Divji trikoderji: Razkrivanje skrivnosti divjih živali Everesta z eDNK

Znanstveniki najdejo dokaze o 187 taksonomskih redih v 20 litrih vode, zbrane v enem najtežjih okolij na Zemlji.
Skupina znanstvenikov pod vodstvom Društva za ohranjanje divjih živali (WCS) in Appalachian State University je uporabila okoljsko DNK (eDNA) za dokumentiranje alpske biotske raznovrstnosti najvišje gore na svetu, 29.032 čevljev (8.849 metrov) širokega Mount Everesta. To pomembno delo je del prelomne odprave National Geographic in Rolex Perpetual Planet Everest 2019, največje znanstvene odprave na Everest.
Skupina je v reviji iScience pisala o svojih ugotovitvah in v štirih tednih zbirala eDNK iz vzorcev vode iz desetih ribnikov in potokov na globinah od 14.763 čevljev (4.500 metrov) do 18.044 čevljev (5.500 metrov). Ta območja vključujejo območja alpskih pasov, ki obstajajo nad drevesno mejo in vsebujejo vrsto cvetočih rastlin in grmovnic, ter eolske pasove, ki segajo onkraj cvetočih rastlin in grmovnic gorvodno v biosferi. Identificirali so organizme, ki pripadajo 187 taksonomskim redom, iz samo 20 litrov vode, kar ustreza 16,3 % ali eni šestini skupnega števila znanih redov v drevesu življenja, družinskem drevesu biotske raznovrstnosti Zemlje.
eDNA išče količine genskega materiala v sledovih, ki so ga za seboj pustili organizmi in divje živali, ter zagotavlja cenovno ugodnejšo, hitrejšo in celovitejšo metodo za izboljšanje raziskovalnih zmogljivosti za ocenjevanje biotske raznovrstnosti v vodnem okolju. Vzorci se zbirajo z uporabo zaprte škatle, ki vsebuje filter, ki ujame genetski material, ki se nato analizira v laboratoriju z uporabo metačrtnega kodiranja DNK in drugih tehnik zaporedja. WCS uporablja eDNA za odkrivanje redkih in ogroženih vrst od kitov grbavcev do mehkooklepastih želv Swinhoe, ene najredkejših vrst na Zemlji.
Toplotni zemljevid odčitkov zaporedja bakterij, identificiranih in razvrščenih po taksonomskem vrstnem redu z uporabo SingleM in baze podatkov Greengenes z vsakega mesta.
Čeprav se je Everestova raziskava osredotočila na identifikacijo na ravni reda, je ekipa uspela identificirati številne organizme vse do ravni rodu ali vrste.
Skupina je na primer identificirala kolobarje in tardigrade, dve drobni živali, za kateri je znano, da uspevata v nekaterih najtežjih in najbolj ekstremnih okoljih in veljata za nekatere najbolj odporne živali na Zemlji. Poleg tega so odkrili tibetanskega snežnega piščanca v narodnem parku Sagarmatha in bili presenečeni, ko so našli vrste, kot so domači psi in kokoši, ki predstavljajo vpliv človekovih dejavnosti na pokrajino.
Našli so tudi borovce, ki jih je mogoče najti le na pobočjih, ki so zelo daleč od mesta, kjer so vzorčili, kar kaže, kako cvetni prah, ki ga nosi veter, potuje visoko v ta povodja. Drugo bitje, ki so ga našli na več mestih, je bila majska mušica, dobro poznan indikator okoljskih sprememb.
Popis eDNA bo pomagal pri prihodnjem biomonitoringu visoke Himalaje in retrospektivnih molekularnih študijah za oceno sprememb skozi čas, ko podnebno povzročeno segrevanje, taljenje ledenika in vplivi človeka spremenijo ta hitro spreminjajoči se, svetovno znani ekosistem.
