Навукоўцы знайшлі доказы існавання 187 таксанамічных парадкаў у 20 літрах вады, сабранай у адным з самых суровых умоў на Зямлі.
Каманда навукоўцаў пад кіраўніцтвам Таварыства аховы дзікай прыроды (WCS) і Апалацкага дзяржаўнага ўніверсітэта выкарыстала ДНК навакольнага асяроддзя (eDNA) для дакументавання альпійскай біяразнастайнасці самай высокай гары на зямлі — Эверэста шырынёй 8849 метраў (29 032 футы). Гэтая важная праца з'яўляецца часткай рэвалюцыйнай экспедыцыі National Geographic і Rolex Perpetual Planet Everest Expedition 2019 года, найбуйнейшай у гісторыі навуковай экспедыцыі на Эверэст.
Апісваючы свае высновы ў часопісе iScience, каманда даследчыкаў на працягу чатырох тыдняў збірала электронную ДНК з узораў вады з дзесяці сажалак і ручаёў на глыбіні ад 4500 метраў (14 763 футаў) да 5500 метраў (18 044 футаў). Гэтыя ўчасткі ўключаюць у сябе раёны альпійскіх паясоў, якія знаходзяцца вышэй за мяжу лесу і ўтрымліваюць шэраг відаў кветкавых раслін і хмызнякоў, а таксама эолавыя паясы, якія распасціраюцца вышэй за кветкавыя расліны і хмызнякі ў біясферы. Яны ідэнтыфікавалі арганізмы, якія належаць да 187 таксанамічных парадкаў, усяго з 20 літраў вады, што эквівалентна 16,3%, або адной шостай частцы, ад агульнай колькасці вядомых парадкаў у Дрэве жыцця, радаводным дрэве біяразнастайнасці Зямлі.
eDNA шукае сляды генетычнага матэрыялу, пакінутага арганізмамі і дзікімі жывёламі, і забяспечвае больш даступны, хуткі і больш поўны метад для паляпшэння даследчых магчымасцей для ацэнкі біяразнастайнасці ў водным асяроддзі. Узоры збіраюцца з дапамогай герметычнай скрынкі, якая змяшчае фільтр, які ўлоўлівае генетычны матэрыял, які затым аналізуецца ў лабараторыі з выкарыстаннем метабаркадавання ДНК і іншых метадаў секвенавання. WCS выкарыстоўвае eDNA для выяўлення рэдкіх і знікаючых відаў ад гарбатых кітоў да мяккапанцырных чарапах Суінхо, аднаго з самых рэдкіх відаў на Зямлі.
Цеплавая карта паслядоўнасцей чытанняў бактэрый, ідэнтыфікаваных і класіфікаваных у таксанамічным парадку з выкарыстаннем SingleM і базы дадзеных Greengenes з кожнага сайта.
Нягледзячы на тое, што даследаванні Эверэста былі сканцэнтраваны на ідэнтыфікацыі на ўзроўні атрада, каманда змагла ідэнтыфікаваць многія арганізмы аж да ўзроўню роду або віду.
Напрыклад, каманда вызначыла калаўротак і ціхаходак — двух малюсенькіх жывёл, якія, як вядома, добра жывуць у самых суровых і экстрэмальных умовах і лічацца аднымі з самых устойлівых жывёл, вядомых на Зямлі. Акрамя таго, яны выявілі тыбецкага снежнага птушаняці, якога знайшлі ў Нацыянальным парку Сагарматха, і былі здзіўлены, выявіўшы такія віды, як свойскія сабакі і куры, якія ўвасабляюць уплыў дзейнасці чалавека на ландшафт.
Яны таксама знайшлі хвоі, якія можна знайсці толькі на схілах пагоркаў вельмі далёка ад месца адбору проб, што паказвае, як пылок, які пераносіцца ветрам, дасягае высокіх узроўняў гэтых вадаёмаў. Яшчэ адной істотай, якую яны знайшлі ў некалькіх месцах, была падёнка, вядомы індыкатар змяненняў навакольнага асяроддзя.
Інвентарызацыя eDNA дапаможа ў будучым біяманіторынгу высокіх Гімалаяў і рэтраспектыўных малекулярных даследаваннях для ацэнкі змяненняў з цягам часу, якія выклікаюць пацяпленне клімату, раставанне ледавікоў і ўздзеянне чалавека, змяняючы гэтую хутка зменлівую, сусветна вядомую экасістэму.
Доктар Трэйсі Сейман з праграмы па ахове здароўя жывёл WCS, сукіраўнік каманды Everest Biofield і вядучы даследчык, сказала: «Існуе вялікая біяразнастайнасць. Альпійскае асяроддзе, у тым ліку гару Эверэст, павінна разглядацца як аб'ект пастаяннага доўгатэрміновага маніторынгу альпійскай біяразнастайнасці, у дадатак да біякліматычнага маніторынгу і ацэнкі ўздзеяння змены клімату».
