y menos intrusiva para la detección y monitoreo de especies exóticas invasoras en entornos acuáticos y terrestres. Su continua investigación y desarrollo son fundamentales para maximizar su efectividad y aplicabilidad en la conservación y protección de los ecosistemas.
