Wild Tricoders: Løser opp Everests dyrelivsmysterier med eDNA

Forskere finner bevis på 187 taksonomiske ordener i 20 liter vann samlet fra et av de tøffeste miljøene på jorden.
Et team av forskere ledet av Wildlife Conservation Society (WCS) og Appalachian State University har brukt miljø-DNA (eDNA) for å dokumentere det alpine biologiske mangfoldet til det høyeste fjellet på jorden, det 29 032 fot (8 849 meter) brede Mount Everest. Dette viktige arbeidet er en del av den banebrytende 2019 National Geographic og Rolex Perpetual Planet Everest Expedition, den største vitenskapelige Everest-ekspedisjonen noensinne.
Teamet skrev om funnene sine i tidsskriftet iScience, og samlet inn eDNA fra vannprøver fra ti dammer og bekker på dybder fra 14 763 fot (4500 meter) til 18044 fot (5500 meter) over fire uker. Disse stedene inkluderer områder med alpine belter som eksisterer over tregrensen og inneholder en rekke blomstrende plante- og buskarter, samt eoliske belter som strekker seg utover blomstrende planter og busker oppstrøms i biosfæren. De identifiserte organismer som tilhørte 187 taksonomiske ordener fra bare 20 liter vann, tilsvarende 16,3 %, eller en sjettedel, av det totale antallet kjente ordener i Livets Tre, slektstreet for jordens biologiske mangfold.
eDNA søker etter spormengder av genetisk materiale etterlatt av organismer og dyreliv og gir en rimeligere, raskere og mer omfattende metode for å forbedre forskningsevnen for å vurdere biologisk mangfold i vannmiljøet. Prøver samles ved hjelp av en forseglet boks som inneholder et filter som fanger genetisk materiale, som deretter analyseres i et laboratorium ved hjelp av DNA-metabarcoding og andre sekvenseringsteknikker. WCS bruker eDNA for å oppdage sjeldne og truede arter fra knølhval til Swinhoe softshell-skilpadder, en av de sjeldneste artene på jorden.
Varmekart over sekvensavlesninger av bakterier identifisert og klassifisert i taksonomisk rekkefølge ved bruk av SingleM og Greengenes-databasen fra hvert sted.
Selv om Everests forskning fokuserte på identifikasjon på ordensnivå, var teamet i stand til å identifisere mange organismer ned til slekts- eller artsnivå.
For eksempel identifiserte teamet hjuldyr og tardigrader, to bittesmå dyr som er kjent for å trives i noen av de tøffeste og mest ekstreme miljøene og regnes som noen av de mest motstandsdyktige dyrene som er kjent på jorden. I tillegg oppdaget de den tibetanske snøkyllingen som ble funnet i Sagarmatha nasjonalpark og ble overrasket over å finne arter som tamhunder og høner som representerer virkningen av menneskelige aktiviteter på landskapet.
De fant også furutrær som bare finnes i åssider veldig langt fra der de tok prøver, og viser hvordan vindblåst pollen beveger seg høyt inn i disse vannskillene. En annen skapning de fant flere steder var maifluen, en velkjent indikator på miljøendringer.
eDNA-inventaret vil hjelpe fremtidig bioovervåking av de høye Himalaya og retrospektive molekylære studier for å vurdere endringer over tid ettersom klimaindusert oppvarming, isbresmelting og menneskelige påvirkninger endrer dette raskt skiftende, verdensberømte økosystemet.
Dr. Tracey Seimon fra WCS Animal Health Program, medleder for Everest Biofield-teamet og hovedforsker, sa: "Det er mye biologisk mangfold. Det alpine miljøet, inkludert Mount Everest, bør betraktes som gjenstand for kontinuerlig langsiktig overvåking av alpint biologisk mangfold, i tillegg til bioklimatisk overvåking og konsekvensvurdering av klimaendringer. ”
Dr Marisa Lim fra Wildlife Conservation Society sa: "Vi dro til verdens tak på leting etter liv. Her er hva vi fant. Historien slutter imidlertid ikke der. bidra til å informere fremtidig etterretning."
Feltforskningsmeddirektør, National Geographic-forsker og førsteamanuensis ved Appalachian State University, Dr. Anton Simon, sa: «For et århundre siden, da han ble spurt, 'Hvorfor gå til Everest?', svarte den britiske klatrer George Mallory: 'Fordi den var der. Teamet vårt i 2019 hadde en helt annen oppfatning: vi dro til Mount Everest fordi det var informativt og kunne lære oss om verden vi lever i.»
Ved å gjøre dette datasettet med åpen kildekode tilgjengelig for forskningsmiljøet, håper forfatterne å bidra til det pågående arbeidet med å bygge molekylære ressurser for å studere og spore endringer i biologisk mangfold i jordens høyeste fjell.
