Wild Tricoders. Բացահայտել Էվերեստի վայրի բնության առեղծվածները eDNA-ի միջոցով

Գիտնականները Երկրի ամենադաժան միջավայրից մեկից հավաքված 20 լիտր ջրի մեջ գտնում են 187 տաքսոնոմիկ կարգերի ապացույցներ:
Վայրի բնության պահպանության ընկերության (WCS) և Ապալաչյան պետական ​​համալսարանի ղեկավարությամբ գիտնականների խումբը օգտագործել է բնապահպանական ԴՆԹ (eDNA)՝ փաստաթղթավորելու երկրի ամենաբարձր լեռան՝ 29032 ֆուտ (8849 մետր) լայնությամբ Էվերեստ լեռան ալպյան կենսաբազմազանությունը: Այս կարևոր աշխատանքը 2019 թվականի National Geographic-ի և Rolex Perpetual Planet Everest Expedition-ի՝ երբևէ ամենամեծ գիտական ​​արշավախմբի մաս է կազմում:
Իրենց գտածոների մասին գրելով iScience ամսագրում՝ թիմը չորս շաբաթվա ընթացքում հավաքել է eDNA ջրի նմուշներից տասը լճակներից և առուներից 14763 ֆուտ (4500 մետր) մինչև 18044 ֆուտ (5500 մետր) խորությունների վրա: Այս վայրերը ներառում են ալպյան գոտիների տարածքներ, որոնք գոյություն ունեն ծառի գծից վեր և պարունակում են մի շարք ծաղկող բույսերի և թփերի տեսակներ, ինչպես նաև էոլյան գոտիներ, որոնք տարածվում են կենսոլորտի վերևում գտնվող ծաղկող բույսերից և թփերից դուրս: Նրանք հայտնաբերել են 187 տաքսոնոմիկ կարգերին պատկանող օրգանիզմներ ընդամենը 20 լիտր ջրից, որը համարժեք է 16,3%-ին կամ մեկ վեցերորդին, Երկրի կենսաբազմազանության տոհմածառի՝ Կենաց ծառի հայտնի կարգերի ընդհանուր թվից:
eDNA-ն որոնում է օրգանիզմների և վայրի բնության կողմից թողնված գենետիկական նյութի հետքեր և ապահովում է ավելի մատչելի, ավելի արագ և համապարփակ մեթոդ՝ բարելավելու հետազոտական ​​կարողությունները՝ ջրային միջավայրում կենսաբազմազանությունը գնահատելու համար: Նմուշները հավաքվում են փակ տուփի միջոցով, որը պարունակում է գենետիկ նյութը թակարդող ֆիլտր, որն այնուհետև վերլուծվում է լաբորատորիայում՝ օգտագործելով ԴՆԹ-ի մետաշտրիխ կոդավորումը և հաջորդականության այլ մեթոդներ: WCS-ն օգտագործում է eDNA՝ հայտնաբերելու հազվագյուտ և վտանգված տեսակներ՝ կուզային կետերից մինչև Swinhoe փափուկ կեղև կրիաները՝ Երկրի ամենահազվագյուտ տեսակներից մեկը:
Հերթականության ջերմային քարտեզը կարդում է բակտերիաների, որոնք հայտնաբերված և դասակարգված են ըստ տաքսոնոմիական կարգի, օգտագործելով SingleM-ը և Greengenes տվյալների բազան յուրաքանչյուր տեղամասից:
Չնայած Էվերեստի հետազոտությունը կենտրոնացած էր պատվերի մակարդակի նույնականացման վրա, թիմը կարողացավ բացահայտել բազմաթիվ օրգանիզմներ մինչև սեռի կամ տեսակի մակարդակը:
Օրինակ, թիմը հայտնաբերել է պտտվող կենդանիներ և թարդիգրադներ՝ երկու փոքրիկ կենդանիներ, որոնք հայտնի են, որ ծաղկում են ամենադաժան և ծայրահեղ միջավայրում և համարվում են Երկրի վրա հայտնի ամենաճկուն կենդանիներից: Բացի այդ, նրանք հայտնաբերեցին Սագարմատա ազգային պարկում հայտնաբերված տիբեթյան ձյունե ձագին և զարմացան՝ գտնելով այնպիսի տեսակներ, ինչպիսիք են տնային շներն ու հավերը, որոնք ներկայացնում են մարդու գործունեության ազդեցությունը լանդշաֆտի վրա:
