Savvaļas trikoderi: Everesta savvaļas noslēpumu atrisināšana ar eDNS

Zinātnieki atrod pierādījumus par 187 taksonomiskām secībām 20 litros ūdens, kas savākts no vienas no skarbākajām vidēm uz Zemes.
Savvaļas dabas aizsardzības biedrības (WCS) un Apalaču štata universitātes vadītā zinātnieku komanda ir izmantojusi vides DNS (eDNA), lai dokumentētu Zemes garākā kalna, 29 032 pēdas (8849 metrus) platā Everesta kalnu bioloģisko daudzveidību. Šis svarīgais darbs ir daļa no revolucionārās 2019. gada National Geographic un Rolex Perpetual Planet Everesta ekspedīcijas, kas ir visu laiku lielākā zinātniskā Everesta ekspedīcija.
Rakstot par saviem atklājumiem žurnālā iScience, komanda četru nedēļu laikā savāca eDNS no ūdens paraugiem no desmit dīķiem un strautiem dziļumā no 14 763 pēdām (4500 metriem) līdz 18 044 pēdām (5500 metriem). Šajās vietās ir Alpu jostu apgabali, kas atrodas virs koku līnijas un satur virkni ziedošu augu un krūmu sugu, kā arī eoliskās jostas, kas pārsniedz ziedēšanas augu un krūmu zonas biosfēras augšpus. Viņi identificēja organismus, kas pieder pie 187 taksonomiskām kārtām tikai no 20 litriem ūdens, kas atbilst 16,3% jeb vienai sestajai daļai no kopējā zināmo kārtu skaita Dzīvības kokā, Zemes bioloģiskās daudzveidības ciltskokā.
eDNA meklē organismu un savvaļas dzīvnieku atstāto ģenētiskā materiāla pēdas un nodrošina pieejamāku, ātrāku un visaptverošāku metodi, lai uzlabotu pētniecības iespējas bioloģiskās daudzveidības novērtēšanai ūdens vidē. Paraugus savāc, izmantojot noslēgtu kastīti, kurā ir filtrs, kas aiztur ģenētisko materiālu, un pēc tam to analizē laboratorijā, izmantojot DNS metabarkodēšanu un citas sekvencēšanas metodes. WCS izmanto eDNS, lai atklātu retas un apdraudētas sugas, sākot no kuprvaļiem un beidzot ar mīksto bruņurupučiem Svinhoe, kas ir viena no retākajām sugām uz Zemes.
Baktēriju, kas identificētas un klasificētas taksonomiskā secībā, secību nolasījumu siltuma karte, izmantojot SingleM un Greengenes datubāzi no katras vietnes.
Lai gan Everesta pētījumos galvenā uzmanība tika pievērsta kārtas līmeņa identifikācijai, komanda spēja identificēt daudzus organismus līdz pat ģints vai sugas līmenim.
Piemēram, komanda identificēja rotiferus un tardigradus, divus sīkus dzīvniekus, kas, kā zināms, plaukst dažās no skarbākajām un ekstrēmākajām vidēm, un tiek uzskatīti par vieniem no izturīgākajiem dzīvniekiem uz Zemes. Turklāt viņi atklāja Sagarmatas nacionālajā parkā atrasto Tibetas sniega cāli un bija pārsteigti, atklājot tādas sugas kā mājas suņi un vistas, kas atspoguļo cilvēka darbību ietekmi uz ainavu.
Viņi arī atrada priedes, kuras var atrast tikai kalnu nogāzēs, kas atrodas ļoti tālu no paraugu ņemšanas vietas, parādot, kā vēja pūstie ziedputekšņi nonāk augstu šajos ūdensšķirtnēs. Vēl viena būtne, ko viņi atrada vairākās vietās, bija maijvabole, labi zināms vides pārmaiņu indikators.
eDNA uzskaite palīdzēs nākotnē veikt augsto Himalaju biomonitoringu un retrospektīvos molekulāros pētījumus, lai novērtētu izmaiņas laika gaitā, jo klimata izraisītā sasilšana, ledāju kušana un cilvēku ietekme maina šo strauji mainīgo, pasaulē slaveno ekosistēmu.
