Conocer la biodiversidad (numérica, funcional y genética) de cualquier región es una prioridad nacional dado que permite entender los procesos y mecanismos evolutivos y biológicos que la originaron. Además, entender cómo y por qué existe esta biodiversidad, es un prerrequisito fundamental para establecer mejores planes de manejo y uso eficiente de los recursos bióticos. El análisis de la diversidad genética posibilita no sólo conocer el acervo génico existente en los sistemas biológicos, sino también establecer las bases para prevenir riesgos de extinción, promover desarrollos biotecnológicos y preservar la biodiversidad.

La región noroeste del país contiene un alto endemismo debido a su compleja historia geológica y climática, esas especies viven en hábitats únicos, frágiles muchos de ellos, pero relevantes para la productividad regional. Las complejas interacciones entre la diversidad biológica y las actividades humanas (principalmente agricultura, pesca, urbanización-turismo, ganadería, minería) casi siempre generan conflictos que por lo general desembocan en pérdidas o modificaciones de los sistemas y/o linajes biológicos.

Entender el origen, permanencia y evolución de la diversidad genética a diversas escalas espacio-temporales, con énfasis en el Noroeste de México es uno de las metas de este proyecto. Asimismo, se intenta relacionar la inspección de la diversidad genética (y genómica) con problemáticas evolutivas, ecológicas, económicas y políticas de los sectores primarios y secundarios productivos en la región; bajo agendas de investigación que permitan sinergias con otros centros de investigación y el desarrollo tecnológico.

El Laboratorio de Genética para la Conservación, es la sede física de este proyecto, allí se desarrollan todas las actividades tanto de laboratorio como análisis estadísticos, se tiene como tarea la generación de bases de datos sobre diversidad genética y genómica. Para ello se realizan colecciones de ADN, banco de secuencias y genotipos de marcadores genéticos en especies relevantes ecológicas, especies endémicas y especies con potencialidad de uso en biotecnología.

Los proyectos de tesis de estudiantes de maestría y doctorado forman la base fundamental de las actividades del Laboratorio de Genética y se enfocan en la genética de poblaciones, la genética del paisaje y la filogeografía de especies de importancia para la conservación y comercial. A continuación, se describen brevemente:

Análisis metagenómico de micro-eucariotas en la zona mínima de oxígeno del océano Pacífico Tropical Nororiental (ETNP)

Proyecto de tesis de maestría de la estudiante Sofia Fonseca Yépez en ejecución en el CIBNOR (2024-2026)

Investigadores participantes

• Francisco Javier García- De León (Director de tesis, CIBNOR)
• Mirna Vázquez-Rosas-Landa (ICML, UNAM)

 Objetivo: Identificar las especies microeucariotas que forman parte de la comunidad microbiana en la zona mínima de oxígeno del ETNP mediante un meta-análisis de secuencias genómicas obtenidas de la técnica por escopeta, shotgun metagenomics, previamente publicados.

Zonas de mínimo oxígeno en el mundo, datos de World Ocean Atlas (2009-2018).

Localización de los sitios de muestreo. Los datos forman parte del experimento para estudios de metagenoma en la zona mínima de oxígeno del Pacífico Tropical Nororiental, Mouratore et al. (2023) y Glass et al., (2015).

Referencias

Muratore D., Bertagnolli, A.D., Bristow, L.A., Weitz, J.S., Stewart F.J. 2023. Microbial and Viral Genome and Proteome Nitrogen Demand Varies across Mul$ple Spa$al Scales within a Marine Oxygen Minimum Zone. ASM Journals. (8), 2. 10.1128/msystems.01095-22.

Glass, J.B., Kretz, C.B., Ganesh S., Ranjan P., Seston, S.L., Buck, K.N., Landing, W.M., Morton, P.L., Moffer J.W., Giovannoni, S.J., Vergin, K.L., Stewart, F.J. 2015. Metaomic signatures of microbial metal and nitrogen cycling in marine oxygen minimum zones. Front. Microbiol. 6:998. doi: 10.3389/fmicb.2015.00998.

Tema: Taxonomía integrativa del Carpintero de Gila (Melanerpes uropygialis)

Biol:  Tania Itzel Bravo Luna

Actualmente ayudante de investigador SNI 3.

Aspirante al programa de Maestría en ciencias: uso, manejo y preservación de los recursos naturales en CIBNOR

Investigadores participantes

• Francisco Javier García De León
• Verónica Mendoza Portillo
• Gonzalo De León Girón

Objetivo: Comprobación de las subespecies M. u. uropygailis, M. u. cardonensis y M. u. brewsteri mediante varias líneas de evidencia; genética (ADNmt, SNPs, Microsatélites) morfología y llamado.

Proyecto CONAHCYT: El presente estudio es parte del proyecto "Filogeografía comparada en el noroeste de México" financiado por CONACYT CB-2008-01-106925.

Imagen 1.  Del carpintero de Gila, mapa de la distribución de las subespecies y el sonograma del llamado

M. en C. Adonaji Madeleine Orozco Ruiz

Candidata a doctora en el programa de doctorado en ciencias: Uso, Manejo y Preservación de los Recursos Naturales del CIBNOR

Tesis:  Genómica poblacional del Bacalao negro Anoplopoma fimbria (Pallas, 1814): Rol de la heterogeneidad del paisaje y la variación ambiental en la determinación de la estructura genómica de un pez de profundidad.

Objetivo: Evaluar el efecto de la heterogeneidad ambiental sobre la variación genética neutral y adaptativa de Anoplopoma fimbria.