Նրանք նաև գտել են սոճու ծառեր, որոնք կարելի է գտնել միայն բլուրների վրա, որտեղ նրանք նմուշ են վերցրել, ինչը ցույց է տալիս, թե ինչպես է քամուց փչած փոշին բարձրանում դեպի այս ջրբաժանները: Մեկ այլ արարած, որը նրանք գտել են մի քանի վայրերում, մայթի ճանճն էր, որը շրջակա միջավայրի փոփոխությունների հայտնի ցուցանիշն է:
eDNA-ի գույքագրումը կօգնի բարձր Հիմալայների ապագա կենսամոնիթորինգին և հետահայաց մոլեկուլային ուսումնասիրություններին` գնահատելու փոփոխությունները ժամանակի ընթացքում, քանի որ կլիմայական տաքացումը, սառցադաշտերի հալոցքը և մարդկային ազդեցությունները փոխում են այս արագ փոփոխվող, աշխարհահռչակ էկոհամակարգը:
Բժիշկ Թրեյսի Սեյմոնը WCS Animal Health ծրագրից, Everest Biofield-ի թիմի համահեղինակ և առաջատար հետազոտող, ասաց. «Կա շատ կենսաբազմազանություն: Ալպյան միջավայրը, ներառյալ Էվերեստը, պետք է դիտարկվի որպես ալպյան կենսաբազմազանության շարունակական երկարաժամկետ մոնիտորինգի ենթակա՝ ի լրումն կենսակլիմայական մոնիտորինգի և կլիմայի փոփոխության ազդեցության գնահատման: »
Վայրի բնության պահպանության միության բժիշկ Մարիսա Լիմն ասաց. «Մենք գնացինք աշխարհի տանիք՝ կյանք փնտրելու: Ահա թե ինչ գտանք. Սակայն պատմությունն այսքանով չի ավարտվում. օգնել տեղեկացնել ապագա հետախուզությանը»:
Դաշտային հետազոտության համատնօրեն, National Geographic-ի հետազոտող և Ապալաչյան պետական ​​համալսարանի դոցենտ, դոկտոր Անտոն Սայմոնն ասել է. «Մեկ դար առաջ, երբ հարցրին՝ «Ինչո՞ւ գնալ Էվերեստ», բրիտանացի ալպինիստ Ջորջ Մելլորին պատասխանեց. «Որովհետև այն այնտեղ էր: 2019 թվականի մեր թիմը շատ այլ կարծիք ուներ. մենք գնացինք Էվերեստ, քանի որ այն տեղեկատվական էր և կարող էր մեզ սովորեցնել այն աշխարհի մասին, որտեղ մենք ապրում ենք»:
Այս բաց կոդով տվյալների բազան հասանելի դարձնելով հետազոտական ​​հանրությանը, հեղինակները հույս ունեն նպաստել մոլեկուլային ռեսուրսների ստեղծման շարունակական ջանքերին՝ ուսումնասիրելու և հետևելու կենսաբազմազանության փոփոխությունները Երկրի ամենաբարձր լեռներում:
Հոդվածի մեջբերում. Լիմ և այլք, Օգտագործելով շրջակա միջավայրի ԴՆԹ-ն՝ Էվերեստ լեռան հարավային կողմում գտնվող Կենաց ծառի կենսաբազմազանությունը գնահատելու համար, iScience (2022) Marisa KV Lim, 1Anton Seimon, 2Batya Nightingale, 1Charles SI Xu, 3Stefan RP Holloy, 4 Ադամ Ջ. Սոլոն, 5 Նիկոլաս Բ. Դրագոն, 5 Սթիվեն Կ. Շմիդտ, 5 Ալեքս Թեյթ, 6 Սանդրա Ալվին, 6 Ավրորա Կ. Էլմոր, 6,7 և Թրեյսի Ա. Սայմոն1,8,
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, H3A0 , ԿանադաQ94 Առաջնային արդյունաբերության վարչություն, Վելինգթոն 6011, Նոր Զելանդիա 5 Կոլորադոյի համալսարան, Էկոլոգիայի և էվոլյուցիոն կենսաբանության բաժին, Boulder, CO 80309, ԱՄՆ 6 National Geographic Society, Վաշինգտոն, DC, 20036, USAQ107, Atmos Ocevereric և National Geographic Spring, MD 20910, USA 8 Lead Contact* Communications
