Wissenschaftler finden Hinweise auf 187 taxonomische Ordnungen in 20 Litern Wasser, das in einer der rauesten Umgebungen der Erde gesammelt wurde.
Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung der Wildlife Conservation Society (WCS) und der Appalachian State University hat Umwelt-DNA (eDNA) verwendet, um die alpine Artenvielfalt des höchsten Berges der Erde, des 29.032 Fuß (8.849 Meter) breiten Mount Everest, zu dokumentieren. Diese wichtige Arbeit ist Teil der bahnbrechenden National Geographic und Rolex Perpetual Planet Everest Expedition 2019, der größten wissenschaftlichen Everest-Expedition aller Zeiten.
Das Team schrieb über seine Ergebnisse in der Zeitschrift iScience und sammelte über einen Zeitraum von vier Wochen eDNA aus Wasserproben aus zehn Teichen und Bächen in Tiefen zwischen 14.763 Fuß (4.500 Metern) und 18.044 Fuß (5.500 Metern). Zu diesen Standorten gehören Gebiete alpiner Gürtel, die oberhalb der Baumgrenze liegen und eine Reihe von Blütenpflanzen- und Straucharten enthalten, sowie Äolsgürtel, die sich über Blütenpflanzen und Sträucher flussaufwärts in der Biosphäre erstrecken. Sie identifizierten Organismen, die zu 187 taxonomischen Ordnungen gehören, aus nur 20 Litern Wasser, was 16,3 % oder einem Sechstel der Gesamtzahl der bekannten Ordnungen im Baum des Lebens, dem Stammbaum der Artenvielfalt der Erde, entspricht.
eDNA sucht nach Spuren genetischen Materials, das von Organismen und Wildtieren zurückgelassen wird, und bietet eine kostengünstigere, schnellere und umfassendere Methode zur Verbesserung der Forschungskapazitäten zur Bewertung der Artenvielfalt in der aquatischen Umwelt. Die Proben werden in einer versiegelten Box gesammelt, die einen Filter enthält, der genetisches Material einfängt, das dann in einem Labor mithilfe von DNA-Metabarcoding und anderen Sequenzierungstechniken analysiert wird. WCS nutzt eDNA, um seltene und gefährdete Arten zu entdecken, vom Buckelwal bis zur Swinhoe-Weichschildkröte, einer der seltensten Arten der Erde.
Wärmekarte der Sequenzablesungen von Bakterien, die mithilfe von SingleM und der Greengenes-Datenbank von jedem Standort identifiziert und in taxonomischer Reihenfolge klassifiziert wurden.
Obwohl sich Everests Forschung auf die Identifizierung auf Ordnungsebene konzentrierte, war das Team in der Lage, viele Organismen bis auf die Ebene der Gattung oder Art zu identifizieren.
Das Team identifizierte beispielsweise Rädertierchen und Bärtierchen, zwei winzige Tiere, die bekanntermaßen in einigen der rauesten und extremsten Umgebungen gedeihen und zu den widerstandsfähigsten Tieren der Erde zählen. Darüber hinaus entdeckten sie das tibetische Schneeküken im Sagarmatha-Nationalpark und waren überrascht, Arten wie Haushunde und Hühner zu finden, die den Einfluss menschlicher Aktivitäten auf die Landschaft darstellen.
Sie fanden auch Kiefern, die nur an Hängen zu finden sind, die sehr weit von den Proben entfernt sind, was zeigt, wie der vom Wind verwehte Pollen hoch in diese Wassereinzugsgebiete gelangt. Ein weiteres Lebewesen, das sie an mehreren Orten fanden, war die Eintagsfliege, ein bekannter Indikator für Umweltveränderungen.
Das eDNA-Inventar wird künftig bei der Bioüberwachung des hohen Himalaya und bei retrospektiven molekularen Studien helfen, Veränderungen im Laufe der Zeit zu bewerten, wenn klimabedingte Erwärmung, Gletscherschmelze und menschliche Einflüsse dieses sich schnell verändernde, weltberühmte Ökosystem verändern.
Dr. Tracey Seimon vom WCS Animal Health Program, Co-Leiterin des Everest Biofield-Teams und leitende Forscherin, sagte: „Es gibt eine große Artenvielfalt. Die alpine Umwelt, einschließlich des Mount Everest, sollte als Gegenstand einer kontinuierlichen Langzeitüberwachung der alpinen Artenvielfalt betrachtet werden, zusätzlich zur bioklimatischen Überwachung und zur Folgenabschätzung des Klimawandels. ”
Dr. Marisa Lim von der Wildlife Conservation Society sagte: „Wir sind auf der Suche nach Leben bis zum Dach der Welt gegangen. Hier ist, was wir gefunden haben. Damit ist die Geschichte jedoch noch nicht zu Ende. Helfen Sie dabei, zukünftige Erkenntnisse zu gewinnen.“
Der Co-Direktor der Feldforschung, National Geographic-Forscher und außerordentlicher Professor an der Appalachian State University, Dr. Anton Simon, sagte: „Vor einem Jahrhundert antwortete der britische Bergsteiger George Mallory auf die Frage: ‚Warum zum Everest?‘: ‚Weil er dort war.‘ Unser Team 2019 war einer ganz anderen Meinung: Wir sind zum Mount Everest gegangen, weil er informativ war und uns etwas über die Welt, in der wir leben, lehren konnte.“
Durch die Bereitstellung dieses Open-Source-Datensatzes für die Forschungsgemeinschaft hoffen die Autoren, zu den laufenden Bemühungen beizutragen, molekulare Ressourcen aufzubauen, um Veränderungen in der Artenvielfalt in den höchsten Bergen der Erde zu untersuchen und zu verfolgen.
Artikelzitat: Lim et al., Using Environmental DNA to Assessment the Biodiversity of the Tree of Life on the South Side of 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 und 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 , KanadaQ94 Department of Primary Industries, Wellington 6011, Neuseeland 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 Hauptkontakt* Kommunikation
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Mitbegründer von SpaceRef, Mitglied des Explorers Club, Ex-NASA, Gastteam, Journalist, Weltraum- und Astrobiologe, gescheiterter Kletterer.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 10. September 2022