Zinātnieki 20 litros ūdens, kas savākts vienā no skarbākajām vidēm uz Zemes, atrod pierādījumus par 187 taksonomiskām kārtām.
Zinātnieku komanda, kuru vada Dabas aizsardzības biedrība (WCS) un Apalaču štata universitāte, ir izmantojusi vides DNS (eDNS), lai dokumentētu Alpu bioloģisko daudzveidību augstākajā kalnā uz Zemes — 29 032 pēdas (8849 metrus) platajā Everestā. Šis svarīgais darbs ir daļa no revolucionārās 2019. gada National Geographic un Rolex Perpetual Planet Everest 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 4500 metriem līdz 5500 metriem. Šīs vietas ietver Alpu jostu apgabalus, kas atrodas virs koku līnijas un kuros ir dažādas ziedošu augu un krūmu sugas, kā arī eoliskās jostas, kas sniedzas tālāk par ziedošiem augiem un krūmiem biosfēras augštecē. Viņi no tikai 20 litriem ūdens identificēja organismus, kas pieder pie 187 taksonomiskām kārtām, kas atbilst 16,3% jeb vienai sestajai daļai no kopējā zināmo kārtu skaita Dzīvības kokā, Zemes bioloģiskās daudzveidības ciltskokā.
eDNA meklē ģenētiskā materiāla pēdas, ko atstājuši organismi un savvaļas dzīvnieki, un nodrošina pieejamāku, ātrāku un visaptverošāku metodi, lai uzlabotu pētniecības iespējas bioloģiskās daudzveidības novērtēšanai ūdens vidē. Paraugi tiek savākti, izmantojot noslēgtu kasti ar filtru, kas uztver ģenētisko materiālu, kuru pēc tam analizē laboratorijā, izmantojot DNS metabarokodēšanu un citas sekvencēšanas metodes. WCS izmanto eDNA, lai atklātu retas un apdraudētas sugas, sākot no kuprvaļiem līdz Swinhoe mīkstbruņurupučiem, kas ir viena no retākajām sugām uz Zemes.
Baktēriju secības nolasījumu karstuma karte, kas identificēta un klasificēta taksonomiskā secībā, izmantojot SingleM un Greengenes datubāzi no katras vietas.
Lai gan Everesta pētījumi koncentrējās uz identifikāciju kārtas līmenī, komanda spēja identificēt daudzus organismus līdz pat ģints vai sugas līmenim.
Piemēram, komanda identificēja rotifērus un tardigrādus — divus sīkus dzīvniekus, kas, kā zināms, labi zeļ dažās no skarbākajām un ekstremālākajām vidēm, un tiek uzskatīti par vieniem no izturīgākajiem dzīvniekiem, kas zināmi uz Zemes. Turklāt viņi atklāja Tibetas sniega cāli Sagarmatha nacionālajā parkā un bija pārsteigti, atrodot tādas sugas kā mājas suņi un vistas, kas atspoguļo cilvēka darbības ietekmi uz ainavu.
Viņi atrada arī priedes, kuras var atrast tikai kalnu nogāzēs ļoti tālu no vietas, kur viņi ņēma paraugus, kas parāda, kā vēja nestie ziedputekšņi nokļūst augstu šajos ūdensšķirtnēs. Vēl viena radība, ko viņi atrada vairākās vietās, bija viendienīte — labi zināms vides pārmaiņu indikators.
eDNS inventarizācija palīdzēs turpmākajā Himalaju augsto kalnu biomonitoringā un retrospektīvos molekulāros pētījumos, lai novērtētu izmaiņas laika gaitā, klimata izraisītajai sasilšanai, ledāju kušanai un cilvēku ietekmei mainot šo strauji mainīgo, pasaulslaveno ekosistēmu.
Dr. Treisija Seimona no WCS Dzīvnieku veselības programmas, Everesta biolauka komandas līdzvadītāja un vadošā pētniece, sacīja: “Bioloģiskā daudzveidība ir liela. Alpu vide, tostarp Everests, jāuzskata par tādu, kas ir nepārtrauktas Alpu bioloģiskās daudzveidības ilgtermiņa uzraudzības objekts, papildus bioklimatiskajai uzraudzībai un klimata pārmaiņu ietekmes novērtējumam.”
