Precisión de las estimaciones de ocurrencia y abundancia a partir del metabarcoding de insectos

Área de la Ciencia:

• Ecología
• Genética
• Bioinformática

Sus antecedentes:

• El metabarcoding de ADN es crucial para la evaluación de la biodiversidad de insectos utilizando secuenciación de alto rendimiento de muestras a granel.
• Las elecciones metodológicas impactan significativamente la precisión de los datos de metabarcoding, pero siguen siendo poco exploradas.

Objetivo del estudio:

• Evaluar cómo los métodos de lisis (lisis no destructiva vs. homogeneización destructiva) afectan la recuperación de la comunidad de insectos.
• Determinar la exhaustividad del metabarcoding para capturar la riqueza de especies.
• Evaluar la efectividad de los aditivos para mejorar las estimaciones de abundancia y la precisión general de las estimaciones de abundancia de especies.

Principales métodos:

• Se evaluó la precisión del metabarcoding de insectos utilizando 4.749 muestras a granel de un estudio de biodiversidad.
• Se compararon la lisis suave con tratamientos de homogeneización destructiva en 856 muestras.
• Se incorporaron aditivos biológicos y sintéticos para calibrar las estimaciones de abundancia.
• Se validaron las estimaciones de ocurrencia y abundancia con 15 muestras con especímenes de código de barras individualmente.

Principales resultados:

• Los métodos de lisis mostraron sesgos específicos de taxón: la lisis suave favoreció a los insectos pequeños/de cuerpo blando, mientras que la homogeneización favoreció a los más grandes/esclerotizados.
• Los aditivos biológicos redujeron significativamente la varianza del número de lecturas por espécimen, especialmente en muestras homogeneizadas.
• Los aditivos sintéticos fueron menos efectivos que los biológicos.
• Se lograron estimaciones precisas de la abundancia de especies (±1 individuo) para el 72,9% de las ocurrencias utilizando análisis bayesiano con calibración de aditivos.

Conclusiones:

• Son factibles estimaciones razonablemente precisas de la abundancia de especies con metabarcoding de ADN.
• Los métodos de lisis introducen diferentes sesgos específicos de taxón, y la homogeneización generalmente mejora la precisión.
• Los aditivos biológicos mejoran la precisión más que los sintéticos, lo que ayuda a un monitoreo robusto de la biodiversidad.