Dr. Tracey Seimon iz programa za zdravje živali WCS, sovodja ekipe Everest Biofield in glavni raziskovalec, je dejala: »Biotske raznovrstnosti je veliko. Alpsko okolje, vključno z Mount Everestom, je treba obravnavati kot predmet stalnega dolgoročnega spremljanja alpske biotske raznovrstnosti, poleg bioklimatskega spremljanja in ocene vpliva podnebnih sprememb. ”
Dr. Marisa Lim iz Društva za ohranjanje divjih živali je povedala: »Iskati življenje smo šli na streho sveta. Evo, kaj smo našli. Vendar se zgodba s tem ne konča. pomagati obveščati prihodnjo inteligenco.«
Sovodja terenskih raziskav, raziskovalec National Geographica in izredni profesor na Appalachian State University dr. Anton Simon je dejal: »Pred stoletjem je britanski plezalec George Mallory na vprašanje, 'Zakaj iti na Everest?', odgovoril: 'Ker je bil tam. Naša ekipa leta 2019 je bila zelo drugačnega mnenja: na Mount Everest smo šli, ker je bil informativen in nas je lahko naučil o svetu, v katerem živimo.«
Z dajanjem tega odprtokodnega nabora podatkov na voljo raziskovalni skupnosti avtorji upajo, da bodo prispevali k nenehnim prizadevanjem za izgradnjo molekularnih virov za preučevanje in sledenje sprememb biotske raznovrstnosti v najvišjih gorah Zemlje.
Navedba članka: Lim et al., Uporaba okoljske DNK za oceno biodiverzitete drevesa življenja na južni strani Mount Everesta, 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 in Tracey A. Simon1,8,
1 Društvo za ohranjanje divjih živali, Zoološki zdravstveni program, Zoološki vrt Bronx, Bronx, NY 10460, ZDA 2 Državna univerza Appalachian, Oddelek za geografijo in načrtovanje, Boone, NC 28608, ZDA 3 Univerza McGill, Oddelek za muzeje in biologijo Redpath, Montreal, H3A 0G4 , KanadaQ94 Department of Primary Industries, Wellington 6011, Nova Zelandija 5 Univerza v Koloradu, Oddelek za ekologijo in evolucijsko biologijo, Boulder, CO 80309, ZDA 6 National Geographic Society, Washington, DC, 20036, USAQ107 Nacionalna uprava za oceane in atmosfero, Silver- Spring, MD 20910, ZDA 8 vodilnih kontaktov* Komunikacije
Poslanstvo: WCS rešuje divje živali in divje živali po vsem svetu z znanostjo, prizadevanji za ohranitev, izobraževanjem in navdihovanjem ljudi, da cenijo naravo. Da bi izpolnili svoje poslanstvo, ima WCS sedež v živalskem vrtu Bronx Zoo, ki uporablja vso moč svojega globalnega programa ohranjanja narave, ki ga letno obišče 4 milijone ljudi v skoraj 60 državah in vseh oceanih sveta, ter pet parkov za divje živali v New Yorku. York. WCS združuje svoje strokovno znanje in izkušnje v živalskih vrtovih in akvarijih, da doseže svoje poslanstvo ohranjanja. Obiščite: newsroom.wcs.org Sledite: @WCSNewsroom. Za več informacij: 347-840-1242. Tukaj poslušajte podcast WCS Wild Audio.
Kot glavna javna ustanova na jugovzhodu Appalachian State University pripravlja študente na izpolnjujoče življenje kot globalni državljani, ki razumejo in prevzemajo odgovornost za ustvarjanje trajnostne prihodnosti za vse. Apalaška izkušnja spodbuja duh vključevanja z združevanjem ljudi na navdihujoče načine za pridobivanje in ustvarjanje znanja, celovito rast, strastno in odločno delovanje ter sprejemanje raznolikosti in drugačnosti. Apalači, ki se nahajajo v gorovju Blue Ridge, so eden od 17 kampusov v sistemu Univerze v Severni Karolini. Apalaška univerza ima s skoraj 21.000 študenti nizko razmerje med študenti in profesorji ter ponuja več kot 150 dodiplomskih in podiplomskih programov.
