מדענים מוצאים עדויות ל-187 סדרים טקסונומיים ב-20 ליטר מים שנאספו מאחת הסביבות הקשות ביותר על פני כדור הארץ.
צוות של מדענים בראשות האגודה לשימור חיות הבר (WCS) ואוניברסיטת אפלצ'יאן השתמשו ב-DNA סביבתי (eDNA) כדי לתעד את המגוון הביולוגי האלפיני של ההר הגבוה ביותר על פני כדור הארץ, הר האוורסט ברוחב 29,032 רגל (8,849 מטר). עבודה חשובה זו היא חלק מהמשלחת פורצת הדרך של נשיונל ג'יאוגרפיק ו-Rolex Perpetual Planet Everest לשנת 2019, משלחת האוורסט המדעית הגדולה ביותר אי פעם.
כשכתבו על הממצאים שלהם בכתב העת iScience, הצוות אסף eDNA מדגימות מים מעשר בריכות ונחלים בעומקים שנעים בין 14,763 רגל (4,500 מטר) ל-18,044 רגל (5,500 מטר) במשך ארבעה שבועות. אתרים אלו כוללים אזורים של חגורות אלפיניות הקיימות מעל קו העצים ומכילות מגוון מיני צמחים ושיחים פורחים, וכן חגורות איאוליות המשתרעות מעבר לצמחים פורחים ושיחים במעלה הזרם בביוספרה. הם זיהו אורגניזמים השייכים ל-187 סדרים טקסונומיים מתוך 20 ליטר מים בלבד, שווה ערך ל-16.3%, או שישית, מסך כל המסדרים הידועים בעץ החיים, עץ המשפחה של המגוון הביולוגי של כדור הארץ.
eDNA מחפש כמויות עקבות של חומר גנטי שהותירו אחריהם אורגניזמים וחיות בר ומספק שיטה משתלמת יותר, מהירה יותר ומקיפה יותר לשיפור יכולות המחקר להערכת המגוון הביולוגי בסביבה המימית. דגימות נאספות באמצעות קופסה אטומה המכילה מסנן הלוכד חומר גנטי, אשר מנותח לאחר מכן במעבדה תוך שימוש ב-DNA metabarcoding וטכניקות רצף אחרות. WCS משתמשת ב-eDNA כדי לגלות מינים נדירים ובסכנת הכחדה, מלווייתני גבן ועד צבים רכים של Swinhoe, אחד המינים הנדירים ביותר על פני כדור הארץ.
מפת חום של קריאות רצף של חיידקים שזוהו ומסווגים בסדר טקסונומי באמצעות SingleM ומסד הנתונים של Greengenes מכל אתר.
למרות שהמחקר של אוורסט התמקד בזיהוי ברמת הסדר, הצוות הצליח לזהות אורגניזמים רבים עד לרמת הסוג או המין.
לדוגמה, הצוות זיהה רוטיפים וטרדיגרדים, שני בעלי חיים זעירים הידועים כמצליחים בכמה מהסביבות הקשות והקיצוניות ביותר ונחשבים לכמה מבעלי החיים הגמישים ביותר הידועים על פני כדור הארץ. בנוסף, הם גילו את אפרוח השלג הטיבטי שנמצא בפארק הלאומי Sagarmatha והופתעו לגלות מינים כמו כלבי בית ותרנגולות המייצגים את השפעת פעילות האדם על הנוף.
הם גם מצאו עצי אורן שניתן למצוא רק על גבעות רחוקות מאוד מהמקום שבו הם דגמו, מה שמראים כיצד אבקה הנושבת ברוח נעה גבוה אל פרשת המים הללו. יצור נוסף שמצאו בכמה מקומות היה הזבוב, אינדיקטור ידוע לשינוי סביבתי.
מלאי ה-eDNA יסייע לניטור ביולוגי עתידי של הרי ההימלאיה הגבוהים ולמחקרים מולקולריים רטרוספקטיביים כדי להעריך שינויים לאורך זמן, כאשר ההתחממות הנגרמת על ידי האקלים, הפשרת הקרחונים וההשפעות האנושיות משנות את המערכת האקולוגית המפורסמת בעולם, המשתנה במהירות.
