野生三编码器:用 eDNA 解开珠穆朗玛峰的野生动物之谜

科学家从地球上最恶劣的环境之一收集的 20 升水中发现了 187 个分类目的证据。
由野生动物保护协会 (WCS) 和阿巴拉契亚州立大学领导的一组科学家利用环境 DNA (eDNA) 记录了地球上最高的山峰——宽 29,032 英尺(8,849 米)的珠穆朗玛峰的高山生物多样性。 这项重要工作是开创性的 2019 年国家地理和劳力士恒动珠穆朗玛峰探险活动的一部分,这是有史以来规模最大的珠穆朗玛峰科学探险活动。
该团队在四个星期内从深度从 14,763 英尺(4,500 米)到 18,044 英尺(5,500 米)的 10 个池塘和溪流的水样中收集了 eDNA,并将其结果发表在《iScience》杂志上。 这些地点包括存在于林线以上并包含一系列开花植物和灌木物种的高山带区域,以及延伸到生物圈上游开花植物和灌木之外的风成带。 他们仅用 20 升水就鉴定出属于 187 个分类目的生物体,相当于地球生物多样性谱系生命之树中已知目总数的 16.3%,即六分之一。
eDNA 搜索生物体和野生动物留下的微量遗传物质,并提供更实惠、更快速和更全面的方法来提高评估水生环境生物多样性的研究能力。 使用装有过滤器的密封盒收集样本,该过滤器可捕获遗传物质,然后在实验室中使用 DNA 元条形码和其他测序技术进行分析。 WCS 使用 eDNA 来发现从座头鲸到地球上最稀有物种之一的獾鳖等稀有和濒临灭绝的物种。
使用来自每个站点的 SingleM 和 Greengenes 数据库按分类顺序识别和分类的细菌序列读取热图。
尽管珠穆朗玛峰的研究重点是目级识别,但该团队能够识别出属或种级别的许多生物体。
例如,研究小组发现了轮虫和缓步动物,这两种微小动物在一些最恶劣和最极端的环境中繁衍生息,被认为是地球上已知的最有弹性的动物。 此外,他们还发现了在萨加玛塔国家公园发现的西藏雪鸡,并惊讶地发现了代表人类活动对景观影响的家狗和鸡等物种。
他们还发现了只能在距离采样地点很远的山坡上才能找到的松树,这表明风吹的花粉是如何传播到这些流域的高处的。 他们在几个地方发现的另一种生物是蜉蝣,它是众所周知的环境变化指标。
eDNA 清单将有助于未来对喜马拉雅山高山的生物监测和回顾性分子研究,以评估随着气候变暖、冰川融化和人类影响改变这个快速变化的世界著名生态系统而随时间发生的变化。
WCS 动物健康项目的 Tracey Seimon 博士是珠穆朗玛峰生物场团队的联合负责人兼首席研究员,她说:“这里有很多生物多样性。 除了生物气候监测和气候变化影响评估之外,还应考虑对包括珠穆朗玛峰在内的高山环境进行持续、长期的高山生物多样性监测。 ”
野生动物保护协会的玛丽莎·林博士说:“我们前往世界屋脊寻找生命。 这是我们发现的。 然而,故事并没有就此结束。 帮助了解未来的情报。”
现场研究联合主任、国家地理研究员兼阿巴拉契亚州立大学副教授安东·西蒙博士说:“一个世纪前,当被问到‘为什么去珠穆朗玛峰?’时,英国登山家乔治·马洛里回答说,‘因为它就在那里。 我们 2019 年的团队有非常不同的看法:我们去了珠穆朗玛峰,因为它信息丰富,可以让我们了解我们所生活的世界。”
通过向研究界提供这个开源数据集,作者希望为构建分子资源以研究和跟踪地球最高山脉生物多样性变化的持续努力做出贡献。
文章引用:Lim 等人,使用环境 DNA 评估珠穆朗玛峰南侧生命之树的生物多样性,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 和 Tracey A. Simon1,8、
1 野生动物保护协会,动物健康项目,布朗克斯动物园,Bronx, NY 10460, USA 2 阿巴拉契亚州立大学,地理与规划系,Boone, NC 28608, USA 3 麦吉尔大学,雷德帕斯博物馆与生物学系,蒙特利尔,H3A 0G4 ,加拿大Q94 第一产业部,惠灵顿 6011,新西兰 5 科罗拉多大学生态与进化生物学系,博尔德,CO 80309,美国 6 国家地理学会,华盛顿特区,20036,USAQ107 国家海洋和大气管理局,Silver- Spring, MD 20910, USA 8 主管联系人* 通讯
使命:WCS 通过科学、保护工作、教育和鼓励人们欣赏自然来拯救世界各地的野生动物和野生动物。 为了履行我们的使命,WCS 总部设在布朗克斯动物园,充分利用其全球保护计划的力量,每年有来自近 60 个国家和世界所有海洋的 400 万人参观该计划,以及纽约州的五个野生动物园。约克。 WCS 汇集了动物园和水族馆的专业知识来实现​​其保护使命。 访问:newsroom.wcs.org 关注:@WCSNewsroom。 欲了解更多信息:347-840-1242。 在这里收听 WCS Wild Audio 播客。
作为东南部首屈一指的公共机构,阿巴拉契亚州立大学培养学生作为全球公民过上充实的生活,了解并承担为所有人创造可持续未来的责任。 阿巴拉契亚经验通过以鼓舞人心的方式将人们聚集在一起获取和创造知识、全面成长、充满激情和决心地行动以及拥抱多样性和差异,培育了包容精神。 阿巴拉契亚校区位于蓝岭山脉,是北卡罗来纳大学系统 17 个校区之一。 阿巴拉契亚大学拥有近 21,000 名学生,师生比例较低,提供 150 多个本科和研究生课程。
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近一个世纪以来,劳力士一直支持那些寻求突破人类可能性界限的先驱探险家。 该公司已从倡导探索性研究转向保护地球,长期致力于支持个人和组织利用科学来理解和开发当今环境问题的解决方案。
随着 2019 年“Forever Planet”项目的推出,这种参与得到了加强,该项目最初关注那些通过劳力士企业奖为更美好世界做出贡献的人们,通过与蓝色使命合作保护海洋,以及使气候变化成为现实的人们。 被理解为其与国家地理学会关系的一部分。
在“永恒星球”倡议下扩大的其他合作伙伴关系现在包括: 突破水下探索界限的极地探险; One Ocean Foundation 和 Menkab 保护地中海鲸类生物多样性; Xunaan-Ha 探险揭示了墨西哥尤卡坦半岛的水质; 2023年BIG远征北极,收集有关北极威胁的数据; Hearts In The Ice,还收集有关北极气候变化的信息; 以及摩纳哥蓝色倡议,汇集了海洋保护解决方案方面的专家。
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SpaceRef 联合创始人、探险家俱乐部成员、前 NASA 成员、访问队、记者、太空和天体生物学家、失败的登山者。


发布时间:2022年9月10日