科学者たちは、地球上で最も過酷な環境の一つから採取した20リットルの水から、187の分類群の生物の存在を示す証拠を発見した。
野生生物保護協会（WCS）とアパラチアン州立大学が率いる科学者チームは、環境DNA（eDNA）を用いて、地球上で最も高い山、標高8,849メートル（29,032フィート）のエベレスト山の高山生物多様性を記録しました。この重要な研究は、史上最大規模の科学的エベレスト探検隊である、画期的な2019年ナショナルジオグラフィック＆ロレックス・パーペチュアル・プラネット・エベレスト探検隊の一環です。
研究チームは、iScience誌に研究結果を発表し、4週間にわたり、水深4,500メートルから5,500メートルまでの10か所の池や小川の水サンプルからeDNAを採取した。これらの場所には、森林限界より上に位置し、様々な顕花植物や低木が生息する高山帯や、生物圏の上流に広がる風成帯などが含まれる。研究チームは、わずか20リットルの水から187の分類群に属する生物を特定した。これは、地球の生物多様性の系統樹である「生命の樹」における既知の分類群の総数の16.3％、つまり6分の1に相当する。
eDNAは、生物や野生生物が残した微量の遺伝物質を探し出す手法であり、水生環境における生物多様性の評価能力を向上させるための、より手頃で迅速かつ包括的な方法を提供する。サンプルは、遺伝物質を捕捉するフィルターを備えた密閉容器を用いて採取され、その後、DNAメタバーコーディングやその他のシーケンス技術を用いて研究室で分析される。WCSはeDNAを用いて、ザトウクジラから地球上で最も希少な種の一つであるスウィンホー・ソフトシェルタートルまで、希少種や絶滅危惧種を発見している。
各サイトからSingleMとGreengenesデータベースを用いて同定・分類された細菌の配列リードのヒートマップ。
エベレストの研究は目レベルの同定に焦点を当てていたが、研究チームは多くの生物を属レベルまたは種レベルまで同定することに成功した。
例えば、研究チームは、極めて過酷な環境下でも生息し、地球上で最も生命力の強い動物として知られるワムシとクマムシという2種類の微小動物を特定した。さらに、サガルマータ国立公園でチベットユキヒメドリを発見したほか、人間の活動が景観に及ぼす影響を示すイヌやニワトリといった種が生息していることに驚きを隠せなかった。
彼らはまた、調査地点から遠く離れた丘陵地帯にしか見られない松の木を発見し、風によって運ばれた花粉がこれらの流域の高い場所まで到達することを示した。また、複数の場所で発見された生物の中には、環境変化の指標としてよく知られているカゲロウも含まれていた。
eDNAのインベントリは、将来のヒマラヤ高地の生物モニタリングや、気候変動による温暖化、氷河の融解、人間の影響によってこの急速に変化する世界的に有名な生態系が時間とともにどのように変化していくかを評価するための遡及的な分子研究に役立つだろう。
WCS動物衛生プログラムのトレーシー・セイモン博士（エベレスト生物圏調査チームの共同リーダー兼主任研究者）は、「生物多様性が非常に豊かです。エベレストを含む高山環境は、生物気候学的モニタリングや気候変動の影響評価に加え、高山生物多様性の継続的な長期モニタリングの対象となるべきです」と述べています。
野生生物保護協会のマリサ・リム博士は、「私たちは生命を求めて世界の屋根へ行きました。これが私たちが発見したものです。しかし、物語はそこで終わりません。今後の情報収集に役立ててください。」と述べた。
現地調査の共同責任者であり、ナショナルジオグラフィックの研究員、アパラチアン州立大学の准教授でもあるアントン・サイモン博士は次のように述べています。「1世紀前、『なぜエベレストに行くのか？』と尋ねられたとき、イギリスの登山家ジョージ・マロリーは『そこにあったからだ』と答えました。しかし、2019年の私たちのチームは全く異なる意見を持っていました。エベレストに登ったのは、それが有益な情報をもたらし、私たちが住む世界について教えてくれると思ったからです。」
このオープンソースのデータセットを研究コミュニティに公開することで、著者らは、地球上で最も高い山々における生物多様性の変化を研究・追跡するための分子資源構築に向けた継続的な取り組みに貢献したいと考えている。
論文引用: Lim et al., Using environmental DNA to assess the biodiversity of the Tree of Life on the south side of 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 and Tracey A. Simon1,8,
1 野生生物保護協会、動物園健康プログラム、ブロンクス動物園、ニューヨーク州ブロンクス 10460、アメリカ合衆国 2 アパラチアン州立大学、地理・計画学部、ノースカロライナ州ブーン 28608、アメリカ合衆国 3 マギル大学、レッドパス博物館・生物学部、モントリオール H3A 0G4、カナダ Q94 第一次産業省、ウェリントン 6011、ニュージーランド 5 コロラド大学、生態学・進化生物学部、コロラド州ボルダー 80309、アメリカ合衆国 6 ナショナルジオグラフィック協会、ワシントン DC 20036、アメリカ合衆国 Q107 米国海洋大気庁、メリーランド州シルバースプリング 20910、アメリカ合衆国 8 主要連絡先* コミュニケーション