ד"ר טרייסי סימון מתוכנית בריאות בעלי חיים WCS, מנהיגה משותפת של צוות אוורסט ביופילד וחוקרת ראשית, אמרה: "יש מגוון ביולוגי רב. הסביבה האלפינית, כולל הר האוורסט, צריכה להיחשב ככפופה לניטור מתמשך ארוך טווח של המגוון הביולוגי האלפיני, בנוסף לניטור ביו אקלימי והערכת השפעת שינויי האקלים. ”
ד"ר מריסה לים מהאגודה לשימור חיות הבר אמרה: "הלכנו לגג העולם בחיפוש אחר חיים. הנה מה שמצאנו. עם זאת, הסיפור לא מסתיים בכך. לעזור ליידע את המודיעין העתידי."
מנהל שותף במחקר שדה, חוקר נשיונל ג'יאוגרפיק ופרופסור חבר באוניברסיטת אפלצ'יאן, ד"ר אנטון סיימון, אמר: "לפני מאה שנה, כשנשאל, 'למה ללכת לאוורסט?', ענה המטפס הבריטי ג'ורג' מלורי, 'כי זה היה שם. לצוות 2019 שלנו הייתה דעה שונה מאוד: הלכנו להר האוורסט כי זה היה אינפורמטיבי ויכול ללמד אותנו על העולם בו אנו חיים".
על ידי הפיכת מערך הנתונים של הקוד הפתוח לזמין לקהילת המחקר, המחברים מקווים לתרום למאמץ המתמשך לבנות משאבים מולקולריים כדי לחקור ולעקוב אחר שינויים במגוון הביולוגי בהרים הגבוהים ביותר של כדור הארץ.
ציטוט מאמר: Lim et al., Using DNA סביבתי להערכת המגוון הביולוגי של עץ החיים בצד הדרומי של הר האוורסט, 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 ו-Tracey A. Simon1,8,
1 החברה לשימור חיות בר, תוכנית לבריאות זואולוגית, גן החיות של ברונקס, ברונקס, ניו יורק 10460, ארה"ב 2 אוניברסיטת אפלצ'יאן סטייט, המחלקה לגיאוגרפיה ותכנון, בון, NC 28608, ארה"ב 3 אוניברסיטת מקגיל, מחלקת המוזיאונים והביולוגיה של Redpath, מונטריאול, 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, ארה"ב 8 מוביל קשר* תקשורת
המשימה: WCS מציל חיות בר וחיות בר ברחבי העולם באמצעות מדע, מאמצי שימור, חינוך והשראה לאנשים להעריך את הטבע. כדי למלא את המשימה שלנו, WCS מבוסס בגן החיות של ברונקס, תוך שימוש במלוא העוצמה של תוכנית השימור הגלובלית שלה, אליה מבקרים מדי שנה 4 מיליון אנשים בכמעט 60 מדינות ובכל האוקיינוסים של העולם, כמו גם חמישה פארקי חיות בר בניו יורק. WCS מפגישה את המומחיות שלה בגני חיות ואקווריומים כדי להשיג את משימת השימור שלה. בקר: newsroom.wcs.org עקוב אחר: @WCSNewsroom. לפרטים נוספים: 347-840-1242. האזינו לפודקאסט WCS Wild Audio כאן.
כמוסד הציבורי המוביל בדרום מזרח, אוניברסיטת אפלצ'יאן מכינה את הסטודנטים לחיות חיים מספקים כאזרחים גלובליים שמבינים ולוקחים אחריות על יצירת עתיד בר קיימא לכולם. חווית האפלצ'ים מטפחת רוח של הכלה על ידי חיבור בין אנשים בדרכים מעוררות השראה לרכוש וליצור ידע, לצמוח בצורה הוליסטית, לפעול בתשוקה ובנחישות, ולאמץ גיוון ושוני. האפלצ'ים, הממוקמים בהרי בלו רידג', הם אחד מ-17 קמפוסים במערכת אוניברסיטת צפון קרוליינה. עם כמעט 21,000 סטודנטים, לאוניברסיטת אפלצ'יאן יש יחס סטודנטים-סגל נמוך והיא מציעה למעלה מ-150 תוכניות לתואר ראשון ושני.
