Naukowcy znajdują dowody na istnienie 187 rzędów taksonomicznych w 20 litrach wody zebranej w jednym z najtrudniejszych środowisk na Ziemi.
Zespół naukowców pod przewodnictwem Wildlife Conservation Society (WCS) i Appalachian State University wykorzystał środowiskowe DNA (eDNA) do udokumentowania alpejskiej różnorodności biologicznej najwyższej góry na Ziemi, Mount Everestu o szerokości 29 032 stóp (8849 metrów). Ta ważna praca jest częścią przełomowej wyprawy National Geographic i Rolex Perpetual Planet Everest Expedition 2019, największej w historii naukowej ekspedycji na Everest.
Opisując swoje odkrycia w czasopiśmie iScience, zespół zebrał eDNA z próbek wody z dziesięciu stawów i strumieni na głębokościach od 4500 metrów do 5500 metrów w ciągu czterech tygodni. Miejsca te obejmują obszary pasów alpejskich, które istnieją powyżej linii drzew i obejmują szereg gatunków roślin kwiatowych i krzewów, a także pasy eoliczne, które rozciągają się poza kwitnące rośliny i krzewy w górę biosfery. Zidentyfikowali organizmy należące do 187 rzędów taksonomicznych z zaledwie 20 litrów wody, co stanowi 16,3%, czyli jedną szóstą całkowitej liczby znanych rzędów w Drzewie Życia, drzewie genealogicznym różnorodności biologicznej Ziemi.
eDNA wyszukuje śladowe ilości materiału genetycznego pozostawionego przez organizmy i dziką przyrodę oraz zapewnia tańszą, szybszą i bardziej kompleksową metodę poprawy możliwości badawczych w zakresie oceny różnorodności biologicznej w środowisku wodnym. Próbki pobiera się przy użyciu zapieczętowanego pudełka zawierającego filtr zatrzymujący materiał genetyczny, który jest następnie analizowany w laboratorium przy użyciu metabarkodu DNA i innych technik sekwencjonowania. WCS wykorzystuje eDNA do odkrywania rzadkich i zagrożonych gatunków, od humbaków po żółwie softshellowe Swinhoe, jeden z najrzadszych gatunków na Ziemi.
Mapa cieplna odczytów sekwencji bakterii zidentyfikowanych i sklasyfikowanych w porządku taksonomicznym przy użyciu bazy danych SingleM i Greengenes z każdego miejsca.
Chociaż badania Everestu koncentrowały się na identyfikacji na poziomie rzędu, zespołowi udało się zidentyfikować wiele organizmów aż do poziomu rodzaju lub gatunku.
Na przykład zespół zidentyfikował wrotki i niesporczaki – dwa maleńkie zwierzęta, o których wiadomo, że dobrze radzą sobie w najtrudniejszych i najbardziej ekstremalnych środowiskach i są uważane za jedne z najbardziej odpornych zwierząt znanych na Ziemi. Ponadto odkryli tybetańską pisklę śniegu znalezioną w Parku Narodowym Sagarmatha i ze zdziwieniem odkryli takie gatunki, jak psy domowe i kury, które reprezentują wpływ działalności człowieka na krajobraz.
Znaleźli także sosny, które można znaleźć tylko na zboczach wzgórz bardzo oddalonych od miejsca, w którym pobrali próbki, co pokazuje, jak pyłek przenoszony przez wiatr przemieszcza się wysoko do zlewni. Innym stworzeniem, które znaleźli w kilku miejscach, była jętka, dobrze znany wskaźnik zmian środowiskowych.
Inwentaryzacja eDNA pomoże w przyszłym biomonitorowaniu wysokich Himalajów i retrospektywnych badaniach molekularnych w celu oceny zmian w czasie, w miarę jak wywołane klimatem ocieplenie, topnienie lodowców i wpływ człowieka zmieniają ten szybko zmieniający się, znany na całym świecie ekosystem.