Dr. Treisijs Seimons no WCS Dzīvnieku veselības programmas, Everest Biofield komandas līdzvadītājs un vadošais pētnieks, teica: “Ir daudz bioloģiskās daudzveidības. Alpu vide, tostarp Everesta kalns, papildus bioklimata monitoringam un klimata pārmaiņu ietekmes novērtējumam būtu jāuzskata par tādu, uz kuru attiecas nepārtraukts ilgtermiņa Alpu bioloģiskās daudzveidības monitorings. ”
Dr Marisa Lim no Savvaļas dabas aizsardzības biedrības sacīja: “Mēs devāmies uz pasaules jumtu, lai meklētu dzīvību. Lūk, ko mēs atradām. Tomēr ar to stāsts nebeidzas. palīdzēt informēt nākotnes izlūkošanas informāciju.
Lauka pētījumu līdzdirektors, National Geographic pētnieks un Apalaču štata universitātes asociētais profesors Dr. Antons Saimons sacīja: “Pirms gadsimta uz jautājumu: “Kāpēc doties uz Everestu?”, britu alpīnists Džordžs Malorijs atbildēja: “Tāpēc, ka tas bija tur. Mūsu 2019. gada komandai bija ļoti atšķirīgs viedoklis: mēs devāmies uz Everestu, jo tas bija informatīvs un varēja mums mācīt par pasauli, kurā dzīvojam.
Padarot šo atvērtā koda datu kopu pieejamu pētnieku aprindām, autori cer dot ieguldījumu notiekošajos centienos veidot molekulāros resursus, lai pētītu un izsekotu bioloģiskās daudzveidības izmaiņām Zemes augstākajos kalnos.
Raksta citāts: Lims et al., Vides DNS izmantošana, lai novērtētu Dzīvības koka bioloģisko daudzveidību Everesta kalna dienvidu pusē, iScience (2022) Marisa KV Lim, 1Anton Seimon, 2Batya Nightingale, 1Charles SI Xu, 3Stefan RP Holloy, 4 Ādams J. Solons, 5 Nikolass B. Dragons, 5 Stīvens K. Šmits, 5 Alekss Teits, 6 Sandra Alvina, 6 Aurora K. Elmora, 6, 7 un Treisija A. Saimona 1, 8,
1 Wildlife Conservation Society, Zoological Health Programme, Bronx Zoo, Bronx, NY 10460, USA 2 Appalachian State University, Department of Geography and Planning, Boone, NC 28608, USA 3 McGill University, Redpath Museums and Biology, Monreāla, H3A 0G4 , CanadaQ94 Primāro nozaru departaments, Velingtona 6011, Jaunzēlande 5 Kolorādo Universitāte, Ekoloģijas un evolucionārās bioloģijas departaments, Boulder, CO 80309, ASV 6 Nacionālā ģeogrāfijas biedrība, Vašingtona, DC, 20036, USAQ107 Nacionālā okeāna un atmosfēras administrācija, Silvera. Spring, MD 20910, ASV 8 Vadošais kontakts* Sakari
Misija: WCS glābj savvaļas dzīvniekus un savvaļas dzīvniekus visā pasaulē, izmantojot zinātni, saglabāšanas pasākumus, izglītību un iedvesmojot cilvēkus novērtēt dabu. Lai izpildītu mūsu misiju, WCS atrodas Bronksas zoodārzā, izmantojot visas globālās saglabāšanas programmas jaudu, kuru katru gadu apmeklē 4 miljoni cilvēku gandrīz 60 valstīs un visos pasaules okeānos, kā arī piecus savvaļas parkus Ņū. Jorka. WCS apvieno savas zināšanas zooloģiskajos dārzos un akvārijos, lai īstenotu savu saglabāšanas misiju. Apmeklējiet: newsroom.wcs.org Sekojiet: @WCSNewsroom. Sīkāka informācija: 347-840-1242. Klausieties WCS Wild Audio podcast šeit.
Apalaču štata universitāte kā galvenā valsts iestāde dienvidaustrumos sagatavo studentus dzīvot pilnvērtīgu dzīvi kā pasaules pilsoņiem, kuri saprot un uzņemas atbildību par ilgtspējīgas nākotnes izveidi visiem. Apalaču pieredze veicina iekļaušanas garu, apvienojot cilvēkus iedvesmojošos veidos, lai iegūtu un radītu zināšanas, augtu holistiski, darbotos ar aizrautību un apņēmību un aptvertu dažādību un atšķirības. Apalači, kas atrodas Blue Ridge kalnos, ir viena no 17 pilsētiņām Ziemeļkarolīnas universitātes sistēmā. Apalaču universitātē, kurā ir gandrīz 21 000 studentu, ir zema studentu un mācībspēku attiecība, un tā piedāvā vairāk nekā 150 bakalaura un maģistrantūras programmas.
