Վայրի տրիկոդերներ. Էվերեստի վայրի բնության գաղտնիքների բացահայտումը eDNA-ի միջոցով

Գիտնականները Երկրի ամենադժվար միջավայրերից մեկից հավաքված 20 լիտր ջրում հայտնաբերել են 187 տաքսոնոմիկ կարգերի ապացույցներ։
Վայրի բնության պահպանության ընկերության (WCS) և Ապալաչյան պետական ​​համալսարանի գլխավորած գիտնականների թիմը շրջակա միջավայրի ԴՆԹ-ի (eDNA) միջոցով փաստաթղթավորել է երկրի ամենաբարձր լեռան՝ 29,032 ոտնաչափ (8,849 մետր) լայնությամբ Էվերեստ լեռան ալպյան կենսաբազմազանությունը: Այս կարևոր աշխատանքը 2019 թվականի National Geographic-ի և Rolex Perpetual Planet Everest Expedition-ի՝ Էվերեստի պատմության մեջ ամենամեծ գիտական ​​արշավախմբի մաս է կազմում:
iScience ամսագրում իրենց արդյունքների մասին գրելով՝ թիմը չորս շաբաթվա ընթացքում հավաքել է էլեկտրոնային ԴՆԹ տասը լճակների և առվակների ջրի նմուշներից՝ 4500 մետրից (14,763 ոտնաչափ) մինչև 5500 մետր խորության վրա։ Այս վայրերը ներառում են ալպյան գոտիների տարածքներ, որոնք գոյություն ունեն ծառերի գծից վերև և պարունակում են ծաղկավոր բույսերի և թփերի մի շարք տեսակներ, ինչպես նաև էոլային գոտիներ, որոնք տարածվում են կենսոլորտի վերևում գտնվող ծաղկավոր բույսերից և թփերից այն կողմ։ Նրանք ընդամենը 20 լիտր ջրից նույնականացրել են 187 տաքսոնոմիական կարգերի պատկանող օրգանիզմներ, ինչը համարժեք է Երկրի կենսաբազմազանության տոհմածառի՝ Կյանքի ծառի հայտնի կարգերի ընդհանուր թվի 16.3%-ին կամ մեկ վեցերորդին։
eDNA-ն որոնում է օրգանիզմների և վայրի բնության կողմից թողնված գենետիկական նյութի հետքեր և ապահովում է ավելի մատչելի, արագ և ավելի համապարփակ մեթոդ՝ ջրային միջավայրում կենսաբազմազանության գնահատման հետազոտական ​​հնարավորությունները բարելավելու համար: Նմուշները հավաքվում են կնքված տուփի միջոցով, որը պարունակում է գենետիկական նյութը որսալու համար նախատեսված ֆիլտր, որը այնուհետև վերլուծվում է լաբորատորիայում՝ օգտագործելով ԴՆԹ մետաբարկոդավորում և այլ հաջորդականության մեթոդներ: WCS-ն օգտագործում է eDNA-ն՝ հազվագյուտ և վտանգված տեսակներ հայտնաբերելու համար՝ սկսած կուզիկ կետերից մինչև Սվինհո փափուկ կրիաներ, որոնք Երկրի վրա ամենահազվագյուտ տեսակներից մեկն են:
Յուրաքանչյուր տեղամասից SingleM-ի և Greengenes տվյալների բազայի միջոցով տաքսոնոմիկ կարգով նույնականացված և դասակարգված բակտերիաների հաջորդականության ընթերցումների ջերմային քարտեզը։
Չնայած Էվերեստի հետազոտությունը կենտրոնացած էր կարգի մակարդակի նույնականացման վրա, թիմը կարողացավ նույնականացնել բազմաթիվ օրգանիզմներ մինչև սեռի կամ տեսակի մակարդակ։
Օրինակ, թիմը նույնականացրել է պտտվող և տարդիգրադային թռչուններին՝ երկու փոքրիկ կենդանիների, որոնք հայտնի են որպես ամենադժվար և ամենաէքստրեմալ միջավայրերում ապրողներ և համարվում են Երկրի վրա հայտնի ամենաուժեղ կենդանիներից մեկը։ Բացի այդ, նրանք հայտնաբերել են Սագարմաթա ազգային պարկում հայտնաբերված տիբեթյան ձնաճիտկին և զարմացել են այնպիսի տեսակներ գտնելով, ինչպիսիք են ընտանի շները և հավեր, որոնք ներկայացնում են մարդկային գործունեության ազդեցությունը լանդշաֆտի վրա։