Dr Tracey Seimon z Programu Zdrowia Zwierząt WCS, współprzewodnicząca zespołu Everest Biofield i główna badaczka, powiedziała: „Istnieje duża różnorodność biologiczna. Należy uznać, że środowisko alpejskie, w tym Mount Everest, podlega ciągłemu, długoterminowemu monitorowaniu różnorodności biologicznej alpejskiej, oprócz monitorowania bioklimatu i oceny wpływu zmiany klimatu. ”
Doktor Marisa Lim z Wildlife Conservation Society powiedziała: „Udaliśmy się na dach świata w poszukiwaniu życia. Oto, co znaleźliśmy. Jednak na tym historia się nie kończy. pomóc w informowaniu przyszłej inteligencji.”
Współkierownik badań terenowych, badacz National Geographic i profesor nadzwyczajny na Appalachian State University, dr Anton Simon, powiedział: „Sto lat temu na pytanie: „Po co jechać na Everest?”, brytyjski wspinacz George Mallory odpowiedział: „Ponieważ tam był. Nasz zespół z 2019 r. miał zupełnie odmienne zdanie: pojechaliśmy na Mount Everest, ponieważ było to pouczające i mogło nas nauczyć o świecie, w którym żyjemy.
Udostępniając społeczności badawczej ten zbiór danych o otwartym kodzie źródłowym, autorzy mają nadzieję przyczynić się do trwających wysiłków na rzecz budowania zasobów molekularnych do badania i śledzenia zmian w różnorodności biologicznej w najwyższych górach Ziemi.
Cytat artykułu: Lim i in., Using środowiskowe DNA do oceny bioróżnorodności drzewa życia na południowej stronie Mount Everest, iScience (2022) Marisa KV Lim, 1Anton Seimon, 2Batya Nightingale, 1Charles SI Xu, 3Stefan RP Holloy, 4Adam J. Solon, 5Nicholas B. Dragon, 5Steven K. Schmidt, 5Alex Tate, 6Sandra Alvin, 6Aurora K. Elmore,6,7 i Tracey A. Simon1,8,
1 Wildlife Conservation Society, Zoological Health Program, Bronx Zoo, Bronx, NY 10460, USA 2 Appalachian State University, Department of Geography and Planning, Boone, NC 28608, USA 3 McGill University, Redpath Department of Museums and Biology, Montreal, H3A 0G4 , KanadaQ94 Department of Primary Industries, Wellington 6011, Nowa Zelandia 5 University of Colorado, Department of Ecology and Evolutionary Biology, Boulder, CO 80309, USA 6 National Geographic Society, Washington, DC, 20036, USAQ107 National Oceanic and Atmospheric Administration, Silver- Spring, MD 20910, USA 8 kontaktów telefonicznych* Komunikacja
Misja: WCS ratuje dziką przyrodę i dziką przyrodę na całym świecie poprzez naukę, wysiłki na rzecz ochrony, edukację i inspirowanie ludzi do doceniania natury. Aby wypełnić swoją misję, WCS ma swoją siedzibę w Zoo na Bronxie, wykorzystując pełną moc swojego globalnego programu ochrony przyrody, który co roku odwiedza 4 miliony ludzi w prawie 60 krajach i wszystkich oceanach świata, a także pięć parków dzikiej przyrody w Nowym Yorku. WCS łączy swoją wiedzę specjalistyczną z zakresu ogrodów zoologicznych i akwariów, aby osiągnąć swoją misję ochronną. Odwiedź: newsroom.wcs.org Obserwuj: @WCSNewsroom. Więcej informacji: 347-840-1242. Posłuchaj podcastu WCS Wild Audio tutaj.
Jako najważniejsza instytucja publiczna na południowym wschodzie Appalachian State University przygotowuje studentów do satysfakcjonującego życia jako obywateli świata, którzy rozumieją i biorą odpowiedzialność za tworzenie zrównoważonej przyszłości dla wszystkich. Doświadczenie w Appalachach sprzyja duchowi włączenia, jednocząc ludzi w inspirujący sposób, aby zdobywać i tworzyć wiedzę, rozwijać się całościowo, działać z pasją i determinacją oraz akceptować różnorodność i różnice. Appalachy, położone w górach Blue Ridge, to jeden z 17 kampusów w systemie Uniwersytetu Karoliny Północnej. Uniwersytet Appalachów, na którym studiuje prawie 21 000 studentów, ma niski stosunek liczby studentów do liczby wykładowców i oferuje ponad 150 programów studiów licencjackich i magisterskich.