Comité tutorial:

Director: Dr. Francisco J. García de León.

Tutores: Dra. Juana López Martínez, Dr. Ricardo Pérez Enríquez, Dr. Enrique Morales Bojórquez y Dr. Alexei M. Orlov.

 Proyecto: “Evaluación de la diversidad genética del bacalao negro (Anoplopoma fimbria Pallas, 1984) a lo largo de su distribución geográfica con énfasis en las Costas de la Península de Baja California”. SAGARPA-INAPESCA PIDETEC 2017/0647

Figura 1. Mapa de distribución de los sitios de colecta de Anoplopoma fimbria y gráfico de la distribución de 6 675 735 SNPs encontrados a lo largo de los 24 cromosomas de la especie.

Tema: Comprendiendo los procesos evolutivos que conformaron la biota de la Península de Baja California

MC:  Anayeli Márquez Márquez

Estudiante de Doctorado en Academia de Zonas Áridas. CIBNOR.

Investigadores participantes

• Francisco Javier García De León.
• Pedro Peña Garcillán, CIBNOR.
• Rafael Hernández Guzmán, UMSNH.
• Hernán Vázquez Miranda, UNAM.
• Erin L. Landguth Universidad de Montana, Missoula.

Objetivo: Determinar cómo impactaron las fluctuaciones climáticas del Pleistoceno a los patrones de diversidad genética de un elenco de seis especies codistribuidas en la PBC, empleando microsatélites como marcador molecular.

Determinar la contribución relativa de los eventos vicariantes del Plioceno, los cambios climáticos del Pleistoceno, la heterogeneidad ambiental y los rasgos biológicos intrínsecos de las especies en la historia evolutiva de biotas codistribuidas en la PBC.

Proyecto CONAHCYT: Es parte del proyecto "Filogeografía comparada en el noroeste de México" financiado por CONACYT CB-2008-01-106925.

Imagen 1.  Filogeografía Comparada en la Península de Baja California. Modificado de Riddle 2000 (ttps://doi.org/10.1073/pnas.25041339) y otros.

Diversidad genética de trematodos parásitos en México y en las Áreas Naturales Protegidas

Grupo: Trematoda (Platyhelminthes)

Proyecto de Estancia Postdoctoral CONAHCYT, Dra. Yanet Velázquez Urrieta (2023–2025).

Objetivo: Evaluar el potencial evolutivo de los trematodos mediante índices de diversidad genética a nivel nacional y en las ANPs, como una medida para evaluar la eficiencia en la conservación de la biodiversidad de las ANPs en México, y proponer áreas prioritarias para la conservación.

Los resultados preliminares muestran una distribución desigual de la diversidad genética (DG) mitocondrial de trematodos en México; obteniendo los índices más altos (valores > 0.25) en el sureste, principalmente en los estados de Veracruz, Tabasco y Chiapas, donde se encuentra 16 ANPs. A, trematodos. B, distribución de la diversidad de nucleótidos. C, mapa de interpolación de DG.

Investigadores participantes:

Dr. Francisco Javier García de León (CIBNOR)

Dra. Verónica Mendoza (UNAM)

Investigadora Joven en psodoc en la UNAM participando en el Laboratorio de Genética para la Conservación

Tema: Validación de las Áreas Naturales Protegidas terrestres y marinas de México como un sistema para resguardar el potencial evolutivo de la biodiversidad ante el cambio climático globa

Investigadores participantes:

- Francisco Javier García De León

- Verónica Mendoza Portillo

Objetivo:

Determinar si el potencial evolutivo medido por índices de diversidad genética representa una métrica para valorar la eficiencia en la conservación de la biodiversidad de las Áreas Naturales Protegidas de ambientes terrestre y marinos de México.

 Algunos resultados:

Se analizaron las propiedades descriptivas de la biodiversidad de vertebrados en el territorio mexicano y en las ANPs, de acuerdo a los criterios de estatus de peligro (IUCN y NOM-059) y grado de endemismo. Dicha información es necesaria para el monitoreo y gestión para la conservación de la biodiversidad.  Se reporta por primera vez la diversidad genética evaluada con el gen mitocondrial Citocromo Oxidasa I (COI) de los vertebrados para el territorio mexicano (marino y terrestre) y dentro de las ANPs de México.

Figura 1. Mapas que muestran la diversidad de especies (izquierda) y diversidad genética (derecha) de vertebrados en el territorio nacional y en las ANPS.

Proyecto CONAHCYT No. CF-320053

Oportunidades de tesis de posgrado

Ecología y conservación de la zorra del desierto (Vulpes macrotis) en México.

M.C. Tania Pérez Fiol

Actualmente estudiante del programa de Doctorado en Ciencias en el Uso, Manejo y Preservación de los Recursos Naturales del CIBNOR.

Investigadores participantes:

- Dr. Gustavo Alberto Arnaud Franco (CIBNOR)

- Dr. Francisco Javier García de León (CIBNOR)

- Dr. Raúl Octavio Martínez Rincón (CIBNOR)

- Dr. Rurik Hermann List Sánchez (UAM)

- Dr. Brian L. Cypher (CSU)

Objetivo: Determinar la diversidad y estructura genética de las poblaciones de la zorrita del desierto (Vulpes macrotis) en la Península de Baja California, mediante el uso de secuenciación del genoma total de baja cobertura, con el fin de generar información clave para su conservación y manejo a largo plazo.

Imagen. Zorrita del desierto (Vulpes macrotis). Autor: Kevin Schafer. Mapa de distribución de la especie. Fuente: Naturalista.