Նրանք նաև հայտնաբերել են սոճիներ, որոնք կարելի է գտնել միայն լանջերին, որոնք շատ հեռու են նմուշառման վայրերից, ինչը ցույց է տալիս, թե ինչպես է քամու միջոցով տարածվող ծաղկափոշին բարձրանում այդ ջրբաժանների մեջ: Մեկ այլ արարած, որը նրանք գտել են մի քանի վայրերում, մայնջաճանճն էր, որը շրջակա միջավայրի փոփոխության հայտնի ցուցիչ է:
eDNA գույքագրումը կօգնի բարձր Հիմալայների ապագա կենսաբանական մոնիթորինգին և հետահայաց մոլեկուլային ուսումնասիրություններին` ժամանակի ընթացքում կլիմայի փոփոխության, սառցադաշտերի հալման և մարդկային ազդեցության հետևանքով առաջացած փոփոխությունների գնահատման համար, որոնք փոխում են այս արագ փոփոխվող, համաշխարհային ճանաչում ունեցող էկոհամակարգը։
WCS կենդանիների առողջության ծրագրի դոկտոր Թրեյսի Սեյմոնը, որը Everest Biofield թիմի համանախագահն է և առաջատար հետազոտողը, ասել է. «Կա մեծ կենսաբազմազանություն։ Ալպյան միջավայրը, այդ թվում՝ Էվերեստ լեռը, պետք է դիտարկվի որպես ալպյան կենսաբազմազանության շարունակական երկարաժամկետ մոնիթորինգի ենթակա, բացի կենսակլիմատիկ մոնիթորինգից և կլիմայի փոփոխության ազդեցության գնահատումից»։
Վայրի բնության պահպանության ընկերության դոկտոր Մարիսա Լիմն ասել է. «Մենք հասանք աշխարհի տանիքը՝ կյանք փնտրելու։ Ահա թե ինչ գտանք։ Սակայն պատմությունն այսքանով չի ավարտվում։ Օգնեք տեղեկացնել ապագայի հետախուզությանը»։
Դաշտային հետազոտությունների համառոտ ղեկավար, National Geographic-ի հետազոտող և Ապալաչյան պետական ​​համալսարանի դոցենտ, դոկտոր Անտոն Սայմոնն ասել է. «Մեկ դար առաջ, երբ բրիտանացի լեռնագնաց Ջորջ Մալորին հարցրին՝ «Ինչո՞ւ գնալ Էվերեստ», նա պատասխանեց. «Որովհետև այն այնտեղ էր։ Մեր 2019 թվականի թիմը բոլորովին այլ կարծիք ուներ. մենք գնացինք Էվերեստ լեռ, քանի որ այն տեղեկատվական էր և կարող էր մեզ սովորեցնել այն աշխարհի մասին, որտեղ մենք ապրում ենք»։
Այս բաց կոդով տվյալների բազան հետազոտական ​​հանրությանը հասանելի դարձնելով՝ հեղինակները հույս ունեն նպաստել Երկրի ամենաբարձր լեռներում կենսաբազմազանության փոփոխությունները ուսումնասիրելու և հետևելու համար մոլեկուլային ռեսուրսներ ստեղծելու շարունակական ջանքերին։
Հոդվածի մեջբերում՝ Լիմ և այլք, Էվերեստ լեռան հարավային կողմում գտնվող Կյանքի ծառի կենսաբազմազանությունը գնահատելու համար շրջակա միջավայրի ԴՆԹ-ի օգտագործումը, iScience (2022) Մարիսա Կ.Վ. Լիմ, 1Անտոն Սեյմոն, 2Բատյա Նայթինգեյլ, 1Չարլզ Ս.Ի. Շու, 3Ստեֆան Ռ.Պ. Հոլոյու, 4Ադամ Ջ. Սոլոն, 5Նիկոլաս Բ. Դրագոն, 5Սթիվեն Կ. Շմիդտ, 5Ալեքս Թեյթ, 6Սանդրա Ալվին, 6Աուրորա Կ. Էլմոր,6,7 և Թրեյսի Ա. Սայմոն1,8,
1 Վայրի բնության պահպանության ընկերություն, Կենդանաբանական առողջության ծրագիր, Բրոնքսի կենդանաբանական այգի, Բրոնքս, Նյու Յորք 10460, ԱՄՆ 2 Ապալաչյան պետական ​​համալսարան, Աշխարհագրության և պլանավորման ամբիոն, Բուն, Հյուսիսային Կարոլինա 28608, ԱՄՆ 3 ՄաքԳիլի համալսարան, Ռեդփաթ Թանգարանների և կենսաբանության ամբիոն, Մոնրեալ, H3A 0G4, Կանադա Q94 Առաջնային արդյունաբերության ամբիոն, Վելինգտոն 6011, Նոր Զելանդիա 5 Կոլորադոյի համալսարան, Էկոլոգիայի և էվոլյուցիոն կենսաբանության ամբիոն, Բոուլդեր, Կոլորադո 80309, ԱՄՆ 6 Ազգային աշխարհագրական ընկերություն, Վաշինգտոն, ԿՇ, 20036, ԱՄՆ Q107 Ազգային օվկիանոսային և մթնոլորտային վարչություն, Սիլվեր-Սփրինգ, Մերիլենդ 20910, ԱՄՆ 8 Առաջատար կոնտակտային անձ* Հաղորդակցություն