Partnerstvo National Geographica z Rolexom podpira odprave za raziskovanje najbolj kritičnih krajev na svetu. Z uporabo svetovno znanega znanstvenega znanja in vrhunske tehnologije za odkrivanje novih vpogledov v sisteme, ki so ključni za življenje na Zemlji, te odprave pomagajo znanstvenikom, oblikovalcem politik in lokalnim skupnostim pri načrtovanju in iskanju rešitev za podnebje in podnebne vplive. Okolje se spreminja in skozi močne zgodbe pripoveduje čudeže našega sveta.
Rolex že skoraj stoletje podpira pionirske raziskovalce, ki želijo premakniti meje človeških možnosti. Podjetje se je premaknilo od zagovarjanja raziskav za odkrivanje k varovanju planeta, tako da se je dolgoročno zavezalo podpiranju posameznikov in organizacij, ki uporabljajo znanost za razumevanje in razvoj rešitev za današnje okoljske probleme.
To sodelovanje je bilo okrepljeno z uvedbo Forever Planeta leta 2019, ki se je prvotno osredotočal na ljudi, ki prispevajo k boljšemu svetu z nagradami Rolex za podjetja, ščitijo oceane s partnerstvom z Mission Blue in uresničujejo podnebne spremembe. razumeti kot del odnosa z National Geographic Society.
Razširjen portfelj drugih partnerstev, sprejetih v okviru pobude Perpetual Planet, zdaj vključuje: polarne odprave, ki premikajo meje podvodnega raziskovanja; One Ocean Foundation in Menkab za zaščito biotske raznovrstnosti kitov in delfinov v Sredozemlju; Ekspedicija Xunaan-Ha razkriva kakovost vode v Jukatanu v Mehiki; VELIKA odprava na Arktiko leta 2023 za zbiranje podatkov o grožnjah na Arktiki; Hearts In The Ice, tudi za zbiranje informacij o podnebnih spremembah na Arktiki; in Monaška modra pobuda, ki združuje strokovnjake za rešitve za ohranjanje morja.
Rolex prav tako podpira organizacije in pobude, ki vzgajajo naslednjo generacijo raziskovalcev, znanstvenikov in naravovarstvenikov s štipendijami in nepovratnimi sredstvi, kot sta Svetovno podvodno štipendijsko združenje in Rolex Explorers Club Grant.
National Geographic Society je globalna neprofitna organizacija, ki uporablja moč znanosti, raziskav, izobraževanja in pripovedovanja zgodb, da bi osvetlila in zaščitila čudesa našega sveta. Od leta 1888 National Geographic premika meje raziskovanja, vlaga v drzne talente in transformativne ideje, zagotavlja več kot 15.000 štipendij za zaposlitev na sedmih celinah, z izobraževalno ponudbo doseže 3 milijone študentov letno in s podpisi pritegne pozornost po vsem svetu. , zgodbe in vsebina. Če želite izvedeti več, obiščite www.nationalgeographic.org ali nam sledite na Instagramu, Twitterju in Facebooku.
Poslanstvo: WCS rešuje divje živali in divje živali po vsem svetu z znanostjo, prizadevanji za ohranitev, izobraževanjem in navdihovanjem ljudi, da cenijo naravo. WCS s sedežem v živalskem vrtu Bronx Zoo uporablja vso moč svojega globalnega programa ohranjanja, da bi izpolnil svoje poslanstvo, s 4 milijoni obiskovalcev letno v skoraj 60 državah in vseh svetovnih oceanih ter petih parkov divjih živali v New Yorku. WCS združuje svoje strokovno znanje in izkušnje v živalskih vrtovih in akvarijih, da doseže svoje poslanstvo ohranjanja. Obiščite newsroom.wcs.org. Naročite se: @WCSNewsroom. Dodatne informacije: +1 (347) 840-1242.
Soustanovitelj SpaceRefa, član Kluba raziskovalcev, ex-NASA, gostujoča ekipa, novinar, vesoljski in astrobiolog, propadli plezalec.


Čas objave: 10. september 2022