Доктар Марыса Лім з Таварыства аховы дзікай прыроды сказала: «Мы пайшлі на дах свету ў пошуках жыцця. Вось што мы знайшлі. Аднак гісторыя на гэтым не сканчаецца. Гэта дапаможа ў будучыні развіць інфармацыю».
Сукіраўнік палявых даследаванняў, даследчык National Geographic і дацэнт Апалацкага дзяржаўнага ўніверсітэта доктар Антон Сайман сказаў: «Стагоддзе таму, калі брытанскага альпініста Джорджа Мэлары спыталі: «Чаму варта ісці на Эверэст?», ён адказаў: «Таму што ён там ёсць». Наша каманда 2019 года мела зусім іншае меркаванне: мы пайшлі на Эверэст, таму што гэта было пазнавальна і магло навучыць нас пра свет, у якім мы жывем».
Зрабіўшы гэты набор даных з адкрытым зыходным кодам даступным для даследчай супольнасці, аўтары спадзяюцца ўнесці свой уклад у бягучыя намаганні па стварэнні малекулярных рэсурсаў для вывучэння і адсочвання змяненняў біяразнастайнасці ў самых высокіх гарах Зямлі.
Цытата артыкула: Лім і інш., Выкарыстанне ДНК навакольнага асяроддзя для ацэнкі біяразнастайнасці Дрэва жыцця на паўднёвым схіле гары Эверэст, iScience (2022) Марыса К. В. Лім, 1Антон Сейман, 2Бацья Найтынгейл, 1Чарльз С. І. Сюй, 3Стэфан Р. П. Холой, 4Адам Дж. Солан, 5Нікалас Б. Драгон, 5Стывен К. Шміт, 5Алекс Тэйт, 6Сандра Элвін, 6Аўрора К. Элмар, 6,7 і Трэйсі А. Сайман1,8,
1 Таварыства аховы дзікай прыроды, Праграма заалагічнага здароўя, Заапарк Бронкса, Бронкс, Нью-Ёрк 10460, ЗША 2 Апалацкі дзяржаўны ўніверсітэт, кафедра геаграфіі і планавання, Бун, Паўночная Караліна 28608, ЗША 3 Універсітэт Макгіла, кафедра музеяў і біялогіі Рэдпат, Манрэаль, H3A 0G4, Канада Q94 Дэпартамент першасных галін прамысловасці, Велінгтан 6011, Новая Зеландыя 5 Каларадскі ўніверсітэт, кафедра экалогіі і эвалюцыйнай біялогіі, Боўлдэр, Каларада 80309, ЗША 6 Нацыянальнае геаграфічнае таварыства, Вашынгтон, акруга Калумбія, 20036, ЗША Q107 Нацыянальнае ўпраўленне акіянічных і атмасферных даследаванняў, Сільвер-Спрынг, Мэрыленд 20910, ЗША 8 Кантактная асоба* па сувязях з грамадскасцю
Місія: WCS ратуе дзікую прыроду і жывёл па ўсім свеце праз навуку, намаганні па ахове прыроды, адукацыю і натхненне людзей шанаваць прыроду. Каб выканаць сваю місію, WCS знаходзіцца ў заапарку Бронкса, выкарыстоўваючы ўсю моц сваёй глабальнай праграмы па ахове прыроды, якую штогод наведваюць 4 мільёны чалавек у амаль 60 краінах і ўсіх акіянах свету, а таксама пяць паркаў дзікай прыроды ў Нью-Ёрку. WCS аб'ядноўвае свой вопыт у заапарках і акварыумах для дасягнення сваёй місіі па ахове прыроды. Наведайце: newsroom.wcs.org Сачыце за: @WCSNewsroom. Для атрымання дадатковай інфармацыі: 347-840-1242. Паслухайце падкаст WCS Wild Audio тут.
Апалацкі дзяржаўны ўніверсітэт, як вядучая дзяржаўная ўстанова на паўднёвым усходзе, рыхтуе студэнтаў да паўнавартаснага жыцця як грамадзян свету, якія разумеюць і бяруць на сябе адказнасць за стварэнне ўстойлівай будучыні для ўсіх. Вопыт Апалачаў спрыяе духу ўключэння, аб'ядноўваючы людзей натхняльнымі спосабамі для атрымання і стварэння ведаў, цэласнага росту, дзеяння з запалам і рашучасцю, а таксама прыняцця разнастайнасці і адрозненняў. Апалачы, размешчаныя ў гарах Блакітнага хрыбта, з'яўляюцца адным з 17 кампусаў сістэмы Універсітэта Паўночнай Караліны. З амаль 21 000 студэнтаў, Апалацкі ўніверсітэт мае нізкае суадносіны студэнтаў і выкладчыкаў і прапануе больш за 150 праграм бакалаўрыяту і магістратуры.
