Wetenschappers hebben bewijs gevonden voor 187 taxonomische orden in 20 liter water dat is verzameld in een van de meest extreme omgevingen op aarde.
Een team van wetenschappers onder leiding van de Wildlife Conservation Society (WCS) en Appalachian State University heeft omgevings-DNA (eDNA) gebruikt om de biodiversiteit van de alpiene gebieden van de hoogste berg ter wereld, de 8.849 meter brede Mount Everest, in kaart te brengen. Dit belangrijke werk maakt deel uit van de baanbrekende National Geographic en Rolex Perpetual Planet Everest Expedition van 2019, de grootste wetenschappelijke Everest-expeditie ooit.
Het team beschreef hun bevindingen in het tijdschrift iScience en verzamelde gedurende vier weken eDNA uit watermonsters van tien vijvers en beken op diepten variërend van 4500 meter tot 5500 meter. Deze locaties omvatten alpiene zones boven de boomgrens met een scala aan bloeiende planten- en struiksoorten, evenals eolische zones die zich stroomopwaarts in de biosfeer uitstrekken voorbij de bloeiende planten en struiken. Ze identificeerden organismen die tot 187 taxonomische orden behoren in slechts 20 liter water, wat overeenkomt met 16,3%, oftewel een zesde, van het totale aantal bekende orden in de Levensboom, de stamboom van de biodiversiteit op aarde.
eDNA spoort sporen op van genetisch materiaal dat is achtergelaten door organismen en dieren in het wild. Het biedt een betaalbare, snellere en uitgebreidere methode om de onderzoeksmogelijkheden voor het beoordelen van de biodiversiteit in het aquatische milieu te verbeteren. Monsters worden verzameld met behulp van een afgesloten doos met een filter dat genetisch materiaal opvangt. Dit materiaal wordt vervolgens in een laboratorium geanalyseerd met behulp van DNA-metabarcoding en andere sequentietechnieken. WCS gebruikt eDNA om zeldzame en bedreigde soorten te ontdekken, van bultrugwalvissen tot de Swinhoe-weekschildpad, een van de zeldzaamste soorten op aarde.
Hittekaart van sequentielezingen van bacteriën die zijn geïdentificeerd en taxonomisch geclassificeerd met behulp van SingleM en de Greengenes-database van elke locatie.
Hoewel het onderzoek van Everest zich richtte op identificatie op orde-niveau, slaagde het team erin veel organismen tot op genus- of soortniveau te identificeren.
Het team identificeerde bijvoorbeeld raderdiertjes en beerdiertjes, twee kleine diertjes die erom bekend staan te gedijen in enkele van de meest barre en extreme omgevingen en die worden beschouwd als enkele van de meest veerkrachtige dieren op aarde. Daarnaast ontdekten ze het Tibetaanse sneeuwhoen in het Sagarmatha National Park en waren ze verrast om soorten zoals huishonden en kippen aan te treffen, die de impact van menselijke activiteiten op het landschap illustreren.
Ze vonden ook dennenbomen die normaal alleen voorkomen op hellingen ver van de plekken waar ze monsters namen, wat aantoont hoe door de wind meegevoerd stuifmeel hoog in deze stroomgebieden terechtkomt. Een ander dier dat ze op verschillende plaatsen aantroffen, was de eendagsvlieg, een bekende indicator van milieuverandering.
De eDNA-inventaris zal bijdragen aan toekomstige biomonitoring van de hoge Himalaya en aan retrospectieve moleculaire studies om veranderingen in de loop der tijd te beoordelen, naarmate klimaatgerelateerde opwarming, gletsjersmelting en menselijke invloed dit snel veranderende, wereldberoemde ecosysteem veranderen.
Dr. Tracey Seimon van het WCS Animal Health Program, mede-leider van het Everest Biofield-team en hoofdonderzoeker, zei: "Er is een enorme biodiversiteit. Het alpine milieu, inclusief de Mount Everest, zou moeten worden beschouwd als een gebied dat continu en langdurig gemonitord moet worden op het gebied van alpine biodiversiteit, naast bioclimatische monitoring en beoordeling van de impact van klimaatverandering."