Współpraca National Geographic z firmą Rolex wspiera wyprawy mające na celu eksplorację najważniejszych miejsc na Ziemi. Wykorzystując znaną na całym świecie wiedzę naukową i najnowocześniejsze technologie, aby odkryć nowy wgląd w systemy krytyczne dla życia na Ziemi, wyprawy te pomagają naukowcom, decydentom i społecznościom lokalnym planować i znajdować rozwiązania problemów klimatu i jego skutków. Środowisko się zmienia, opowiadając cuda naszego świata poprzez poruszające historie.
Od prawie stulecia firma Rolex wspiera pionierskich odkrywców, którzy starają się przesuwać granice ludzkich możliwości. Firma przeszła od wspierania badań naukowych na rzecz odkryć do ochrony planety, podejmując długoterminowe zobowiązanie do wspierania osób i organizacji wykorzystujących naukę do zrozumienia i opracowania rozwiązań współczesnych problemów środowiskowych.
Zaangażowanie to zostało wzmocnione wraz z uruchomieniem w 2019 r. programu Forever Planet, który początkowo skupiał się na ludziach, którzy przyczyniają się do tworzenia lepszego świata poprzez nagrody Rolex dla przedsiębiorstw, chronią oceany dzięki partnerstwu z Mission Blue i sprawiają, że zmiany klimatyczne stają się rzeczywistością. rozumiana jako część relacji z Towarzystwem National Geographic.
Rozszerzone portfolio innych partnerstw przyjętych w ramach inicjatywy Perpetual Planet obejmuje obecnie: wyprawy polarne, które przesuwają granice podwodnych eksploracji; Fundacja One Ocean i Menkab chroniące różnorodność biologiczną waleni w Morzu Śródziemnym; Ekspedycja Xunaan-Ha odkrywająca jakość wody na Jukatanie w Meksyku; DUŻA wyprawa do Arktyki w 2023 roku w celu zebrania danych o zagrożeniach Arktyki; Hearts In The Ice, także w celu gromadzenia informacji na temat zmian klimatycznych w Arktyce; oraz Błękitna Inicjatywa Monako, skupiająca ekspertów w dziedzinie rozwiązań w zakresie ochrony mórz.
Rolex wspiera także organizacje i inicjatywy, które wychowują kolejne pokolenia odkrywców, naukowców i działaczy na rzecz ochrony przyrody poprzez stypendia i granty, takie jak Światowe Stowarzyszenie Stypendiów Podwodnych i Grant Klubu Odkrywców Rolex.
Towarzystwo National Geographic to globalna organizacja non-profit, która wykorzystuje siłę nauki, badań, edukacji i opowiadania historii, aby oświetlać i chronić cuda naszego świata. Od 1888 roku National Geographic przesuwa granice badań, inwestując w odważne talenty i przemieniające pomysły, zapewniając ponad 15 000 stypendiów na rzecz zatrudnienia na siedmiu kontynentach, docierając do 3 milionów studentów rocznie z ofertami edukacyjnymi i przyciągając uwagę całego świata dzięki podpisom. , historie i treść. Aby dowiedzieć się więcej, odwiedź stronę www.nationalgeographic.org lub śledź nas na Instagramie, Twitterze i Facebooku.
Misja: WCS ratuje dziką przyrodę i dziką przyrodę na całym świecie poprzez naukę, wysiłki na rzecz ochrony, edukację i inspirowanie ludzi do doceniania natury. Z siedzibą w zoo w Bronxie WCS wykorzystuje całą moc swojego globalnego programu ochrony przyrody, aby wypełnić swoją misję, odwiedzając 4 miliony osób rocznie w prawie 60 krajach i wszystkich oceanach świata, a także pięć parków dzikiej przyrody w Nowym Jorku. WCS łączy swoją wiedzę specjalistyczną z zakresu ogrodów zoologicznych i akwariów, aby osiągnąć swoją misję ochronną. Odwiedź newsroom.wcs.org. Subskrybuj: @WCSNewsroom. Dodatkowe informacje: +1 (347) 840-1242.
Współzałożyciel SpaceRef, członek Explorers Club, były członek NASA, zespół wizytujący, dziennikarz, astronauta i astrobiolog, nieudany wspinacz.
Czas publikacji: 10 września 2022 r