ミッション：WCSは、科学、保全活動、教育、そして人々に自然への感謝の気持ちを抱かせることを通じて、世界中の野生生物を保護しています。このミッションを遂行するため、WCSはブロンクス動物園を拠点とし、世界約60か国と世界中のすべての海域で年間400万人が訪れるグローバル保全プログラムの力を最大限に活用しています。また、ニューヨークには5つの野生動物公園があります。WCSは、動物園と水族館における専門知識を結集して、保全ミッションを達成しています。詳しくは、newsroom.wcs.orgをご覧ください。Twitterアカウント@WCSNewsroomもフォローしてください。お問い合わせは、347-840-1242まで。WCS Wild Audioポッドキャストはこちらからお聴きいただけます。
アパラチアン州立大学は、南東部を代表する公立大学として、持続可能な未来の創造を理解し、責任を持って取り組むグローバル市民として、充実した人生を送れるよう学生を育成しています。アパラチアンでの学びは、人々を刺激的な方法で結びつけ、知識の獲得と創造、総合的な成長、情熱と決意を持った行動、そして多様性と違いの尊重を促すことで、包容の精神を育みます。ブルーリッジ山脈に位置するアパラチアン州立大学は、ノースカロライナ大学システムを構成する17のキャンパスの一つです。約2万1千人の学生を擁するアパラチアン州立大学は、学生対教員比率が低く、150以上の学部および大学院プログラムを提供しています。
ナショナル ジオグラフィックとロレックスのパートナーシップは、地球上で最も重要な場所を探査する探検を支援しています。世界的に著名な科学的専門知識と最先端技術を活用し、地球上の生命にとって不可欠なシステムに関する新たな知見を明らかにするこれらの探検は、科学者、政策立案者、そして地域社会が気候変動とその影響への対策を計画し、解決策を見出すのに役立ちます。環境は変化し続けており、力強い物語を通して、私たちの世界の驚異を伝えています。
ロレックスは、ほぼ1世紀にわたり、人類の可能性の限界を押し広げようとする先駆的な探検家たちを支援してきました。同社は、発見のための研究を提唱する立場から、科学を用いて今日の環境問題の理解と解決策の開発に取り組む個人や組織を長期的に支援することで、地球環境の保護へと活動の軸足を移しています。
この取り組みは、2019年にForever Planetが立ち上げられたことでさらに強化されました。当初は、ロレックス・アワード・フォー・エンタープライズを通じてより良い世界に貢献する人々、ミッション・ブルーとのパートナーシップを通じて海洋を保護する人々、そして気候変動を現実のものとする人々に焦点を当てていました。これは、ナショナル ジオグラフィック協会との関係の一環として理解されています。
パーペチュアル・プラネット・イニシアチブの下で採択されたその他のパートナーシップの拡大されたポートフォリオには、現在、水中探査の限界を押し広げる極地探検、地中海の鯨類の生物多様性を保護するワン・オーシャン財団とメンカブ、メキシコ・ユカタン半島の水質を明らかにするシュナーン・ハ探検、北極の脅威に関するデータを収集するための2023年の北極へのBIG探検、北極の気候変動に関する情報を収集するハーツ・イン・ザ・アイス、そして海洋保全ソリューションの専門家を集めるモナコ・ブルー・イニシアチブが含まれています。
ロレックスはまた、世界水中奨学金協会やロレックス・エクスプローラーズ・クラブ助成金など、奨学金や助成金を通じて、次世代の探検家、科学者、環境保護活動家を育成する組織や取り組みを支援しています。
ナショナル ジオグラフィック協会は、科学、研究、教育、そしてストーリーテリングの力を活用して、世界の驚異を明らかにし、保護するグローバルな非営利団体です。1888年の設立以来、ナショナル ジオグラフィックは研究の限界を押し広げ、大胆な才能と革新的なアイデアに投資し、7大陸で15,000件以上の雇用助成金を提供し、毎年300万人の学生に教育プログラムを提供し、署名、ストーリー、コンテンツを通じて世界中の注目を集めてきました。詳しくは、www.nationalgeographic.org をご覧いただくか、Instagram、Twitter、Facebookでフォローしてください。
ミッション：WCSは、科学、保全活動、教育、そして人々に自然への感謝の気持ちを抱かせることを通じて、世界中の野生生物を保護しています。ブロンクス動物園を拠点とするWCSは、世界規模の保全プログラムの力を最大限に活用し、ミッションを遂行しています。年間400万人の来園者があり、世界60近い国々と世界中のすべての海洋、そしてニューヨーク市内の5つの野生動物公園を擁しています。WCSは、動物園と水族館における専門知識を結集し、保全ミッションを達成しています。詳しくはnewsroom.wcs.orgをご覧ください。購読：@WCSNewsroom。追加情報：+1 (347) 840-1242。
SpaceRefの共同創設者、エクスプローラーズ・クラブ会員、元NASA職員、訪問チームメンバー、ジャーナリスト、宇宙生物学者、宇宙生物学者、登山家（失敗）。
投稿日時：2022年9月10日