Առաքելություն. WCS-ը փրկում է վայրի բնությունը և վայրի բնությունը ամբողջ աշխարհում՝ գիտության, պահպանության ջանքերի, կրթության և մարդկանց բնությունը գնահատելու ոգեշնչման միջոցով: Մեր առաքելությունը կատարելու համար WCS-ը գտնվում է Բրոնքսի կենդանաբանական այգում՝ օգտագործելով իր գլոբալ պահպանության ծրագրի ողջ հզորությունը, որը տարեկան այցելում է 4 միլիոն մարդ գրեթե 60 երկրներում և աշխարհի բոլոր օվկիանոսներում, ինչպես նաև Նյու Յորքի հինգ վայրի բնության այգիներում: WCS-ը միավորում է կենդանաբանական այգիների և ակվարիումների ոլորտում իր փորձը՝ իր պահպանության առաքելությանը հասնելու համար: Այցելեք՝ newsroom.wcs.org Հետևեք՝ @WCSNewsroom: Լրացուցիչ տեղեկությունների համար՝ 347-840-1242: Լսեք WCS Wild Audio փոդքասթը այստեղ:
Որպես Հարավարևելքի առաջատար պետական ​​հաստատություն՝ Ապալաչյան պետական ​​համալսարանը պատրաստում է ուսանողներին ապրել լիարժեք կյանքով՝ որպես համաշխարհային քաղաքացիներ, ովքեր հասկանում և պատասխանատվություն են կրում բոլորի համար կայուն ապագա ստեղծելու համար: Ապալաչյան փորձը խթանում է ներառականության ոգին՝ մարդկանց միավորելով ոգեշնչող եղանակներով՝ գիտելիքներ ձեռք բերելու և ստեղծելու, ամբողջական զարգանալու, կրքով և նպատակասլացությամբ գործելու, ինչպես նաև բազմազանությունն ու տարբերությունը ընդունելու համար: Ապալաչյան լեռնաշղթայում գտնվող Ապալաչյան համալսարանը Հյուսիսային Կարոլինայի համալսարանի համակարգի 17 կամպուսներից մեկն է: Գրեթե 21,000 ուսանողներով Ապալաչյան համալսարանն ունի ուսանող-դասախոսական կազմի ցածր հարաբերակցություն և առաջարկում է ավելի քան 150 բակալավրի և մագիստրոսի ծրագրեր:
National Geographic-ի և Rolex-ի գործընկերությունը աջակցում է արշավախմբերին՝ Երկրի վրա ամենակարևոր վայրերն ուսումնասիրելու համար: Օգտագործելով համաշխարհային ճանաչում ունեցող գիտական ​​փորձագիտություն և առաջատար տեխնոլոգիաներ՝ Երկրի վրա կյանքի համար կարևորագույն համակարգերի վերաբերյալ նոր պատկերացումներ բացահայտելու համար, այս արշավախմբերը օգնում են գիտնականներին, քաղաքականության մշակողներին և տեղական համայնքներին պլանավորել և գտնել կլիմայի և կլիմայական ազդեցության լուծումներ: Շրջակա միջավայրը փոխվում է՝ պատմելով մեր աշխարհի հրաշքների մասին հզոր պատմությունների միջոցով:
Գրեթե մեկ դար շարունակ Rolex-ը աջակցել է մարդկային հնարավորությունների սահմանները ընդլայնող առաջամարտիկ հետազոտողներին: Ընկերությունը հետազոտությունների պաշտպանությունից անցել է մոլորակի պաշտպանությանը՝ ստանձնելով երկարաժամկետ պարտավորություն՝ աջակցելու անհատներին և կազմակերպություններին, որոնք օգտագործում են գիտությունը՝ այսօրվա բնապահպանական խնդիրների լուծումները հասկանալու և մշակելու համար:
Այս ներգրավվածությունն ամրապնդվեց 2019 թվականին «Forever Planet» նախագծի մեկնարկով, որը սկզբնապես կենտրոնացած էր այն մարդկանց վրա, ովքեր ներդրում են ունենում ավելի լավ աշխարհի ստեղծման գործում՝ Rolex Awards for Enterprise-ի միջոցով, պաշտպանում են օվկիանոսները՝ Mission Blue-ի հետ գործընկերության միջոցով, և իրականություն են դարձնում կլիմայի փոփոխությունը։ Այն հասկացվում է որպես National Geographic Society-ի հետ հարաբերությունների մաս։
«Հավերժական մոլորակ» նախաձեռնության շրջանակներում ընդունված այլ գործընկերությունների ընդլայնված պորտֆելը այժմ ներառում է. բևեռային արշավախմբեր, որոնք ընդլայնում են ստորջրյա հետազոտությունների սահմանները, «Մեկ օվկիանոս» հիմնադրամը և «Մենկաբը»՝ Միջերկրական ծովում կետանման կենսաբազմազանությունը պաշտպանելու համար, «Քսունան-Հա» արշավախումբը, որը բացահայտում է ջրի որակը Յուկատանում, Մեքսիկա, 2023 թվականին Արկտիկա կատարվող BIG արշավախումբը՝ արկտիկական սպառնալիքների վերաբերյալ տվյալներ հավաքելու համար, «Սրտերը սառույցի մեջ» արշավախումբը՝ նաև Արկտիկայի կլիմայի փոփոխության վերաբերյալ տեղեկատվություն հավաքելու համար, և «Մոնակոյի կապույտ նախաձեռնությունը», որը միավորում է ծովային պահպանության լուծումների մասնագետներին։
Rolex-ը նաև աջակցում է այն կազմակերպություններին և նախաձեռնություններին, որոնք կրթում են հետազոտողների, գիտնականների և բնապահպանների հաջորդ սերնդին՝ կրթաթոշակների և դրամաշնորհների միջոցով, ինչպիսիք են Համաշխարհային ստորջրյա կրթաթոշակների ասոցիացիան և Rolex Explorers Club դրամաշնորհը։
«National Geographic Society»-ն համաշխարհային ոչ առևտրային կազմակերպություն է, որն օգտագործում է գիտության, հետազոտության, կրթության և պատմությունների պատմման ուժը՝ մեր աշխարհի հրաշքները լուսավորելու և պաշտպանելու համար: 1888 թվականից ի վեր «National Geographic»-ը ընդլայնում է հետազոտությունների սահմանները՝ ներդրումներ կատարելով համարձակ տաղանդների և փոխակերպող գաղափարների մեջ, տրամադրելով ավելի քան 15,000 աշխատանքի դրամաշնորհներ յոթ մայրցամաքներում, տարեկան հասնելով 3 միլիոն ուսանողի կրթական առաջարկներով և գրավելով համաշխարհային ուշադրությունը ստորագրությունների, պատմությունների և բովանդակության միջոցով: Ավելին իմանալու համար այցելեք www.nationalgeographic.org կայքը կամ հետևեք մեզ Instagram-ում, Twitter-ում և Facebook-ում:
Առաքելություն. WCS-ը փրկում է վայրի բնությունը և վայրի բնությունը ամբողջ աշխարհում՝ գիտության, պահպանման ջանքերի, կրթության և մարդկանց բնությունը գնահատելու ոգեշնչման միջոցով: Բրոնքսի կենդանաբանական այգում տեղակայված WCS-ն օգտագործում է իր գլոբալ պահպանման ծրագրի ողջ հզորությունը՝ իր առաքելությունը կատարելու համար, որն ունի տարեկան 4 միլիոն այցելու գրեթե 60 երկրներում և աշխարհի բոլոր օվկիանոսներում, ինչպես նաև Նյու Յորքում գտնվող հինգ վայրի բնության այգիներ: WCS-ը միավորում է կենդանաբանական այգիների և ակվարիումների ոլորտում իր փորձը՝ իր պահպանման առաքելությունը իրականացնելու համար: Այցելեք newsroom.wcs.org կայքը: Բաժանորդագրվեք՝ @WCSNewsroom: Լրացուցիչ տեղեկություններ՝ +1 (347) 840-1242:
SpaceRef-ի համահիմնադիր, «Ուսումնասիրողների ակումբի» անդամ, ՆԱՍԱ-ի նախկին աշխատակից, այցելու թիմի անդամ, լրագրող, տիեզերագնաց և աստղաբան, անհաջողակ լեռնագնաց։


Հրապարակման ժամանակը. Սեպտեմբերի 10-2022