Ученые нашли свидетельства существования 187 таксономических порядков в 20 литрах воды, собранной в одной из самых суровых сред на Земле.
Группа ученых под руководством Общества охраны дикой природы (WCS) и Аппалачского государственного университета использовала ДНК окружающей среды (eDNA) для документирования альпийского биоразнообразия самой высокой горы на Земле, Эвереста шириной 29 032 фута (8 849 метров). Эта важная работа является частью новаторской экспедиции National Geographic и Rolex Perpetual Planet Everest 2019 года, крупнейшей в истории научной экспедиции на Эверест.
Написав о своих выводах в журнале iScience, команда собрала эДНК из образцов воды из десяти прудов и ручьев на глубинах от 14 763 футов (4500 метров) до 18 044 футов (5500 метров) в течение четырех недель. Эти участки включают в себя участки альпийских поясов, которые существуют над линией деревьев и содержат ряд видов цветковых растений и кустарников, а также эоловые пояса, которые выходят за пределы цветковых растений и кустарников вверх по течению биосферы. Они идентифицировали организмы, принадлежащие к 187 таксономическим отрядам, всего лишь из 20 литров воды, что эквивалентно 16,3%, или одной шестой, от общего числа известных отрядов на Древе Жизни, генеалогическом древе биоразнообразия Земли.
еДНК ищет следовые количества генетического материала, оставленного организмами и дикой природой, и обеспечивает более доступный, быстрый и более комплексный метод улучшения исследовательских возможностей для оценки биоразнообразия в водной среде. Образцы собираются в запечатанной коробке, содержащей фильтр, улавливающий генетический материал, который затем анализируется в лаборатории с использованием метабаркодирования ДНК и других методов секвенирования. WCS использует eDNA для обнаружения редких и находящихся под угрозой исчезновения видов, от горбатых китов до мягкопанцирных черепах Суинхо, одного из самых редких видов на Земле.
Тепловая карта считываний последовательностей бактерий, идентифицированных и классифицированных в таксономическом порядке с использованием SingleM и базы данных Greengenes из каждого сайта.
Хотя исследования Эвереста были сосредоточены на идентификации на уровне порядка, команде удалось идентифицировать многие организмы вплоть до уровня рода или вида.
Например, команда определила коловраток и тихоходок, двух крошечных животных, которые, как известно, процветают в самых суровых и экстремальных условиях и считаются одними из самых выносливых животных, известных на Земле. Кроме того, они обнаружили тибетского снежного птенца, найденного в национальном парке Сагарматха, и были удивлены, обнаружив такие виды, как домашние собаки и куры, которые отражают влияние деятельности человека на ландшафт.
Они также обнаружили сосны, которые можно найти только на склонах холмов, очень далеко от того места, где они брали пробы, что показывает, как переносимая ветром пыльца поднимается высоко в эти водоразделы. Еще одним существом, которое они нашли в нескольких местах, была подёнка, известный индикатор изменений окружающей среды.
Инвентаризация eDNA поможет будущему биомониторингу высоких Гималаев и ретроспективным молекулярным исследованиям для оценки изменений с течением времени, поскольку вызванное климатом потепление, таяние ледников и воздействие человека меняют эту быстро меняющуюся, всемирно известную экосистему.
Доктор Трейси Сеймон из программы WCS Animal Health, соруководитель биополевой группы Эвереста и ведущий исследователь, сказала: «Здесь очень много биоразнообразия. Альпийская среда, включая гору Эверест, должна рассматриваться как объект постоянного долгосрочного мониторинга альпийского биоразнообразия в дополнение к биоклиматическому мониторингу и оценке воздействия изменения климата. »
Доктор Мариса Лим из Общества охраны дикой природы сказала: «Мы отправились на крышу мира в поисках жизни. Вот что мы нашли. Однако на этом история не заканчивается. помогите информировать будущую разведку».
Содиректор полевых исследований, исследователь National Geographic и доцент Аппалачского государственного университета доктор Антон Саймон сказал: «Сто лет назад, когда его спросили: «Зачем идти на Эверест?», британский альпинист Джордж Мэллори ответил: «Потому что он был там. У нашей команды 2019 года было совсем другое мнение: мы пошли на Эверест, потому что это было познавательно и могло рассказать нам о мире, в котором мы живем».
Сделав этот набор данных с открытым исходным кодом доступным для исследовательского сообщества, авторы надеются внести свой вклад в текущие усилия по созданию молекулярных ресурсов для изучения и отслеживания изменений в биоразнообразии в самых высоких горах Земли.