Партнёрства National Geographic з Rolex падтрымлівае экспедыцыі па вывучэнні найважнейшых месцаў на зямлі. Выкарыстоўваючы сусветна вядомы навуковы вопыт і перадавыя тэхналогіі для раскрыцця новых ведаў аб сістэмах, якія маюць вырашальнае значэнне для жыцця на Зямлі, гэтыя экспедыцыі дапамагаюць навукоўцам, палітыкам і мясцовым супольнасцям планаваць і знаходзіць рашэнні для клімату і яго ўздзеяння. Навакольнае асяроддзе змяняецца, распавядаючы пра цуды нашага свету праз уражлівыя гісторыі.
На працягу амаль стагоддзя Rolex падтрымлівае першапраходцаў-даследчыкаў, якія імкнуцца пашырыць межы чалавечых магчымасцей. Кампанія перайшла ад падтрымкі даследаванняў дзеля адкрыццяў да абароны планеты, узяўшы на сябе доўгатэрміновае абавязацельства падтрымліваць асобных людзей і арганізацыі, якія выкарыстоўваюць навуку для разумення і распрацоўкі рашэнняў сучасных экалагічных праблем.
Гэта ўзаемадзеянне ўмацавалася з запускам праграмы Forever Planet у 2019 годзе, якая першапачаткова была сканцэнтравана на людзях, якія ўносяць свой уклад у паляпшэнне свету праз узнагароды Rolex Awards for Enterprise, абараняюць акіяны праз партнёрства з Mission Blue і робяць змяненне клімату рэальнасцю. Гэта разумелася як частка яе ўзаемадзеяння з Нацыянальным геаграфічным таварыствам.
Пашыраны партфель іншых партнёрстваў, заключаных у рамках ініцыятывы Perpetual Planet, цяпер уключае: палярныя экспедыцыі, якія пашыраюць межы падводных даследаванняў; фонд One Ocean Foundation і Menkab, якія абараняюць біяразнастайнасць кітападобных у Міжземным моры; экспедыцыю Xunaan-Ha, якая вывучае якасць вады ў Юкатане, Мексіка; экспедыцыю BIG у Арктыку ў 2023 годзе для збору дадзеных аб арктычных пагрозах; Hearts In The Ice, таксама для збору інфармацыі аб змяненні клімату ў Арктыцы; і ініцыятыву Monaco Blue, якая аб'ядноўвае экспертаў у галіне рашэнняў па ахове марской прыроды.
Rolex таксама падтрымлівае арганізацыі і ініцыятывы, якія выхоўваюць наступнае пакаленне даследчыкаў, навукоўцаў і абаронцаў прыроды, праз стыпендыі і гранты, такія як Сусветная асацыяцыя падводных стыпендый і грант клуба даследчыкаў Rolex.
Нацыянальнае геаграфічнае таварыства — гэта глабальная некамерцыйная арганізацыя, якая выкарыстоўвае моц навукі, даследаванняў, адукацыі і апавядання гісторый, каб асвятліць і абараніць цуды нашага свету. З 1888 года National Geographic пашырае межы даследаванняў, інвестуе ў смелыя таленты і трансфармацыйныя ідэі, прадастаўляе больш за 15 000 грантаў на працаўладкаванне на сямі кантынентах, штогод ахоплівае 3 мільёны студэнтаў адукацыйнымі прапановамі і прыцягвае ўвагу ўсяго свету праз подпісы, гісторыі і кантэнт. Каб даведацца больш, наведайце www.nationalgeographic.org або сачыце за намі ў Instagram, Twitter і Facebook.
Місія: WCS ратуе дзікую прыроду і жывёл па ўсім свеце праз навуку, намаганні па ахове прыроды, адукацыю і натхненне людзей шанаваць прыроду. Размешчаная ў заапарку Бронкса, WCS выкарыстоўвае ўсю моц сваёй глабальнай праграмы па ахове прыроды для выканання сваёй місіі, штогод наведваючы 4 мільёны наведвальнікаў з амаль 60 краін і ўсіх акіянаў свету, а таксама пяць паркаў дзікай прыроды ў Нью-Ёрку. WCS аб'ядноўвае свой вопыт у заапарках і акварыумах для дасягнення сваёй місіі па ахове прыроды. Наведайце newsroom.wcs.org. Падпішыцеся: @WCSNewsroom. Дадатковая інфармацыя: +1 (347) 840-1242.
Сузаснавальнік SpaceRef, член Клуба даследчыкаў, былы супрацоўнік NASA, запрошаная каманда, журналіст, касманаўт і астрабіёлаг, няўдалы альпініст.
Час публікацыі: 10 верасня 2022 г.