השותפות של נשיונל ג'יאוגרפיק עם רולקס תומכת במשלחות לחקור את המקומות הקריטיים ביותר על פני כדור הארץ. באמצעות מומחיות מדעית בעלת שם עולמי וטכנולוגיה מתקדמת כדי לחשוף תובנות חדשות על מערכות קריטיות לחיים על פני כדור הארץ, משלחות אלו מסייעות למדענים, קובעי מדיניות וקהילות מקומיות לתכנן ולמצוא פתרונות להשפעות האקלים והאקלים. הסביבה משתנה, מספרת את נפלאות העולם שלנו באמצעות סיפורים רבי עוצמה.
במשך כמעט מאה שנה, רולקס תמכה בחוקרים פורצי דרך המבקשים לפרוץ את גבולות האפשרויות האנושיות. החברה עברה מתמיכה במחקר לגילוי להגנה על כדור הארץ על ידי מחויבות ארוכת טווח לתמיכה ביחידים וארגונים המשתמשים במדע כדי להבין ולפתח פתרונות לבעיות הסביבתיות של ימינו.
המעורבות הזו התחזקה עם השקת Forever Planet ב-2019, שהתמקדה בתחילה באנשים שתורמים לעולם טוב יותר באמצעות פרסי רולקס לארגונים, מגנים על האוקיינוסים באמצעות שותפות עם Mission Blue, והופכים את שינוי האקלים למציאות. מובן כחלק מיחסיה עם האגודה הלאומית לג'יאוגרפיק.
הפורטפוליו המורחב של שותפויות אחרות שאומצו במסגרת יוזמת Perpetual Planet כולל כעת: משלחות קוטב שדוחפות את גבולות החקר התת-מימי; One Ocean Foundation ו-Menkab מגנות על המגוון הביולוגי של לומנים בים התיכון; משלחת Xunaan-Ha חושפת את איכות המים ביוקטן, מקסיקו; משלחת גדולה לאזור הארקטי בשנת 2023 לאיסוף נתונים על האיומים הארקטיים; Hearts In The Ice, גם כדי לאסוף מידע על שינויי האקלים באזור הארקטי; ויוזמת מונקו כחולה, המפגישה מומחים בפתרונות שימור ימיים.
רולקס גם תומכת בארגונים ויוזמות שמטפחים את הדור הבא של מגלי ארצות, מדענים ואנשי שימור באמצעות מלגות ומענקים כמו האגודה העולמית למלגות תת-ימיות ומענק מועדון החוקרים של רולקס.
האגודה הלאומית לג'יאוגרפיק היא ארגון עולמי ללא מטרות רווח המשתמש בכוחם של מדע, מחקר, חינוך וסיפורים כדי להאיר ולהגן על נפלאות העולם שלנו. מאז 1888, נשיונל ג'יאוגרפיק פורצת את גבולות המחקר, משקיעה בכישרון נועז וברעיונות טרנספורמטיביים, מספקת יותר מ-15,000 מענקי תעסוקה בשבע יבשות, מגיעה ל-3 מיליון סטודנטים מדי שנה עם הצעות חינוכיות, ומשכה תשומת לב עולמית באמצעות חתימות. , סיפורים ותוכן. למידע נוסף, בקרו ב-www.nationalgeographic.org או עקבו אחרינו באינסטגרם, בטוויטר ובפייסבוק.
המשימה: WCS מציל חיות בר וחיות בר ברחבי העולם באמצעות מדע, מאמצי שימור, חינוך והשראה לאנשים להעריך את הטבע. מבוססת בגן החיות של ברונקס, WCS משתמשת במלוא הכוח של תוכנית השימור העולמית שלה כדי למלא את משימתה, עם 4 מיליון מבקרים מדי שנה בכמעט 60 מדינות ובכל האוקיינוסים בעולם, כמו גם חמישה פארקי חיות בר בעיר ניו יורק. WCS מפגישה את המומחיות שלה בגני חיות ואקווריומים כדי להשיג את משימת השימור שלה. בקר בכתובת newsroom.wcs.org. הירשם: @WCSNewsroom. מידע נוסף: +1 (347) 840-1242.
מייסד שותף של SpaceRef, חבר במועדון החוקרים, לשעבר נאס"א, צוות אורח, עיתונאי, חלל ואסטרוביולוג, מטפס כושל.
זמן פרסום: 10 בספטמבר 2022