Forskere finner bevis på 187 taksonomiske ordener i 20 liter vann samlet fra et av de barskeste miljøene på jorden.
Et team av forskere ledet av Wildlife Conservation Society (WCS) og Appalachian State University har brukt miljø-DNA (eDNA) til å dokumentere det alpine biologiske mangfoldet til det høyeste fjellet på jorden, det 8849 meter brede Mount Everest. Dette viktige arbeidet er en del av den banebrytende National Geographic og Rolex Perpetual Planet Everest-ekspedisjonen i 2019, den største vitenskapelige Everest-ekspedisjonen noensinne.
I løpet av fire uker, i tidsskriftet iScience, samlet teamet eDNA fra vannprøver fra ti dammer og bekker på dybder fra 4500 meter til 5500 meter. Disse områdene inkluderer områder med alpine belter som finnes over tregrensen og inneholder en rekke blomstrende planter og buskarter, samt eoliske belter som strekker seg utover blomstrende planter og busker oppstrøms i biosfæren. De identifiserte organismer som tilhørte 187 taksonomiske ordener fra bare 20 liter vann, tilsvarende 16,3 %, eller en sjettedel, av det totale antallet kjente ordener i Livets Tre, stamtreet til jordens biologiske mangfold.
eDNA søker etter spormengder av genetisk materiale som er etterlatt av organismer og dyreliv, og gir en rimeligere, raskere og mer omfattende metode for å forbedre forskningsmulighetene for å vurdere biologisk mangfold i vannmiljøet. Prøver samles inn ved hjelp av en forseglet boks som inneholder et filter som fanger opp genetisk materiale, som deretter analyseres i et laboratorium ved hjelp av DNA-metastrekoding og andre sekvenseringsteknikker. WCS bruker eDNA til å oppdage sjeldne og truede arter, fra knølhval til Swinhoe-skilpadder, en av de sjeldneste artene på jorden.
Varmekart over sekvensavlesninger av bakterier identifisert og klassifisert i taksonomisk rekkefølge ved hjelp av SingleM og Greengenes-databasen fra hvert sted.
Selv om Everests forskning fokuserte på identifikasjon på ordennivå, var teamet i stand til å identifisere mange organismer ned til slekts- eller artsnivå.
For eksempel identifiserte teamet rotatorer og tardigrader, to små dyr som er kjent for å trives i noen av de tøffeste og mest ekstreme miljøene, og som regnes som noen av de mest robuste dyrene som er kjent på jorden. I tillegg oppdaget de den tibetanske snøungen som finnes i Sagarmatha nasjonalpark, og ble overrasket over å finne arter som husdyr og kyllinger som representerer virkningen av menneskelig aktivitet på landskapet.
De fant også furutrær som bare finnes i åssider svært langt fra der de tok prøvene, noe som viser hvordan vindblåst pollen sprer seg høyt opp i disse nedbørfeltene. En annen skapning de fant flere steder var døgnfluen, en velkjent indikator på miljøendringer.
eDNA-inventaret vil hjelpe fremtidig bioovervåking av de høye Himalaya-fjellene og retrospektive molekylære studier for å vurdere endringer over tid etter hvert som klimaindusert oppvarming, isbresmelting og menneskelig påvirkning endrer dette raskt skiftende, verdensberømte økosystemet.
Dr. Tracey Seimon fra WCS Animal Health Program, medleder for Everest Biofield-teamet og hovedforsker, sa: «Det er mye biologisk mangfold. Det alpine miljøet, inkludert Mount Everest, bør vurderes som gjenstand for kontinuerlig langsiktig overvåking av alpin biologisk mangfold, i tillegg til bioklimatisk overvåking og konsekvensutredning av klimaendringer.»
Dr. Marisa Lim fra Wildlife Conservation Society sa: «Vi dro til verdens tak på jakt etter liv. Her er hva vi fant. Historien slutter imidlertid ikke der. Dette bidrar til å informere fremtidig etterretning.»
Dr. Anton Simon, meddirektør for feltforskning, forsker ved National Geographic og førsteamanuensis ved Appalachian State University, sa: «For et århundre siden, da den britiske klatreren George Mallory ble spurt: 'Hvorfor dra til Mount Everest?', svarte han: 'Fordi det var der.' Vårt team fra 2019 hadde en helt annen oppfatning: Vi dro til Mount Everest fordi det var informativt og kunne lære oss om verden vi lever i.»
Ved å gjøre dette datasettet med åpen kildekode tilgjengelig for forskningsmiljøet, håper forfatterne å bidra til den pågående innsatsen for å bygge molekylære ressurser for å studere og spore endringer i biologisk mangfold i jordens høyeste fjell.