Dr. Marisa Lima no Dabas aizsardzības biedrības teica: “Mēs devāmies uz pasaules jumta, meklējot dzīvību. Lūk, ko mēs atradām. Tomēr stāsts ar to nebeidzas. Tas palīdzēs informēt nākotnes izlūkdienestus.”
Lauka pētījumu līdzdirektors, National Geographic pētnieks un Apalaču štata universitātes asociētais profesors Dr. Antons Saimons teica: “Pirms gadsimta, kad britu alpīnistam Džordžam Malorijs jautāja: “Kāpēc doties uz Everestu?”, viņš atbildēja: “Tāpēc, ka tas tur bija.” Mūsu 2019. gada komandai bija pavisam cits viedoklis: mēs devāmies uz Everestu, jo tas bija informatīvs un varēja mums iemācīt par pasauli, kurā mēs dzīvojam.”
Padarot šo atvērtā pirmkoda datu kopu pieejamu pētniecības aprindām, autori cer dot savu ieguldījumu pastāvīgajos centienos veidot molekulāros resursus, lai pētītu un izsekotu bioloģiskās daudzveidības izmaiņām Zemes augstākajos kalnos.
Raksta citāts: Lim et al., Vides DNS izmantošana Dzīvības koka bioloģiskās daudzveidības novērtēšanai Everesta kalna dienvidu pusē, 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 un Tracey A. Simon1,8,
1 Savvaļas dzīvnieku aizsardzības biedrība, Zooloģiskās veselības programma, Bronksas zoodārzs, Bronksa, Ņujorka, 10460, ASV 2 Apalaču štata universitāte, Ģeogrāfijas un plānošanas katedra, Būna, Ziemeļkarolīna, 28608, ASV 3 Makgila universitāte, Redpatas muzeju un bioloģijas katedra, Monreāla, H3A 0G4, Kanāda Q94 Primāro nozaru katedra, Velingtona 6011, Jaunzēlande 5 Kolorādo universitāte, Ekoloģijas un evolūcijas bioloģijas katedra, Boldera, Kolorādo, 80309, ASV 6 Nacionālā ģeogrāfijas biedrība, Vašingtona, DC, 20036, ASV Q107 Nacionālā okeānu un atmosfēras pārvalde, Silverspringa, MD 20910, ASV 8 Galvenā kontaktpersona* Saziņa
Misija: WCS glābj savvaļas dzīvniekus un dzīvniekus visā pasaulē, izmantojot zinātni, dabas aizsardzības pasākumus, izglītību un iedvesmojot cilvēkus novērtēt dabu. Lai izpildītu savu misiju, WCS atrodas Bronksas zoodārzā, izmantojot pilnu savas globālās dabas aizsardzības programmas jaudu, kuru katru gadu apmeklē 4 miljoni cilvēku gandrīz 60 valstīs un visos pasaules okeānos, kā arī piecos savvaļas dzīvnieku parkos Ņujorkā. WCS apvieno savu pieredzi zoodārzos un akvārijos, lai sasniegtu savu dabas aizsardzības misiju. Apmeklējiet: newsroom.wcs.org Sekojiet: @WCSNewsroom. Lai iegūtu plašāku informāciju: 347-840-1242. Klausieties WCS Wild Audio aplādi šeit.
Kā galvenā publiskā iestāde Dienvidaustrumos, Apalaču štata universitāte sagatavo studentus dzīvot pilnvērtīgu dzīvi kā globāliem pilsoņiem, kuri izprot un uzņemas atbildību par ilgtspējīgas nākotnes veidošanu visiem. Apalaču pieredze veicina iekļaušanas garu, apvienojot cilvēkus iedvesmojošos veidos, lai iegūtu un radītu zināšanas, augtu holistiski, rīkotos ar aizrautību un apņēmību, kā arī pieņemtu daudzveidību un atšķirības. Apalaču universitāte, kas atrodas Zilajos kalnos, ir viena no 17 Ziemeļkarolīnas Universitātes sistēmas pilsētiņām. Ar gandrīz 21 000 studentiem Apalaču universitātē ir zema studentu un mācībspēku attiecība, un tā piedāvā vairāk nekā 150 bakalaura un maģistra studiju programmas.