Dr. Marisa Lim van de Wildlife Conservation Society zei: "We zijn naar het dak van de wereld gegaan op zoek naar leven. Dit is wat we hebben gevonden. Maar het verhaal eindigt hier niet. Het zal helpen om toekomstig onderzoek te stimuleren."
Co-directeur veldonderzoek, onderzoeker bij National Geographic en universitair hoofddocent aan de Appalachian State University, dr. Anton Simon, zei: "Een eeuw geleden, toen de Britse bergbeklimmer George Mallory werd gevraagd: 'Waarom naar de Everest gaan?', antwoordde hij: 'Omdat hij er is.' Ons team in 2019 had een heel andere mening: we gingen naar de Mount Everest omdat het leerzaam was en ons iets kon leren over de wereld waarin we leven."
Door deze open-source dataset beschikbaar te stellen aan de onderzoeksgemeenschap, hopen de auteurs een bijdrage te leveren aan de voortdurende inspanningen om moleculaire hulpmiddelen te ontwikkelen voor het bestuderen en volgen van veranderingen in de biodiversiteit in de hoogste bergen van de aarde.
Artikelcitatie: Lim et al., Het gebruik van omgevings-DNA om de biodiversiteit van de Levensboom aan de zuidkant van de Mount Everest te beoordelen, 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 en Tracey A. Simon1,8,
1 Wildlife Conservation Society, Zoological Health Program, Bronx Zoo, Bronx, NY 10460, VS 2 Appalachian State University, Department of Geography and Planning, Boone, NC 28608, VS 3 McGill University, Redpath Department of Museums and Biology, Montreal, H3A 0G4, Canada Q94 Department of Primary Industries, Wellington 6011, Nieuw-Zeeland 5 University of Colorado, Department of Ecology and Evolutionary Biology, Boulder, CO 80309, VS 6 National Geographic Society, Washington, DC, 20036, VS Q107 National Oceanic and Atmospheric Administration, Silver-Spring, MD 20910, VS 8 Hoofdcontactpersoon* Communicatie
Missie: WCS redt wilde dieren en de natuur wereldwijd door middel van wetenschap, natuurbeschermingsinspanningen, educatie en het inspireren van mensen om de natuur te waarderen. Om onze missie te vervullen, is WCS gevestigd in de Bronx Zoo en maakt gebruik van de volledige kracht van haar wereldwijde natuurbeschermingsprogramma, dat jaarlijks door 4 miljoen mensen in bijna 60 landen en alle oceanen ter wereld wordt bezocht, evenals vijf wildparken in New York. WCS bundelt haar expertise in dierentuinen en aquaria om haar missie op het gebied van natuurbescherming te realiseren. Bezoek: newsroom.wcs.org Volg: @WCSNewsroom. Voor meer informatie: 347-840-1242. Luister hier naar de WCS Wild Audio-podcast.
Als toonaangevende openbare instelling in het zuidoosten van de Verenigde Staten bereidt Appalachian State University studenten voor op een zinvol leven als wereldburgers die een duurzame toekomst voor iedereen begrijpen en daarvoor verantwoordelijkheid nemen. De Appalachian-ervaring bevordert een inclusieve geest door mensen op inspirerende wijze samen te brengen om kennis te verwerven en te creëren, holistisch te groeien, met passie en vastberadenheid te handelen en diversiteit en verschillen te omarmen. De Appalachians, gelegen in de Blue Ridge Mountains, vormen een van de 17 campussen van het University of North Carolina-systeem. Met bijna 21.000 studenten heeft Appalachian State University een lage student-docentverhouding en biedt het meer dan 150 bachelor- en masteropleidingen aan.