National Geographic partnerība ar Rolex atbalsta ekspedīcijas, lai izpētītu vissvarīgākās vietas uz Zemes. Izmantojot pasaulē atzītas zinātniskās zināšanas un progresīvās tehnoloģijas, lai atklātu jaunus ieskatus sistēmās, kas ir būtiskas dzīvībai uz Zemes, šīs ekspedīcijas palīdz zinātniekiem, politikas veidotājiem un vietējām kopienām plānot un rast risinājumus klimata un klimata ietekmei. Vide mainās, ar spēcīgu stāstu starpniecību stāsta par mūsu pasaules brīnumiem.
Gandrīz gadsimtu Rolex ir atbalstījis novatoriskus pētniekus, kuri cenšas virzīt cilvēka iespēju robežas. Uzņēmums ir pārcēlies no pētniecības veicināšanas atklāšanas uz planētas aizsardzību, uzņemoties ilgtermiņa apņemšanos atbalstīt indivīdus un organizācijas, kas izmanto zinātni, lai izprastu un izstrādātu risinājumus mūsdienu vides problēmām.
Šī iesaiste tika nostiprināta, 2019. gadā uzsākot programmu Forever Planet, kas sākotnēji bija vērsta uz cilvēkiem, kuri ar Rolex Awards for Enterprise palīdzību veicina labāku pasauli, aizsargā okeānus, sadarbojoties ar Mission Blue, un padara klimata pārmaiņas par realitāti. saprot kā daļu no attiecībām ar Nacionālo ģeogrāfijas biedrību.
Paplašinātais citu partnerību portfelis, kas pieņemts saskaņā ar Perpetual Planet iniciatīvu, tagad ietver: polārās ekspedīcijas, kas virza zemūdens izpētes robežas; One Ocean Foundation un Menkab, kas aizsargā vaļveidīgo bioloģisko daudzveidību Vidusjūrā; Xunaan-Ha ekspedīcija atklāj ūdens kvalitāti Jukatānā, Meksikā; LIELĀ ekspedīcija uz Arktiku 2023. gadā, lai vāktu datus par Arktikas apdraudējumiem; Hearts In The Ice, arī lai apkopotu informāciju par klimata pārmaiņām Arktikā; un Monako zilā iniciatīva, kas apvieno jūras saglabāšanas risinājumu ekspertus.
Rolex atbalsta arī organizācijas un iniciatīvas, kas audzina nākamās paaudzes pētniekus, zinātniekus un dabas aizsardzības speciālistus, izmantojot stipendijas un dotācijas, piemēram, Pasaules zemūdens stipendiju asociācija un Rolex Explorers Club Grant.
Nacionālā ģeogrāfijas biedrība ir globāla bezpeļņas organizācija, kas izmanto zinātnes, pētniecības, izglītības un stāstu stāstīšanas spēkus, lai apgaismotu un aizsargātu mūsu pasaules brīnumus. Kopš 1888. gada National Geographic ir virzījis pētniecības robežas, iegulda drosmīgos talantos un transformējošās idejās, nodrošina vairāk nekā 15 000 nodarbinātības stipendiju septiņos kontinentos, katru gadu sasniedz 3 miljonus studentu ar izglītības piedāvājumu un piesaista pasaules uzmanību ar parakstiem. , stāsti un saturs. Lai uzzinātu vairāk, apmeklējiet vietni www.nationalgeographic.org vai sekojiet mums Instagram, Twitter un Facebook.
Misija: WCS glābj savvaļas dzīvniekus un savvaļas dzīvniekus visā pasaulē, izmantojot zinātni, saglabāšanas pasākumus, izglītību un iedvesmojot cilvēkus novērtēt dabu. WCS, kas atrodas Bronksas zoodārzā, izmanto visas savas globālās saglabāšanas programmas iespējas, lai izpildītu savu misiju, un ik gadu apmeklē 4 miljonus apmeklētāju gandrīz 60 valstīs un visos pasaules okeānos, kā arī piecos savvaļas parkos Ņujorkā. WCS apvieno savas zināšanas zooloģiskajos dārzos un akvārijos, lai īstenotu savu saglabāšanas misiju. Apmeklējiet vietni newsroom.wcs.org. Abonējiet: @WCSNewsroom. Papildinformācija: +1 (347) 840-1242.
SpaceRef līdzdibinātājs, Explorers Club loceklis, bijušais NASA, viesu komanda, žurnālists, kosmosa un astrobiologs, neveiksmīgs alpīnists.


Izlikšanas laiks: 10. septembris 2022