National Geographic partnerība ar Rolex atbalsta ekspedīcijas, lai izpētītu kritiski svarīgās vietas uz Zemes. Izmantojot pasaulslavenu zinātnisko pieredzi un jaunākās tehnoloģijas, lai atklātu jaunus ieskatus sistēmās, kas ir kritiski svarīgas dzīvībai uz Zemes, šīs ekspedīcijas palīdz zinātniekiem, politikas veidotājiem un vietējām kopienām plānot un rast risinājumus klimata un klimata pārmaiņu ietekmes apkarošanai. Vide mainās, stāstot mūsu pasaules brīnumus caur spēcīgiem stāstiem.
Gandrīz gadsimtu Rolex ir atbalstījis novatoriskus pētniekus, kuri cenšas paplašināt cilvēces iespēju robežas. Uzņēmums ir pārgājis no pētījumu atbalstīšanas atklājumu nolūkā uz planētas aizsardzību, uzņemoties ilgtermiņa apņemšanos atbalstīt indivīdus un organizācijas, kas izmanto zinātni, lai izprastu un izstrādātu risinājumus mūsdienu vides problēmām.
Šī sadarbība tika pastiprināta, 2019. gadā uzsākot programmu “Forever Planet”, kas sākotnēji bija vērsta uz cilvēkiem, kuri sniedz savu ieguldījumu labākas pasaules veidošanā, izmantojot “Rolex Awards for Enterprise”, aizsargā okeānus, sadarbojoties ar “Mission Blue”, un padara klimata pārmaiņas par realitāti, kas tiek saprasta kā daļa no tās attiecībām ar “National Geographic Society”.
Paplašinātais citu partnerību portfelis, kas pieņemts saskaņā ar iniciatīvu “Perpetual Planet”, tagad ietver: polārās ekspedīcijas, kas paplašina zemūdens izpētes robežas; “One Ocean Foundation” un “Menkab”, kas aizsargā vaļveidīgo bioloģisko daudzveidību Vidusjūrā; “Xunaan-Ha” ekspedīcija, kas atklāj ūdens kvalitāti Jukatānā, Meksikā; BIG ekspedīcija uz Arktiku 2023. gadā, lai apkopotu datus par Arktikas apdraudējumiem; “Hearts In The Ice”, kas arī apkopo informāciju par klimata pārmaiņām Arktikā; un “Monaco Blue Initiative”, kas apvieno jūras dabas aizsardzības risinājumu ekspertus.
Rolex atbalsta arī organizācijas un iniciatīvas, kas veicina nākamās paaudzes pētniekus, zinātniekus un dabas aizsardzības speciālistus, izmantojot stipendijas un grantus, piemēram, Pasaules Zemūdens stipendiju asociāciju un Rolex Explorers Club Grant.
National Geographic Society ir globāla bezpeļņas organizācija, kas izmanto zinātnes, pētniecības, izglītības un stāstniecības spēku, lai izgaismotu un aizsargātu mūsu pasaules brīnumus. Kopš 1888. gada National Geographic ir paplašinājusi pētniecības robežas, ieguldot drosmīgos talantos un pārveidojošās idejās, nodrošinot vairāk nekā 15 000 nodarbinātības grantu septiņos kontinentos, katru gadu sasniedzot 3 miljonus studentu ar izglītojošiem piedāvājumiem un piesaistot pasaules uzmanību ar parakstiem, stāstiem un saturu. Lai uzzinātu vairāk, apmeklējiet vietni www.nationalgeographic.org vai sekojiet mums Instagram, Twitter un Facebook.
Misija: WCS glābj savvaļas dzīvniekus un dzīvniekus visā pasaulē, izmantojot zinātni, dabas aizsardzības pasākumus, izglītību un iedvesmojot cilvēkus novērtēt dabu. WCS, kuras galvenā mītne atrodas Bronksas zoodārzā, savas misijas īstenošanai izmanto visas savas globālās dabas aizsardzības programmas iespējas, katru gadu apmeklējot 4 miljonus apmeklētāju gandrīz 60 valstīs un visos pasaules okeānos, kā arī piecos savvaļas dzīvnieku parkos Ņujorkā. WCS apvieno savu pieredzi zoodārzos un akvārijos, lai sasniegtu savu dabas aizsardzības misiju. Apmeklējiet newsroom.wcs.org. Abonējiet: @WCSNewsroom. Papildinformācija: +1 (347) 840-1242.
SpaceRef līdzdibinātājs, Explorers Club biedrs, bijušais NASA darbinieks, viesu komandas loceklis, žurnālists, kosmosa un astrobiologs, neveiksmīgs alpīnists.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 10. septembris