De samenwerking tussen National Geographic en Rolex ondersteunt expedities naar de meest cruciale plekken op aarde. Door gebruik te maken van wereldwijd erkende wetenschappelijke expertise en geavanceerde technologie om nieuwe inzichten te verkrijgen in systemen die essentieel zijn voor het leven op aarde, helpen deze expedities wetenschappers, beleidsmakers en lokale gemeenschappen bij het plannen en vinden van oplossingen voor klimaatverandering en de gevolgen daarvan. Het milieu verandert en vertelt de wonderen van onze wereld door middel van krachtige verhalen.
Rolex steunt al bijna een eeuw baanbrekende ontdekkingsreizigers die de grenzen van het menselijk kunnen verleggen. Het bedrijf is geëvolueerd van het bevorderen van onderzoek gericht op ontdekkingen naar het beschermen van de planeet door zich voor de lange termijn in te zetten voor individuen en organisaties die wetenschap gebruiken om de huidige milieuproblemen te begrijpen en oplossingen ervoor te ontwikkelen.
Deze betrokkenheid werd versterkt met de lancering van Forever Planet in 2019, dat zich aanvankelijk richtte op mensen die bijdragen aan een betere wereld via de Rolex Awards for Enterprise, de oceanen beschermen via een partnerschap met Mission Blue, en klimaatverandering concreet maken als onderdeel van de relatie met de National Geographic Society.
Het uitgebreide portfolio van andere partnerschappen die zijn aangegaan in het kader van het Perpetual Planet-initiatief omvat nu: poolexpedities die de grenzen van onderwateronderzoek verleggen; One Ocean Foundation en Menkab die de biodiversiteit van walvissen en dolfijnen in de Middellandse Zee beschermen; de Xunaan-Ha-expeditie die de waterkwaliteit in Yucatán, Mexico, in kaart brengt; de BIG-expeditie naar het Noordpoolgebied in 2023 om gegevens te verzamelen over bedreigingen in het Noordpoolgebied; Hearts In The Ice, eveneens om informatie te verzamelen over klimaatverandering in het Noordpoolgebied; en het Monaco Blue Initiative, dat experts op het gebied van oplossingen voor mariene natuurbescherming samenbrengt.
Rolex ondersteunt ook organisaties en initiatieven die de volgende generatie ontdekkingsreizigers, wetenschappers en natuurbeschermers stimuleren door middel van beurzen en subsidies, zoals de World Underwater Scholarship Association en de Rolex Explorers Club Grant.
De National Geographic Society is een wereldwijde non-profitorganisatie die de kracht van wetenschap, onderzoek, onderwijs en verhalen gebruikt om de wonderen van onze wereld te belichten en te beschermen. Sinds 1888 verlegt National Geographic de grenzen van onderzoek, investeert in gedurfd talent en baanbrekende ideeën, verstrekt meer dan 15.000 beurzen op zeven continenten, bereikt jaarlijks 3 miljoen studenten met educatieve programma's en trekt wereldwijde aandacht met artikelen, verhalen en content. Ga voor meer informatie naar www.nationalgeographic.org of volg ons op Instagram, Twitter en Facebook.
Missie: WCS redt wilde dieren en de natuur wereldwijd door middel van wetenschap, natuurbeschermingsinspanningen, educatie en het inspireren van mensen om de natuur te waarderen. WCS is gevestigd in de Bronx Zoo en zet de volledige kracht van haar wereldwijde natuurbeschermingsprogramma in om haar missie te vervullen. De dierentuin trekt jaarlijks 4 miljoen bezoekers in bijna 60 landen en alle oceanen ter wereld, en beheert daarnaast vijf wildparken in New York City. WCS bundelt haar expertise in dierentuinen en aquaria om haar missie op het gebied van natuurbescherming te realiseren. Bezoek newsroom.wcs.org. Abonneer u: @WCSNewsroom. Meer informatie: +1 (347) 840-1242.
Medeoprichter van SpaceRef, lid van de Explorers Club, ex-NASA-medewerker, lid van een bezoekend team, journalist, ruimte- en astrobioloog, mislukt bergbeklimmer.
Geplaatst op: 10 september 2022