Conservación de la biodiversidad en la isla de San Nicolás

Al ser la más remota de las Islas del Canal de California, San Nicolás tiene fama de ser un lugar misterioso y azotado por el viento. Conocida popularmente como la Isla de los Delfines Azules por la novela de 1960 de Scott O'Dell, este lugar sirvió de escenario para el cuento, que se inspiró en los hechos reales de la Mujer Solitaria. Ella fue la última de los habitantes humanos originales que llamaron a San Nicolás su hogar durante miles de años. Los habitantes originales fueron masacrados por cazadores de nutrias marinas en 1811, y los restantes fueron expulsados de la isla en 1835. La única excepción fue la Mujer Solitaria, que permaneció en la isla durante 18 años. A partir de 1853, San Nicolás fue utilizada por una serie de ganaderos de ovejas antes de la transferencia final de la tierra a la Marina de los Estados Unidos en 1947, cuando pasó a formar parte de la Estación Aérea Naval de Point Mugu. Hay pocos registros de cómo era la vegetación antes del período de ganadería, durante el cual los arbustos nativos fueron casi eliminados debido al pastoreo y las costras de líquenes fueron severamente dañadas debido al pisoteo.

En 2019, nos asociamos con los gestores de recursos naturales de la Base Naval del Condado de Ventura, en la isla de San Nicolás, para documentar la biodiversidad de la isla, centrándonos especialmente en grupos históricamente poco recolectados como los líquenes y los hongos. Con lo aprendido, estamos aplicando herramientas genéticas para aumentar el conocimiento ecológico de los carismáticos zorros y caracoles endémicos. Lo estamos haciendo en tres partes: 1) Documentar la biodiversidad a través de encuestas y recolección de especímenes que se colocan en los museos de historia natural, 2) Construir una biblioteca de referencia de ADN utilizando tejidos asociados a estos especímenes de museo, 3) Análisis de la dieta del zorro de la isla de San Nicolás (Urocyon littoralis dickeryi) y del caracol de la isla de San Nicolás (Micrarionta feralis).

Este proyecto comenzó con la formación de un equipo de especialistas en biodiversidad. El objetivo del grupo era realizar un nuevo conjunto de colecciones de historia natural junto con muestras de tejidos para un trabajo genético simultáneo. El equipo de taxónomos estaba formado por el Dr. C. Matt Guilliams, sistemático de plantas del Jardín y conservador del herbario, y la Dra. Kristen Hasenstab-Lehman, genetista de la conservación, para las plantas vasculares; el Dr. Benjamin Carter, profesor adjunto de la Universidad Estatal de San José, para los musgos y las hepáticas; la Dra. Rikke Reese Naesborg, liquenóloga del Jardín, para los líquenes. Rikke Reese Naesborg para los líquenes, Christian Schwarz, investigador asociado de la Universidad de Santa Cruz para los macrohongos, y la técnica de conservación del Jardín Stephanie Calloway y el becario postdoctoral de biodiversidad de invertebrados Dr. Casey Richart para los invertebrados terrestres. Una vez reunido, el equipo se dirigió a realizar varios estudios a lo largo del año e hizo muchos descubrimientos por el camino. Nuestros estudios dieron como resultado:

- 405 nuevos especímenes de plantas vasculares, ocho de los cuales son nuevos registros para la isla

- 80 briofitas, añadiendo ocho nuevas especies y una nueva familia de hepáticas para San Nicolás

- 610 colecciones de líquenes, 48 de las cuales son nuevos registros insulares; una es nueva para la ciencia

- 113 colecciones de macrohongos, que representan las primeras recogidas en San Nicolás; dos colecciones son especies nuevas para la ciencia

- Más de 340 colecciones de más de 100 especies de invertebrados, incluyendo lo que parece ser un nuevo milpiés para la ciencia

Durante la segunda fase de este proyecto estamos construyendo una biblioteca de referencia de ADN para la isla de San Nicolás que consiste en marcadores de código de barras de los tejidos recogidos durante los estudios. Se trata de pequeñas porciones del genoma únicas para diferentes tipos de plantas, hongos y animales. Las bibliotecas de referencia, respaldadas por el espécimen del museo y la determinación de los expertos de esa colección, pueden utilizarse como una base de datos cuidadosamente curada en la que buscar cuando se trata de identificar especies utilizando el ADN. En el laboratorio de genética del Jardín Botánico de Santa Bárbara, tomamos muestras proporcionadas por los coleccionistas, aislamos el ADN y secuenciamos los marcadores del código de barras. Colocamos tanto los marcadores de código de barras como la información asociada al espécimen en plataformas en línea para que pueda ser utilizada como recurso, tanto en nuestros estudios como por investigadores de todo el mundo. 

En la tercera parte de este estudio estamos utilizando códigos de barras de ADN para aumentar la comprensión de la dieta tanto de los zorros de la isla de San Nicolás como de los caracoles de la isla. Estudios anteriores han utilizado la evaluación física de las heces para entender y evaluar las fuentes de alimentación de los zorros de la isla. Sin embargo, estos métodos normalmente no pueden detectar organismos de cuerpo blando como invertebrados terrestres, hongos, líquenes y plantas verdes. Todos estos grupos podrían ser recursos en una dieta omnívora, pero no sabemos qué especies podrían ser importantes para mantener una población sana de zorros en San Nicolás. Las secuencias de ADN encontradas en sus excrementos pueden compararse con la biblioteca de ADN de referencia para saber qué elementos alimenticios potenciales son importantes en esta intrincada red alimentaria. Este mismo método puede aplicarse al rarísimo caracol de la isla de San Nicolás, para el que el examen físico de las heces deja más preguntas que respuestas. Se cree que este caracol es herbívoro, pero se desconoce si se alimenta de plantas verdes, líquenes u hongos. Otras amenazas para estos caracoles son los caracoles terrestres carnívoros, introducidos en la isla en el siglo XX. Evaluar si los caracoles en peligro de extinción son un componente de la dieta del caracol depredador permitirá a los biólogos de la Marina tomar medidas de conservación si es necesario para reducir la posibilidad de extinción de un endémico de la isla.

Estamos utilizando inventarios tradicionales de biodiversidad sobre el terreno para aumentar nuestro conocimiento de los organismos de la isla de San Nicolás, lo que ha dado como resultado 1.468 colecciones de museo, 181 organismos documentados por primera vez en la isla, así como el descubrimiento de cuatro especies no conocidas por la ciencia.

El Jardín Botánico de Santa Bárbara y sus socios en este proyecto están utilizando enfoques modernos para construir una biblioteca de referencia que servirá como base para la identificación de especies utilizando el ADN en muestras, como el excremento, que no se determinan fácilmente de otras maneras. Estos conocimientos ayudarán a los gestores de tierras de la Marina a comprender las interacciones a nivel de ecosistema que favorecen la supervivencia de todas las ramas del árbol de la vida en San Nicolás, y ayudarán a los gestores de tierras a tomar decisiones sobre recursos naturales con base científica para especies que van desde el conocido zorro de la isla hasta el menos conocido pero igualmente interesante caracol de la isla de San Nicolás. Esta mezcla de investigación tradicional y de vanguardia sobre la biodiversidad es lo que permite al Jardín ser un líder en la conservación e investigación de California.