Tricoders Selvagens: Desvendando os Mistérios da Vida Selvagem do Everest com DNA Ambiental

Cientistas encontram evidências de 187 ordens taxonômicas em 20 litros de água coletados em um dos ambientes mais inóspitos da Terra.
Uma equipe de cientistas liderada pela Wildlife Conservation Society (WCS) e pela Appalachian State University utilizou DNA ambiental (eDNA) para documentar a biodiversidade alpina da montanha mais alta da Terra, o Monte Everest, com 8.849 metros de largura. Este importante trabalho faz parte da inovadora Expedição Perpétua Planeta Everest de 2019, organizada pela National Geographic e pela Rolex, a maior expedição científica já realizada ao Everest.
Em um artigo publicado na revista iScience, a equipe coletou DNA ambiental (eDNA) de amostras de água de dez lagoas e riachos em profundidades que variam de 4.500 metros a 5.500 metros, ao longo de quatro semanas. Esses locais incluem áreas de cinturões alpinos que existem acima da linha das árvores e contêm uma variedade de espécies de plantas com flores e arbustos, bem como cinturões eólicos que se estendem rio acima, além das plantas com flores e arbustos. Eles identificaram organismos pertencentes a 187 ordens taxonômicas a partir de apenas 20 litros de água, o equivalente a 16,3%, ou um sexto, do número total de ordens conhecidas na Árvore da Vida, a árvore genealógica da biodiversidade da Terra.
O DNA ambiental (eDNA) busca vestígios de material genético deixados por organismos e animais selvagens, oferecendo um método mais acessível, rápido e abrangente para aprimorar as capacidades de pesquisa na avaliação da biodiversidade em ambientes aquáticos. As amostras são coletadas em uma caixa selada com um filtro que retém o material genético, o qual é então analisado em laboratório por meio de metabarcoding de DNA e outras técnicas de sequenciamento. A WCS utiliza o eDNA para descobrir espécies raras e ameaçadas de extinção, desde baleias jubarte até tartarugas-de-casco-mole-de-Swinhoe, uma das espécies mais raras do planeta.
Mapa de calor das sequências de leitura de bactérias identificadas e classificadas em ordem taxonômica usando o SingleM e o banco de dados Greengenes de cada local.
Embora a pesquisa de Everest se concentrasse na identificação em nível de ordem, a equipe conseguiu identificar muitos organismos até o nível de gênero ou espécie.
Por exemplo, a equipe identificou rotíferos e tardígrados, dois minúsculos animais conhecidos por prosperarem em alguns dos ambientes mais inóspitos e extremos, sendo considerados alguns dos animais mais resistentes da Terra. Além disso, descobriram o pintinho-da-neve-tibetano no Parque Nacional de Sagarmatha e ficaram surpresos ao encontrar espécies como cães domésticos e galinhas, que representam o impacto das atividades humanas na paisagem.
Eles também encontraram pinheiros que só existem em encostas muito distantes de onde coletaram as amostras, mostrando como o pólen transportado pelo vento chega às áreas mais altas dessas bacias hidrográficas. Outra criatura encontrada em vários locais foi a efêmera, um conhecido indicador de mudanças ambientais.
O inventário de DNA ambiental (eDNA) ajudará no futuro biomonitoramento do alto Himalaia e em estudos moleculares retrospectivos para avaliar as mudanças ao longo do tempo, à medida que o aquecimento induzido pelo clima, o derretimento das geleiras e os impactos humanos alteram esse ecossistema mundialmente famoso e em rápida transformação.
A Dra. Tracey Seimon, do Programa de Saúde Animal da WCS, co-líder da equipe do Biocampo do Everest e pesquisadora principal, afirmou: “Há muita biodiversidade. O ambiente alpino, incluindo o Monte Everest, deve ser considerado como sujeito a monitoramento contínuo e de longo prazo da biodiversidade alpina, além do monitoramento bioclimático e da avaliação do impacto das mudanças climáticas.”
A Dra. Marisa Lim, da Sociedade de Conservação da Vida Selvagem, disse: “Fomos ao topo do mundo em busca de vida. Eis o que encontramos. No entanto, a história não termina aqui. Ajude a informar futuras pesquisas.”
O Dr. Anton Simon, codiretor de pesquisa de campo, pesquisador da National Geographic e professor associado da Appalachian State University, disse: “Há um século, quando perguntado: 'Por que ir ao Everest?', o alpinista britânico George Mallory respondeu: 'Porque ele estava lá'. Nossa equipe de 2019 teve uma opinião muito diferente: fomos ao Monte Everest porque era informativo e poderia nos ensinar sobre o mundo em que vivemos.”
Ao disponibilizar este conjunto de dados de código aberto para a comunidade científica, os autores esperam contribuir para o esforço contínuo de desenvolvimento de recursos moleculares para estudar e monitorar as mudanças na biodiversidade nas montanhas mais altas da Terra.
