Forskare hittar bevis på 187 taxonomiska ordningar i 20 liter vatten som samlats in från en av de tuffaste miljöerna på jorden.
Ett forskarteam lett av Wildlife Conservation Society (WCS) och Appalachian State University har använt miljö-DNA (eDNA) för att dokumentera den alpina biologiska mångfalden på jordens högsta berg, det 8 849 meter breda Mount Everest. Detta viktiga arbete är en del av den banbrytande 2019 års National Geographic och Rolex Perpetual Planet Everest Expedition, den största vetenskapliga Everest-expeditionen någonsin.
Teamet skrev om sina resultat i tidskriften iScience och samlade in eDNA från vattenprover från tio dammar och vattendrag på djup från 4 500 meter till 5 500 meter under fyra veckor. Dessa platser inkluderar områden med alpina bälten som finns ovanför trädgränsen och innehåller en rad blommande växter och buskarter, samt eoliska bälten som sträcker sig bortom blommande växter och buskar uppströms i biosfären. De identifierade organismer som tillhörde 187 taxonomiska ordningar från bara 20 liter vatten, vilket motsvarar 16,3 %, eller en sjättedel, av det totala antalet kända ordningar i Livets träd, släktträdet för jordens biologiska mångfald.
eDNA söker efter spårmängder av genetiskt material som lämnats kvar av organismer och vilda djur och erbjuder en mer prisvärd, snabbare och mer omfattande metod för att förbättra forskningsmöjligheterna för att bedöma biologisk mångfald i vattenmiljön. Prover samlas in med hjälp av en förseglad låda som innehåller ett filter som fångar genetiskt material, vilket sedan analyseras i ett laboratorium med hjälp av DNA-metastreckkodning och andra sekvenseringstekniker. WCS använder eDNA för att upptäcka sällsynta och utrotningshotade arter från knölvalar till Swinhoe mjukskalsköldpaddor, en av de sällsyntaste arterna på jorden.
Värmekarta över sekvensavläsningar av bakterier som identifierats och klassificerats i taxonomisk ordning med hjälp av SingleM och Greengenes-databasen från varje plats.
Även om Everests forskning fokuserade på identifiering på ordningsnivå, kunde teamet identifiera många organismer ner till släkte- eller artnivå.
Till exempel identifierade teamet rotiferer och tardigrader, två små djur som är kända för att trivas i några av de hårdaste och mest extrema miljöerna och anses vara några av de mest motståndskraftiga djuren som är kända på jorden. Dessutom upptäckte de den tibetanska snökycklingen som finns i Sagarmatha nationalpark och blev förvånade över att hitta arter som tamhundar och kycklingar som representerar påverkan av mänskliga aktiviteter på landskapet.
De hittade också tallar som bara kan hittas på sluttningar väldigt långt från där de tog prover, vilket visar hur vindblåst pollen sprider sig högt upp i dessa avrinningsområden. En annan varelse de hittade på flera platser var dagsländan, en välkänd indikator på miljöförändringar.
eDNA-inventeringen kommer att underlätta framtida bioövervakning av Himalaya och retrospektiva molekylära studier för att bedöma förändringar över tid i takt med att klimatinducerad uppvärmning, glaciärsmältning och mänsklig påverkan förändrar detta snabbt föränderliga, världsberömda ekosystem.
Dr. Tracey Seimon från WCS Animal Health Program, medledare för Everest Biofield-teamet och huvudforskare, sa: ”Det finns mycket biologisk mångfald. Den alpina miljön, inklusive Mount Everest, bör betraktas som föremål för kontinuerlig långsiktig övervakning av alpin biologisk mångfald, utöver bioklimatisk övervakning och klimatförändringskonsekvensbedömning.”
Dr Marisa Lim från Wildlife Conservation Society sa: ”Vi åkte till världens tak för att leta efter liv. Här är vad vi hittade. Men historien slutar inte där. Det hjälper till att informera framtida information.”
Dr. Anton Simon, medchef för fältforskningen, forskare vid National Geographic och docent vid Appalachian State University, sa: ”För ett sekel sedan, när den brittiske klättraren George Mallory fick frågan ’Varför åka till Everest?’, svarade han: ’För att det fanns där.’ Vårt team från 2019 hade en helt annan åsikt: vi åkte till Mount Everest för att det var informativt och kunde lära oss om världen vi lever i.”
Genom att göra denna datauppsättning med öppen källkod tillgänglig för forskarsamhället hoppas författarna kunna bidra till det pågående arbetet med att bygga molekylära resurser för att studera och spåra förändringar i biologisk mångfald i jordens högsta berg.
