Вчені знайшли докази існування 187 таксономічних порядків у 20 літрах води, зібраної в одному з найсуворіших середовищ на Землі.
Команда вчених під керівництвом Товариства охорони дикої природи (WCS) та Аппалачського державного університету використала екологічну ДНК (eDNA) для документування альпійського біорізноманіття найвищої гори на землі – гори Еверест завширшки 29 032 фути (8 849 метрів). Ця важлива робота є частиною новаторської експедиції National Geographic та Rolex Perpetual Planet Everest Expedition 2019 року, найбільшої в історії наукової експедиції на Еверест.
Описуючи свої висновки в журналі iScience, команда дослідників протягом чотирьох тижнів збирала електронну ДНК з зразків води з десяти ставків і струмків на глибині від 4500 метрів (14 763 футів) до 5500 метрів (18 044 футів). Ці ділянки включають ділянки альпійських поясів, що знаходяться вище лінії лісу та містять низку видів квіткових рослин і чагарників, а також еолові пояси, що простягаються за межі квіткових рослин і чагарників вище за течією в біосфері. Вони ідентифікували організми, що належать до 187 таксономічних рядів, лише з 20 літрів води, що еквівалентно 16,3%, або одній шостій, від загальної кількості відомих рядів у Дереві життя, генеалогічному дереві біорізноманіття Землі.
Електронна ДНК (eDNA) здійснює пошук слідових кількостей генетичного матеріалу, залишеного організмами та дикими тваринами, і забезпечує більш доступний, швидший та комплексніший метод для покращення дослідницьких можливостей оцінки біорізноманіття у водному середовищі. Зразки збираються за допомогою герметичної коробки, що містить фільтр, що затримує генетичний матеріал, який потім аналізується в лабораторії за допомогою метабаркодування ДНК та інших методів секвенування. WCS використовує eDNA для виявлення рідкісних та зникаючих видів, від горбатих китів до м'якопанцирних черепах Свінхо, одного з найрідкісніших видів на Землі.
Теплова карта послідовностей зчитувань бактерій, ідентифікованих та класифікованих у таксономічному порядку за допомогою SingleM та бази даних Greengenes з кожного сайту.
Хоча дослідження Евересту зосереджувалися на ідентифікації на рівні ряду, команді вдалося ідентифікувати багато організмів аж до рівня роду чи виду.
Наприклад, команда визначила коловерток і тихоходок, двох крихітних тварин, які, як відомо, процвітають в найсуворіших та найекстремальніших умовах і вважаються одними з найстійкіших тварин, відомих на Землі. Крім того, вони виявили тибетського снігового курчати, знайденого в Національному парку Сагарматха, і були здивовані, виявивши такі види, як домашні собаки та кури, які є прикладом впливу діяльності людини на ландшафт.
Вони також знайшли сосни, які можна знайти лише на схилах пагорбів дуже далеко від місця відбору проб, що показує, як пилок, що переноситься вітром, поширюється високо в ці водозбірні басейни. Ще однією істотою, яку вони знайшли в кількох місцях, була одноденка, добре відомий індикатор змін навколишнього середовища.
Інвентаризація eDNA допоможе в майбутньому біомоніторингу високих Гімалаїв та ретроспективних молекулярних дослідженнях для оцінки змін з часом, пов'язаних з потеплінням, спричиненим кліматом, таненням льодовиків та впливом людини, які змінюють цю швидкозмінну, всесвітньо відому екосистему.
Доктор Трейсі Сеймон з Програми здоров'я тварин WCS, співкерівниця команди Everest Biofield та провідна дослідниця, сказала: «Існує велике біорізноманіття. Альпійське середовище, включаючи гору Еверест, слід розглядати як об'єкт постійного довгострокового моніторингу альпійського біорізноманіття, на додаток до біокліматичного моніторингу та оцінки впливу зміни клімату».
Доктор Маріса Лім з Товариства охорони дикої природи сказала: «Ми вирушили на дах світу в пошуках життя. Ось що ми знайшли. Однак історія на цьому не закінчується. Це допоможе сформувати майбутні розвідувальні дані».
Співдиректор польових досліджень, дослідник National Geographic та доцент Аппалачського державного університету доктор Антон Саймон сказав: «Століття тому, коли британського альпініста Джорджа Меллорі запитали: «Навіщо йти на Еверест?», він відповів: «Тому що він там був». Наша команда 2019 року мала зовсім іншу думку: ми пішли на Еверест, бо це було пізнавально і могло навчити нас про світ, у якому ми живемо».
Надаючи цей набір даних з відкритим кодом дослідницькій спільноті, автори сподіваються зробити свій внесок у постійні зусилля щодо створення молекулярних ресурсів для вивчення та відстеження змін біорізноманіття у найвищих горах Землі.
Цитування статті: Лім та ін., Використання екологічної ДНК для оцінки біорізноманіття Дерева Життя на південній стороні гори Еверест, iScience (2022) Маріса К. В. Лім, 1Антон Сеймон, 2Батья Найтінгейл, 1Чарльз С. І. Сюй, 3Стефан Р. П. Холлой, 4Адам Дж. Солон, 5Ніколас Б. Драгон, 5Стівен К. Шмідт, 5Алекс Тейт, 6Сандра Елвін, 6Аврора К. Елмор, 6,7 та Трейсі А. Саймон1,8.