Artikkelsitering: Lim et al., Bruker miljø-DNA for å vurdere biologisk mangfold av Livets tre på sørsiden 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 og Tracey A. Simon1,8,
1 Wildlife Conservation Society, Zoological Health Program, Bronx Zoo, Bronx, NY 10460, USA 2 Appalachian State University, Department of Geography and Planning, Boone, NC 28608, USA 3 McGill University, Redpath Department of Museums and Biology, Montreal, H3A 0G4 , CanadaQ94 Department of Primary Industries, Wellington 6011, New Zealand 5 University of Colorado, Department of Ecology and Evolutionary Biology, Boulder, CO 80309, USA 6 National Geographic Society, Washington, DC, 20036, USAQ107 National Oceanic and Atmospheric Administration, Silver- Spring, MD 20910, USA 8 Hovedkontakt* Kommunikasjon
Oppdrag: WCS redder dyreliv og dyreliv rundt om i verden gjennom vitenskap, bevaringsarbeid, utdanning og inspirerende mennesker til å sette pris på naturen. For å oppfylle oppdraget vårt er WCS basert i Bronx Zoo, og bruker den fulle kraften til sitt globale bevaringsprogram, som årlig besøkes av 4 millioner mennesker i nesten 60 land og alle verdenshav, samt fem dyreparker i New York. York. WCS samler sin ekspertise innen dyreparker og akvarier for å oppnå sitt bevaringsoppdrag. Besøk: newsroom.wcs.org Følg: @WCSNewsroom. For mer informasjon: 347-840-1242. Hør WCS Wild Audio-podcasten her.
Som den fremste offentlige institusjonen i Sørøst, forbereder Appalachian State University studentene til å leve tilfredsstillende liv som globale borgere som forstår og tar ansvar for å skape en bærekraftig fremtid for alle. Appalachian-opplevelsen fremmer en ånd av inkludering ved å bringe mennesker sammen på inspirerende måter for å tilegne seg og skape kunnskap, vokse helhetlig, handle med lidenskap og besluttsomhet, og omfavne mangfold og forskjell. Appalachians, som ligger i Blue Ridge Mountains, er en av 17 campuser i University of North Carolina-systemet. Med nesten 21 000 studenter, har Appalachian University et lavt student-fakultet-forhold og tilbyr over 150 bachelor- og graduate-programmer.
National Geographics partnerskap med Rolex støtter ekspedisjoner for å utforske de mest kritiske stedene på jorden. Ved å bruke verdenskjent vitenskapelig ekspertise og banebrytende teknologi for å avdekke ny innsikt i systemer som er kritiske for livet på jorden, hjelper disse ekspedisjonene forskere, beslutningstakere og lokalsamfunn med å planlegge og finne løsninger på klima- og klimapåvirkninger. Miljøet endrer seg, og forteller verdens underverker gjennom kraftige historier.
I nesten et århundre har Rolex støttet banebrytende oppdagelsesreisende som søker å flytte grensene for menneskelige muligheter. Selskapet har gått fra å gå inn for forskning for oppdagelse til å beskytte planeten ved å gjøre en langsiktig forpliktelse til å støtte enkeltpersoner og organisasjoner som bruker vitenskap til å forstå og utvikle løsninger på dagens miljøproblemer.
Dette engasjementet ble styrket med lanseringen av Forever Planet i 2019, som i utgangspunktet fokuserte på mennesker som bidrar til en bedre verden gjennom Rolex Awards for Enterprise, beskytter havene gjennom et partnerskap med Mission Blue og gjør klimaendringer til en realitet. forstått som en del av forholdet til National Geographic Society.
Den utvidede porteføljen av andre partnerskap vedtatt under Perpetual Planet-initiativet inkluderer nå: polare ekspedisjoner som flytter grensene for undervannsutforskning; One Ocean Foundation og Menkab beskytter det biologiske mangfoldet av hvaler i Middelhavet; Xunaan-Ha-ekspedisjonen avslører vannkvalitet i Yucatan, Mexico; STOR ekspedisjon til Arktis i 2023 for å samle inn data om arktiske trusler; Hearts In The Ice, også for å samle informasjon om klimaendringer i Arktis; og Monaco Blue Initiative, som samler eksperter på marine bevaringsløsninger.
Rolex støtter også organisasjoner og initiativer som gir næring til neste generasjon oppdagere, forskere og naturvernere gjennom stipender og stipender som World Underwater Scholarship Association og Rolex Explorers Club Grant.
National Geographic Society er en global ideell organisasjon som bruker kraften til vitenskap, forskning, utdanning og historiefortelling for å belyse og beskytte verdens underverker. Siden 1888 har National Geographic presset grensene for forskning, investert i dristige talenter og transformative ideer, gitt mer enn 15 000 sysselsettingstilskudd på syv kontinenter, nådd 3 millioner studenter årlig med utdanningstilbud, og fanget verdensomspennende oppmerksomhet gjennom signaturer. , historier og innhold. For å lære mer, besøk www.nationalgeographic.org eller følg oss på Instagram, Twitter og Facebook.
Oppdrag: WCS redder dyreliv og dyreliv rundt om i verden gjennom vitenskap, bevaringsarbeid, utdanning og inspirerende mennesker til å sette pris på naturen. Basert på Bronx Zoo, bruker WCS den fulle kraften til sitt globale bevaringsprogram for å oppfylle sitt oppdrag, med 4 millioner besøkende årlig i nesten 60 land og alle verdenshavene, samt fem dyreparker i New York City. WCS samler sin ekspertise innen dyreparker og akvarier for å oppnå sitt bevaringsoppdrag. Besøk newsroom.wcs.org. Abonner: @WCSNewsroom. Ytterligere informasjon: +1 (347) 840-1242.
Medgründer av SpaceRef, medlem av Explorers Club, eks-NASA, besøksteam, journalist, romfart og astrobiolog, mislykket klatrer.


Innleggstid: 10. september 2022