Citação do artigo: Lim et al., Utilizando DNA ambiental para avaliar a biodiversidade da Árvore da Vida no lado sul do Monte 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 e Tracey A. Simon1,8,
1 Sociedade de Conservação da Vida Selvagem, Programa de Saúde Zoológica, Zoológico do Bronx, Bronx, NY 10460, EUA 2 Universidade Estadual dos Apalaches, Departamento de Geografia e Planejamento, Boone, NC 28608, EUA 3 Universidade McGill, Departamento Redpath de Museus e Biologia, Montreal, H3A 0G4, Canadá 4 Departamento de Indústrias Primárias, Wellington 6011, Nova Zelândia 5 Universidade do Colorado, Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva, Boulder, CO 80309, EUA 6 Sociedade Geográfica Nacional, Washington, DC, 20036, EUA 7 Administração Nacional Oceânica e Atmosférica, Silver Spring, MD 20910, EUA 8 Contato Principal* Comunicações
Missão: A WCS salva a vida selvagem em todo o mundo por meio da ciência, esforços de conservação, educação e inspirando as pessoas a apreciarem a natureza. Para cumprir nossa missão, a WCS está sediada no Zoológico do Bronx, utilizando todo o poder de seu programa global de conservação, que recebe anualmente 4 milhões de visitantes em quase 60 países e em todos os oceanos do mundo, além de cinco parques de vida selvagem em Nova York. A WCS reúne sua experiência em zoológicos e aquários para alcançar sua missão de conservação. Visite: newsroom.wcs.org. Siga: @WCSNewsroom. Para mais informações: 347-840-1242. Ouça o podcast WCS Wild Audio aqui.
Como a principal instituição pública do Sudeste dos Estados Unidos, a Appalachian State University prepara os alunos para viverem vidas plenas como cidadãos globais que compreendem e assumem a responsabilidade de criar um futuro sustentável para todos. A experiência na Appalachian promove um espírito de inclusão, reunindo pessoas de maneiras inspiradoras para adquirir e criar conhecimento, crescer de forma holística, agir com paixão e determinação e abraçar a diversidade e as diferenças. O campus da Appalachian, localizado nas Montanhas Blue Ridge, é um dos 17 campi do sistema da Universidade da Carolina do Norte. Com quase 21.000 alunos, a Appalachian University tem uma baixa relação aluno-professor e oferece mais de 150 programas de graduação e pós-graduação.
A parceria da National Geographic com a Rolex apoia expedições para explorar os lugares mais importantes da Terra. Utilizando conhecimento científico de renome mundial e tecnologia de ponta para desvendar novos mistérios dos sistemas essenciais à vida no planeta, essas expedições ajudam cientistas, formuladores de políticas e comunidades locais a planejar e encontrar soluções para as mudanças climáticas e seus impactos. O meio ambiente está mudando, revelando as maravilhas do nosso mundo por meio de histórias impactantes.
Por quase um século, a Rolex tem apoiado exploradores pioneiros que buscam expandir os limites do que é possível para a humanidade. A empresa evoluiu de defensora da pesquisa para a descoberta para defensora da proteção do planeta, assumindo um compromisso de longo prazo com o apoio a indivíduos e organizações que utilizam a ciência para compreender e desenvolver soluções para os problemas ambientais da atualidade.
Esse compromisso foi fortalecido com o lançamento do Forever Planet em 2019, que inicialmente se concentrou em pessoas que contribuem para um mundo melhor por meio do Rolex Awards for Enterprise, protegem os oceanos por meio de uma parceria com a Mission Blue e fazem da mudança climática uma realidade, como parte de seu relacionamento com a National Geographic Society.
O portfólio ampliado de outras parcerias adotadas no âmbito da iniciativa Planeta Perpétuo agora inclui: expedições polares que expandem os limites da exploração subaquática; a One Ocean Foundation e a Menkab protegendo a biodiversidade de cetáceos no Mediterrâneo; a Expedição Xunaan-Ha revelando a qualidade da água em Yucatán, México; a expedição BIG ao Ártico em 2023 para coletar dados sobre as ameaças à região; a Hearts In The Ice, também para coletar informações sobre as mudanças climáticas no Ártico; e a Iniciativa Azul de Mônaco, reunindo especialistas em soluções para a conservação marinha.
A Rolex também apoia organizações e iniciativas que incentivam a próxima geração de exploradores, cientistas e ambientalistas por meio de bolsas de estudo e auxílios, como a World Underwater Scholarship Association e o Rolex Explorers Club Grant.
A National Geographic Society é uma organização global sem fins lucrativos que utiliza o poder da ciência, da pesquisa, da educação e da narrativa para iluminar e proteger as maravilhas do nosso mundo. Desde 1888, a National Geographic tem expandido os limites da pesquisa, investindo em talentos ousados ​​e ideias transformadoras, concedendo mais de 15.000 bolsas de emprego em sete continentes, alcançando 3 milhões de estudantes anualmente com ofertas educacionais e conquistando a atenção mundial por meio de suas assinaturas, histórias e conteúdo. Para saber mais, visite www.nationalgeographic.org ou siga-nos no Instagram, Twitter e Facebook.
Missão: A WCS salva a vida selvagem e os ecossistemas marinhos em todo o mundo por meio da ciência, esforços de conservação, educação e inspirando as pessoas a apreciarem a natureza. Com sede no Zoológico do Bronx, a WCS utiliza todo o poder de seu programa global de conservação para cumprir sua missão, recebendo 4 milhões de visitantes anualmente em quase 60 países e em todos os oceanos do mundo, além de cinco parques de vida selvagem na cidade de Nova York. A WCS reúne sua experiência em zoológicos e aquários para alcançar sua missão de conservação. Visite newsroom.wcs.org. Inscreva-se: @WCSNewsroom. Informações adicionais: +1 (347) 840-1242.
Cofundador do SpaceRef, membro do Explorers Club, ex-NASA, membro de equipe visitante, jornalista, biólogo espacial e astrobiólogo, alpinista fracassado.


Data da publicação: 10 de setembro de 2022