Artikelcitat: Lim et al., Användning av miljö-DNA för att bedöma den biologiska mångfalden i Livets träd på södra sidan 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 och Tracey A. Simon1,8,
1 Wildlife Conservation Society, Zoological Health Program, Bronx Zoo, Bronx, NY 10460, USA 2 Appalachian State University, Institutionen för geografi och planering, Boone, NC 28608, USA 3 McGill University, Redpath Institutionen för museer och biologi, Montreal, H3A 0G4, Kanada Q94 Institutionen för primärindustrier, Wellington 6011, Nya Zeeland 5 University of Colorado, Institutionen för ekologi och evolutionär biologi, Boulder, CO 80309, USA 6 National Geographic Society, Washington, DC, 20036, USA Q107 National Oceanic and Atmospheric Administration, Silver-Spring, MD 20910, USA 8 Huvudkontakt* Kommunikation
Uppdrag: WCS räddar vilda djur och växter runt om i världen genom vetenskap, bevarandeinsatser, utbildning och genom att inspirera människor att uppskatta naturen. För att uppfylla vårt uppdrag är WCS baserat på Bronx Zoo och använder hela kraften i sitt globala bevarandeprogram, som årligen besöks av 4 miljoner människor i nästan 60 länder och alla världshav, samt fem djurparker i New York. WCS samlar sin expertis inom djurparker och akvarier för att uppnå sitt bevarandeuppdrag. Besök: newsroom.wcs.org Följ: @WCSNewsroom. För mer information: 347-840-1242. Lyssna på WCS Wild Audio-podden här.
Som den främsta offentliga institutionen i sydöstra USA förbereder Appalachian State University studenterna för att leva meningsfulla liv som globala medborgare som förstår och tar ansvar för att skapa en hållbar framtid för alla. Appalachian-upplevelsen främjar en anda av inkludering genom att föra samman människor på inspirerande sätt för att förvärva och skapa kunskap, växa holistiskt, agera med passion och beslutsamhet samt omfamna mångfald och olikhet. Appalachians, belägna i Blue Ridge Mountains, är ett av 17 campus i University of North Carolina-systemet. Med nästan 21 000 studenter har Appalachian University ett lågt student-fakultetsförhållande och erbjuder över 150 grund- och forskarutbildningsprogram.
National Geographics partnerskap med Rolex stöder expeditioner för att utforska de mest kritiska platserna på jorden. Genom att använda världsberömd vetenskaplig expertis och banbrytande teknik för att avslöja nya insikter i system som är avgörande för livet på jorden, hjälper dessa expeditioner forskare, beslutsfattare och lokalsamhällen att planera och hitta lösningar på klimatet och klimatpåverkan. Miljön förändras och berättar om vår världs underverk genom kraftfulla berättelser.
I nästan ett sekel har Rolex stöttat banbrytande upptäcktsresande som försöker tänja på gränserna för mänskliga möjligheter. Företaget har gått från att förespråka forskning för upptäckter till att skydda planeten genom att göra ett långsiktigt åtagande att stödja individer och organisationer som använder vetenskap för att förstå och utveckla lösningar på dagens miljöproblem.
Detta engagemang stärktes med lanseringen av Forever Planet 2019, som initialt fokuserade på människor som bidrar till en bättre värld genom Rolex Awards for Enterprise, skyddar haven genom ett partnerskap med Mission Blue och gör klimatförändringarna till verklighet, förstådd som en del av dess relation med National Geographic Society.
Den utökade portföljen av andra partnerskap som antagits inom ramen för Perpetual Planet-initiativet inkluderar nu: polarexpeditioner som tänjer på gränserna för undervattensutforskning; One Ocean Foundation och Menkab som skyddar valarnas biologiska mångfald i Medelhavet; Xunaan-Ha-expeditionen som avslöjar vattenkvaliteten i Yucatan, Mexiko; STOR expedition till Arktis 2023 för att samla in data om arktiska hot; Hearts In The Ice, även för att samla in information om klimatförändringar i Arktis; och Monaco Blue Initiative, som sammanför experter på lösningar för marin bevarande.
Rolex stöder även organisationer och initiativ som fostrar nästa generation av upptäcktsresande, forskare och naturvårdare genom stipendier och bidrag som World Underwater Scholarship Association och Rolex Explorers Club Grant.
National Geographic Society är en global ideell organisation som använder kraften i vetenskap, forskning, utbildning och berättande för att belysa och skydda världens underverk. Sedan 1888 har National Geographic tänjt på gränserna för forskning, investerat i djärva talanger och transformerande idéer, tillhandahållit mer än 15 000 anställningsstipendier på sju kontinenter, nått 3 miljoner studenter årligen med utbildningserbjudanden och fångat världens uppmärksamhet genom underskrifter, berättelser och innehåll. För att lära dig mer, besök www.nationalgeographic.org eller följ oss på Instagram, Twitter och Facebook.
Uppdrag: WCS räddar vilda djur och växter runt om i världen genom vetenskap, bevarandeinsatser, utbildning och genom att inspirera människor att uppskatta naturen. WCS är baserat på Bronx Zoo och använder hela kraften i sitt globala bevarandeprogram för att uppfylla sitt uppdrag, med 4 miljoner besökare årligen i nästan 60 länder och alla världshav, samt fem djurparker i New York City. WCS sammanför sin expertis inom djurparker och akvarier för att uppnå sitt bevarandeuppdrag. Besök newsroom.wcs.org. Prenumerera: @WCSNewsroom. Ytterligare information: +1 (347) 840-1242.
Medgrundare av SpaceRef, medlem i Explorers Club, före detta NASA, besökande team, journalist, rymd- och astrobiolog, misslyckad klättrare.
Publiceringstid: 10 sep-2022