Առաքելություն. WCS-ը փրկում է վայրի և վայրի բնությունն ամբողջ աշխարհում՝ գիտության, պահպանման ջանքերի, կրթության և մարդկանց ոգեշնչելու միջոցով՝ գնահատելու բնությունը: Մեր առաքելությունն իրականացնելու համար WCS-ը հիմնված է Բրոնքսի կենդանաբանական այգում՝ օգտագործելով իր գլոբալ պահպանության ծրագրի ողջ հզորությունը, որն ամեն տարի այցելում է 4 միլիոն մարդ գրեթե 60 երկրներում և աշխարհի բոլոր օվկիանոսներում, ինչպես նաև վայրի բնության հինգ պարկեր Նոր քաղաքում։ Յորք. WCS-ը միավորում է իր փորձը կենդանաբանական այգիներում և ակվարիումներում՝ հասնելու իր պահպանման առաքելությանը: Այցելեք՝ newsroom.wcs.org Հետևեք՝ @WCSNewsroom: Լրացուցիչ տեղեկությունների համար՝ 347-840-1242: Լսեք WCS Wild Audio փոդքաստը այստեղ:
Որպես հարավ-արևելքի գլխավոր պետական ​​հաստատություն՝ Ապալաչյան պետական ​​համալսարանը ուսանողներին պատրաստում է լիարժեք կյանքով ապրել որպես համաշխարհային քաղաքացիներ, ովքեր հասկանում և պատասխանատվություն են վերցնում բոլորի համար կայուն ապագա ստեղծելու համար: Ապալաչյան փորձառությունը խթանում է ներառման ոգին` մարդկանց միավորելով ոգեշնչող եղանակներով` գիտելիքներ ձեռք բերելու և ստեղծելու, ամբողջականորեն աճելու, կրքով և վճռականությամբ գործելու և բազմազանությունն ու տարբերությունը ընդունելու համար: Ապալաչյան ընտանիքը, որը գտնվում է Բլյու Ռիջ լեռներում, Հյուսիսային Կարոլինայի համալսարանի 17 համալսարաններից մեկն է: Մոտ 21,000 ուսանող ունեցող Ապալաչյան համալսարանն ունի ուսանող-դասախոսական կազմի ցածր հարաբերակցություն և առաջարկում է ավելի քան 150 բակալավրի և ասպիրանտական ​​ծրագրեր:
National Geographic-ի համագործակցությունը Rolex-ի հետ աջակցում է արշավախմբերին՝ ուսումնասիրելու երկրագնդի ամենակարևոր վայրերը: Օգտագործելով աշխարհահռչակ գիտական ​​փորձաքննությունը և առաջադեմ տեխնոլոգիաները՝ բացահայտելու նոր պատկերացումներ Երկրի վրա կյանքի համար կարևոր համակարգերի վերաբերյալ՝ այս արշավախմբերն օգնում են գիտնականներին, քաղաքականություն մշակողներին և տեղական համայնքներին պլանավորել և լուծումներ գտնել կլիմայի և կլիմայի ազդեցության վերաբերյալ: Միջավայրը փոխվում է՝ հզոր պատմությունների միջոցով պատմելով մեր աշխարհի հրաշալիքները:
Շուրջ մեկ դար Rolex-ն աջակցել է ռահվիրա հետազոտողներին, ովքեր ձգտում են առաջ տանել մարդկային հնարավորությունների սահմանները: Ընկերությունը բացահայտումների համար հետազոտությունների քարոզչությունից անցել է մոլորակի պաշտպանությանը՝ երկարաժամկետ պարտավորություն ստանձնելով աջակցելու անհատներին և կազմակերպություններին, ովքեր օգտագործում են գիտությունը՝ հասկանալու և մշակելու այսօրվա բնապահպանական խնդիրները:
Այս ներգրավվածությունն ամրապնդվեց 2019-ին Forever Planet-ի գործարկումից հետո, որն ի սկզբանե կենտրոնացած էր մարդկանց վրա, ովքեր նպաստում են ավելի լավ աշխարհին՝ Rolex Awards for Enterprise-ի միջոցով, պաշտպանում են օվկիանոսները Mission Blue-ի հետ համագործակցության միջոցով և իրականություն են դարձնում կլիմայի փոփոխությունը: հասկացվում է որպես National Geographic Society-ի հետ իր հարաբերությունների մաս:
Մշտական ​​մոլորակի նախաձեռնությամբ ընդունված այլ գործընկերությունների ընդլայնված փաթեթն այժմ ներառում է. One Ocean Foundation-ը և Menkab-ը պաշտպանում են Միջերկրական ծովում կետաձկան կենսաբազմազանությունը. Xunaan-Ha արշավախումբը բացահայտում է ջրի որակը Յուկատանում, Մեքսիկա; ՄԵԾ արշավախումբ դեպի Արկտիկա 2023 թվականին՝ Արկտիկայի սպառնալիքների վերաբերյալ տվյալներ հավաքելու համար. Hearts In The Ice, նաև Արկտիկայի կլիմայի փոփոխության վերաբերյալ տեղեկատվություն հավաքելու համար. և Մոնակոյի Կապույտ նախաձեռնությունը՝ համախմբելով ծովային պահպանման լուծումների փորձագետներին:
Rolex-ը նաև աջակցում է կազմակերպություններին և նախաձեռնություններին, որոնք դաստիարակում են հետազոտողների, գիտնականների և բնապահպանների հաջորդ սերունդը կրթաթոշակների և դրամաշնորհների միջոցով, ինչպիսիք են Ստորջրյա կրթաթոշակների համաշխարհային ասոցիացիան և Rolex Explorers Club Grant-ը:
National Geographic Society-ն գլոբալ շահույթ չհետապնդող կազմակերպություն է, որն օգտագործում է գիտության, հետազոտության, կրթության և պատմվածքների ուժը՝ լուսավորելու և պաշտպանելու մեր աշխարհի հրաշքները: 1888 թվականից ի վեր National Geographic-ը ընդլայնում է հետազոտության սահմանները, ներդրումներ է կատարում համարձակ տաղանդների և փոխակերպող գաղափարների մեջ, տրամադրում է ավելի քան 15,000 զբաղվածության դրամաշնորհ յոթ մայրցամաքներում, տարեկան 3 միլիոն ուսանողի հասնելով կրթական առաջարկներով և գրավելով համաշխարհային ուշադրությունը ստորագրությունների միջոցով: , պատմություններ և բովանդակություն։ Ավելին իմանալու համար այցելեք www.nationalgeographic.org կամ հետևեք մեզ Instagram-ում, Twitter-ում և Facebook-ում:
Առաքելություն. WCS-ը փրկում է վայրի և վայրի բնությունն ամբողջ աշխարհում՝ գիտության, պահպանման ջանքերի, կրթության և մարդկանց ոգեշնչելու միջոցով՝ գնահատելու բնությունը: Բրոնքսի կենդանաբանական այգում հիմնված WCS-ն օգտագործում է իր գլոբալ պահպանության ծրագրի ողջ հզորությունը՝ իրականացնելու իր առաքելությունը՝ տարեկան 4 միլիոն այցելու ունենալով մոտ 60 երկրներում և աշխարհի բոլոր օվկիանոսներում, ինչպես նաև Նյու Յորքի հինգ վայրի բնության զբոսայգիներում: WCS-ը միավորում է իր փորձը կենդանաբանական այգիներում և ակվարիումներում՝ հասնելու իր պահպանման առաքելությանը: Այցելեք newsroom.wcs.org: Բաժանորդագրվեք՝ @WCSNewsroom: Հավելյալ տեղեկություն՝ +1 (347) 840-1242։
SpaceRef-ի համահիմնադիր, Explorers Club-ի անդամ, նախկին ՆԱՍԱ-ն, այցելու թիմ, լրագրող, տիեզերք և աստղակենսաբան, ձախողված ալպինիստ:


Հրապարակման ժամանակը՝ սեպտ-10-2022