Artikkelsitasjon: Lim et al., Bruk av miljø-DNA for å vurdere biologisk mangfold i Livets tre på sørsiden av 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 og Tracey A. Simon1,8,
1 Wildlife Conservation Society, Zoological Health Program, Bronx Zoo, Bronx, NY 10460, USA 2 Appalachian State University, Institutt for geografi og planlegging, Boone, NC 28608, USA 3 McGill University, Redpath Institutt for museum og biologi, Montreal, H3A 0G4, Canada Q94 Institutt for primærnæringer, Wellington 6011, New Zealand 5 University of Colorado, Institutt for økologi og evolusjonsbiologi, Boulder, CO 80309, USA 6 National Geographic Society, Washington, DC, 20036, USA Q107 National Oceanic and Atmospheric Administration, Silver-Spring, MD 20910, USA 8 Hovedkontakt* Kommunikasjon
Oppdrag: WCS redder dyreliv og dyreliv over hele verden gjennom vitenskap, bevaringsarbeid, utdanning og inspirasjon til å sette pris på naturen. For å oppfylle vårt oppdrag er WCS basert i Bronx Zoo, og bruker full kraft i sitt globale bevaringsprogram, som besøkes årlig av 4 millioner mennesker i nesten 60 land og alle verdenshav, samt fem dyreparker i New York. WCS samler sin ekspertise innen dyreparker og akvarier for å oppnå sitt bevaringsoppdrag. Besøk: newsroom.wcs.org Følg: @WCSNewsroom. For mer informasjon: 347-840-1242. Lytt til WCS Wild Audio-podkasten her.
Som den fremste offentlige institusjonen i sørøst forbereder Appalachian State University studentene til å leve meningsfulle liv som globale borgere som forstår og tar ansvar for å skape en bærekraftig fremtid for alle. Appalachian-opplevelsen fremmer en inkluderingsånd ved å bringe mennesker sammen på inspirerende måter for å tilegne seg og skape kunnskap, vokse helhetlig, handle med lidenskap og besluttsomhet, og omfavne mangfold og forskjellighet. Appalachians, som ligger i Blue Ridge Mountains, er en av 17 campuser i University of North Carolina-systemet. Med nesten 21 000 studenter har Appalachian University et lavt student-fakultetsforhold og tilbyr over 150 bachelor- og masterprogrammer.
National Geographics partnerskap med Rolex støtter ekspedisjoner for å utforske de mest kritiske stedene på jorden. Ved å bruke verdenskjent vitenskapelig ekspertise og banebrytende teknologi for å avdekke ny innsikt i systemer som er kritiske for livet på jorden, hjelper disse ekspedisjonene forskere, beslutningstakere og lokalsamfunn med å planlegge og finne løsninger på klima og klimapåvirkninger. Miljøet er i endring, og forteller verdens underverker gjennom sterke historier.
I nesten et århundre har Rolex støttet banebrytende oppdagelsesreisende som søker å flytte grensene for menneskelige muligheter. Selskapet har gått fra å forfekte forskning for oppdagelse til å beskytte planeten ved å forplikte seg langsiktig til å støtte enkeltpersoner og organisasjoner som bruker vitenskap til å forstå og utvikle løsninger på dagens miljøproblemer.
Dette engasjementet ble styrket med lanseringen av Forever Planet i 2019, som i utgangspunktet fokuserte på mennesker som bidrar til en bedre verden gjennom Rolex Awards for Enterprise, beskytter havene gjennom et partnerskap med Mission Blue og gjør klimaendringer til virkelighet, forstått som en del av forholdet til National Geographic Society.
Den utvidede porteføljen av andre partnerskap som ble innført under Perpetual Planet-initiativet inkluderer nå: polarekspedisjoner som flytter grensene for undervannsutforskning; One Ocean Foundation og Menkab som beskytter hvalers biologiske mangfold i Middelhavet; Xunaan-Ha-ekspedisjonen som avdekker vannkvaliteten i Yucatan, Mexico; STOR ekspedisjon til Arktis i 2023 for å samle inn data om arktiske trusler; Hearts In The Ice, også for å samle informasjon om klimaendringer i Arktis; og Monaco Blue Initiative, som samler eksperter på løsninger for marine bevaring.
Rolex støtter også organisasjoner og initiativer som fremmer neste generasjon av oppdagelsesreisende, forskere og naturvernere gjennom stipend og tilskudd som World Underwater Scholarship Association og Rolex Explorers Club Grant.
National Geographic Society er en global ideell organisasjon som bruker kraften i vitenskap, forskning, utdanning og historiefortelling for å belyse og beskytte verdens underverker. Siden 1888 har National Geographic flyttet grensene for forskning, investert i dristige talenter og transformative ideer, gitt mer enn 15 000 jobbstipend på syv kontinenter, nådd 3 millioner studenter årlig med utdanningstilbud og fanget verdensomspennende oppmerksomhet gjennom signaturer, historier og innhold. For å lære mer, besøk www.nationalgeographic.org eller følg oss på Instagram, Twitter og Facebook.
Oppdrag: WCS redder dyreliv og dyreliv over hele verden gjennom vitenskap, bevaringsarbeid, utdanning og inspirasjon til å sette pris på naturen. WCS er basert i Bronx Zoo og bruker hele kraften i sitt globale bevaringsprogram for å oppfylle sitt oppdrag, med 4 millioner besøkende årlig i nesten 60 land og alle verdenshav, samt fem dyreparker i New York City. WCS samler sin ekspertise innen dyreparker og akvarier for å oppnå sitt bevaringsoppdrag. Besøk newsroom.wcs.org. Abonner: @WCSNewsroom. Tilleggsinformasjon: +1 (347) 840-1242.
Medgründer av SpaceRef, medlem av Explorers Club, tidligere NASA, besøkende team, journalist, romfarts- og astrobiolog, mislykket klatrer.
Publisert: 10. september 2022