Ссылка на статью: Лим и др., Использование ДНК окружающей среды для оценки биоразнообразия Древа Жизни на южной стороне горы Эверест, iScience (2022) Мариса К.В. Лим, 1Антон Сеймон, 2Батья Найтингейл, 1Чарльз С.И. Сюй, 3Стефан Р.П. Холлой, 4Адам Дж. Солон, 5Николас Б. Драгон, 5Стивен К. Шмидт, 5Алекс Тейт, 6Сандра Элвин, 6Аврора К. Элмор,6,7 и Трейси А. Саймон1,8,
1 Общество охраны дикой природы, Программа зоологического здоровья, Зоопарк Бронкса, Бронкс, Нью-Йорк 10460, США 2 Аппалачский государственный университет, факультет географии и планирования, Бун, Северная Каролина 28608, США 3 Университет Макгилла, Департамент музеев и биологии Редпат, Монреаль, H3A 0G4 , КанадаQ94 Департамент первичной промышленности, Веллингтон 6011, Новая Зеландия 5 Университет Колорадо, факультет экологии и эволюционной биологии, Боулдер, Колорадо 80309, США 6 Национальное географическое общество, Вашингтон, округ Колумбия, 20036, USAQ107 Национальное управление океанических и атмосферных исследований, Серебро- Спринг, Мэриленд 20910, США 8 ведущих контактных лиц* Связь
Миссия: WCS спасает дикую природу и дикую природу по всему миру посредством науки, природоохранных усилий, образования и вдохновляя людей ценить природу. Для выполнения нашей миссии WCS базируется в зоопарке Бронкса, используя всю мощь своей глобальной природоохранной программы, которую ежегодно посещают 4 миллиона человек почти в 60 странах и во всех океанах мира, а также в пяти парках дикой природы в Нью-Йорке. Йорк. WCS объединяет свой опыт работы в зоопарках и аквариумах для достижения своей природоохранной миссии. Посетите: newsroom.wcs.org. Следите: @WCSNewsroom. Для получения дополнительной информации: 347-840-1242. Слушайте подкаст WCS Wild Audio здесь.
Являясь ведущим государственным учреждением на юго-востоке, Аппалачский государственный университет готовит студентов к полноценной жизни в качестве граждан мира, которые понимают и берут на себя ответственность за создание устойчивого будущего для всех. Опыт Аппалачей способствует развитию духа инклюзивности, объединяя людей вдохновляющими способами приобретения и создания знаний, целостного роста, действия со страстью и решимостью, а также принятия разнообразия и различий. Аппалачи, расположенные в горах Голубого хребта, являются одним из 17 кампусов системы Университета Северной Каролины. Аппалачский университет, в котором обучается около 21 000 студентов, имеет низкое соотношение студентов и преподавателей и предлагает более 150 программ бакалавриата и магистратуры.
Партнерство National Geographic с Rolex поддерживает экспедиции по исследованию самых важных мест на Земле. Используя всемирно известный научный опыт и передовые технологии для получения новой информации о системах, имеющих решающее значение для жизни на Земле, эти экспедиции помогают ученым, политикам и местным сообществам планировать и находить решения проблем климата и его последствий. Окружающая среда меняется, рассказывая о чудесах нашего мира посредством ярких историй.
На протяжении почти столетия Rolex поддерживает первопроходцев-исследователей, стремящихся раздвинуть границы человеческих возможностей. Компания перешла от пропаганды исследований ради открытий к защите планеты, взяв на себя долгосрочные обязательства по поддержке отдельных лиц и организаций, использующих науку для понимания и разработки решений сегодняшних экологических проблем.
Это взаимодействие было усилено запуском программы Forever Planet в 2019 году, которая изначально была ориентирована на людей, которые вносят свой вклад в улучшение мира посредством премии Rolex Awards for Enterprise, защищают океаны посредством партнерства с Mission Blue и делают изменение климата реальностью. понимается как часть его отношений с Национальным географическим обществом.
Расширенный портфель других партнерств, принятых в рамках инициативы «Вечная планета», теперь включает в себя: полярные экспедиции, расширяющие границы подводных исследований; One Ocean Foundation и Menkab защищают биоразнообразие китообразных в Средиземноморье; Экспедиция Ксунаан-Ха по выявлению качества воды на Юкатане, Мексика; БОЛЬШАЯ экспедиция в Арктику в 2023 году для сбора данных об арктических угрозах; Hearts In The Ice также для сбора информации об изменении климата в Арктике; и Голубая инициатива Монако, объединяющая экспертов в области решений по сохранению морской среды.
Rolex также поддерживает организации и инициативы, которые воспитывают следующее поколение исследователей, ученых и защитников природы, посредством стипендий и грантов, таких как Всемирная ассоциация подводных стипендий и грант Клуба исследователей Rolex.
Национальное географическое общество — глобальная некоммерческая организация, которая использует силу науки, исследований, образования и рассказывания историй, чтобы освещать и защищать чудеса нашего мира. С 1888 года National Geographic расширяет границы исследований, инвестируя в смелые таланты и преобразующие идеи, предоставляя более 15 000 грантов на трудоустройство на семи континентах, ежегодно охватывая 3 миллиона студентов образовательными предложениями и привлекая внимание всего мира посредством подписей. , истории и контент. Чтобы узнать больше, посетите www.nationalgeographic.org или подпишитесь на нас в Instagram, Twitter и Facebook.
Миссия: WCS спасает дикую природу и дикую природу по всему миру посредством науки, природоохранных усилий, образования и вдохновляя людей ценить природу. WCS, базирующаяся в зоопарке Бронкса, использует всю мощь своей глобальной природоохранной программы для выполнения своей миссии: ежегодно ее посещают 4 миллиона человек почти в 60 странах и во всех океанах мира, а также в пяти парках дикой природы в Нью-Йорке. WCS объединяет свой опыт работы в зоопарках и аквариумах для достижения своей природоохранной миссии. Посетите newsroom.wcs.org. Подпишитесь: @WCSNewsroom. Дополнительная информация: +1 (347) 840-1242.
Соучредитель SpaceRef, член Клуба исследователей, бывший сотрудник НАСА, приглашенная команда, журналист, космический и астробиолог, альпинист-неудачник.
Время публикации: 10 сентября 2022 г.