1 Товариство охорони дикої природи, Програма зоологічного здоров'я, Зоопарк Бронкса, Бронкс, Нью-Йорк 10460, США 2 Аппалачський державний університет, Кафедра географії та планування, Бун, Північна Кароліна 28608, США 3 Університет Макгілла, Кафедра музеїв та біології Редпат, Монреаль, H3A 0G4, Канада Q94 Кафедра первинних галузей промисловості, Веллінгтон 6011, Нова Зеландія 5 Університет Колорадо, Кафедра екології та еволюційної біології, Боулдер, Колорадо 80309, США 6 Національне географічне товариство, Вашингтон, округ Колумбія, 20036, США Q107 Національне управління океанічних і атмосферних досліджень, Сільвер-Спрінг, Меріленд 20910, США 8 Провідний контакт* Зв'язок
Місія: WCS рятує дику природу та тварин у всьому світі за допомогою науки, зусиль зі збереження природи, освіти та натхнення людей цінувати природу. Для виконання нашої місії WCS базується в зоопарку Бронкса, використовуючи всю потужність своєї глобальної програми збереження, яку щорічно відвідують 4 мільйони людей у майже 60 країнах та всіх океанах світу, а також п'ять парків дикої природи в Нью-Йорку. WCS об'єднує свій досвід у зоопарках та акваріумах для досягнення своєї місії зі збереження. Відвідайте: newsroom.wcs.org Слідкуйте за: @WCSNewsroom. Для отримання додаткової інформації: 347-840-1242. Слухайте подкаст WCS Wild Audio тут.
Як провідний державний заклад на південному сході, Аппалачський державний університет готує студентів до повноцінного життя як громадян світу, які розуміють та беруть на себе відповідальність за створення сталого майбутнього для всіх. Досвід Аппалачів сприяє духу інклюзивності, об'єднуючи людей надихаючими способами для здобуття та створення знань, цілісного зростання, дії з пристрастю та рішучістю, а також прийняття різноманітності та відмінностей. Аппалачі, розташовані в горах Блакитного хребта, є одним із 17 кампусів системи Університету Північної Кароліни. Маючи майже 21 000 студентів, Аппалачський університет має низьке співвідношення студентів до викладачів і пропонує понад 150 програм бакалаврату та магістратури.
Партнерство National Geographic з Rolex підтримує експедиції для дослідження найважливіших місць на Землі. Використовуючи всесвітньо відомі наукові знання та передові технології для розкриття нових знань про системи, критично важливі для життя на Землі, ці експедиції допомагають вченим, політикам та місцевим громадам планувати та знаходити рішення для кліматичних проблем та їхнього впливу. Навколишнє середовище змінюється, розповідаючи про дива нашого світу через захопливі історії.
Протягом майже століття Rolex підтримує дослідників-першопрохідців, які прагнуть розширити межі людських можливостей. Компанія перейшла від підтримки досліджень заради відкриттів до захисту планети, взявши на себе довгострокове зобов'язання підтримувати окремих осіб та організації, які використовують науку для розуміння та розробки рішень сучасних екологічних проблем.
Ця взаємодія посилилася із запуском Forever Planet у 2019 році, який спочатку був зосереджений на людях, що роблять свій внесок у кращий світ через нагороди Rolex Awards for Enterprise, захищають океани завдяки партнерству з Mission Blue та втілюють зміну клімату в реальність. Це розумілося як частина його співпраці з Національним географічним товариством.
Розширений портфель інших партнерств, прийнятих в рамках ініціативи Perpetual Planet, тепер включає: полярні експедиції, що розширюють межі підводних досліджень; One Ocean Foundation та Menkab, що захищають біорізноманіття китоподібних у Середземному морі; експедицію Xunaan-Ha, що досліджує якість води на Юкатані, Мексика; експедицію BIG до Арктики у 2023 році для збору даних про арктичні загрози; Hearts In The Ice, також для збору інформації про зміну клімату в Арктиці; та ініціативу Monaco Blue, що об'єднує експертів з рішень для збереження морського середовища.
Rolex також підтримує організації та ініціативи, що виховують наступне покоління дослідників, науковців та природоохоронців, надаючи стипендії та гранти, такі як Всесвітня асоціація підводних стипендій та грант клубу дослідників Rolex.
Національне географічне товариство – це глобальна некомерційна організація, яка використовує силу науки, досліджень, освіти та розповіді історій, щоб висвітлити та захистити чудеса нашого світу. З 1888 року National Geographic розширює межі досліджень, інвестує в сміливі таланти та трансформаційні ідеї, надає понад 15 000 грантів на працевлаштування на семи континентах, щорічно охоплює 3 мільйони студентів освітніми пропозиціями та привертає увагу всього світу завдяки підписам, історіям та контенту. Щоб дізнатися більше, відвідайте www.nationalgeographic.org або слідкуйте за нами в Instagram, Twitter та Facebook.
Місія: WCS рятує дику природу та тварин у всьому світі за допомогою науки, зусиль зі збереження природи, освіти та натхнення людей цінувати природу. Розташований у зоопарку Бронкса, WCS використовує всю потужність своєї глобальної програми збереження природи для виконання своєї місії, маючи 4 мільйони відвідувачів щорічно у майже 60 країнах та всіх океанах світу, а також п'ять парків дикої природи в Нью-Йорку. WCS об'єднує свій досвід у зоопарках та акваріумах для досягнення своєї місії зі збереження природи. Відвідайте newsroom.wcs.org. Підпишіться: @WCSNewsroom. Додаткова інформація: +1 (347) 840-1242.
Співзасновник SpaceRef, член Клубу дослідників, колишній співробітник NASA, команда відвідувачів, журналіст, космічний та астробіолог, альпініст-невдаха.
Час публікації: 10 вересня 2022 р.