Tricoders selvaggi: svelare i misteri della fauna selvatica dell'Everest con eDNA

Gli scienziati hanno trovato prove di 187 ordini tassonomici in 20 litri di acqua raccolta da uno degli ambienti più difficili della Terra.
Un team di scienziati guidato dalla Wildlife Conservation Society (WCS) e dall’Appalachian State University ha utilizzato il DNA ambientale (eDNA) per documentare la biodiversità alpina della montagna più alta della terra, il Monte Everest, largo 29.032 piedi (8.849 metri). Questo importante lavoro fa parte della rivoluzionaria spedizione National Geographic e Rolex Perpetual Planet Everest Expedition del 2019, la più grande spedizione scientifica mai realizzata sull’Everest.
Scrivendo le loro scoperte sulla rivista iScience, il team ha raccolto eDNA da campioni di acqua provenienti da dieci stagni e corsi d'acqua a profondità che vanno da 4.500 metri (14.763 piedi) a 5.500 metri (18.044 piedi) per quattro settimane. Questi siti includono aree di cinture alpine che esistono al di sopra del limite degli alberi e contengono una gamma di specie di piante da fiore e arbusti, nonché cinture eoliche che si estendono oltre piante da fiore e arbusti a monte della biosfera. Hanno identificato organismi appartenenti a 187 ordini tassonomici in soli 20 litri d'acqua, equivalenti al 16,3%, ovvero un sesto, del numero totale di ordini conosciuti nell'Albero della Vita, l'albero genealogico della biodiversità terrestre.
eDNA ricerca tracce di materiale genetico lasciato da organismi e fauna selvatica e fornisce un metodo più conveniente, più rapido e più completo per migliorare le capacità di ricerca per valutare la biodiversità nell’ambiente acquatico. I campioni vengono raccolti utilizzando una scatola sigillata contenente un filtro che intrappola il materiale genetico, che viene poi analizzato in laboratorio utilizzando il metabarcoding del DNA e altre tecniche di sequenziamento. WCS utilizza l'eDNA per scoprire specie rare e in via di estinzione, dalle megattere alle tartarughe dal guscio molle Swinhoe, una delle specie più rare sulla Terra.
Mappa termica delle letture di sequenze di batteri identificati e classificati in ordine tassonomico utilizzando SingleM e il database Greengenes da ciascun sito.
Sebbene la ricerca di Everest si sia concentrata sull'identificazione a livello di ordine, il team è stato in grado di identificare molti organismi fino al livello di genere o specie.
Ad esempio, il team ha identificato rotiferi e tardigradi, due minuscoli animali noti per prosperare in alcuni degli ambienti più difficili ed estremi e sono considerati alcuni degli animali più resistenti conosciuti sulla Terra. Inoltre, hanno scoperto il pulcino delle nevi tibetano trovato nel Parco Nazionale di Sagarmatha e sono rimasti sorpresi di trovare specie come cani domestici e polli che rappresentano l’impatto delle attività umane sul paesaggio.
Hanno anche trovato alberi di pino che possono essere trovati solo sui pendii molto lontani da dove hanno effettuato il campionamento, mostrando come il polline trasportato dal vento viaggi in alto in questi bacini idrografici. Un'altra creatura trovata in diversi luoghi era la mosca effimera, un noto indicatore di cambiamento ambientale.
L’inventario eDNA aiuterà il futuro biomonitoraggio dell’alto Himalaya e gli studi molecolari retrospettivi per valutare i cambiamenti nel tempo man mano che il riscaldamento indotto dal clima, lo scioglimento dei ghiacciai e gli impatti umani modificano questo ecosistema in rapida evoluzione e di fama mondiale.
La dottoressa Tracey Seimon del WCS Animal Health Program, co-responsabile del team Everest Biofield e ricercatrice principale, ha dichiarato: “C’è molta biodiversità. L’ambiente alpino, compreso il Monte Everest, dovrebbe essere considerato soggetto a un monitoraggio continuo a lungo termine della biodiversità alpina, oltre al monitoraggio bioclimatico e alla valutazione dell’impatto dei cambiamenti climatici. "
La dottoressa Marisa Lim della Wildlife Conservation Society ha dichiarato: “Siamo andati sul tetto del mondo in cerca di vita. Ecco cosa abbiamo trovato. Tuttavia, la storia non finisce qui. contribuire a informare l’intelligence futura”.
Il co-direttore della ricerca sul campo, ricercatore del National Geographic e professore associato presso l'Appalachian State University, il dottor Anton Simon, ha dichiarato: “Un secolo fa, quando gli fu chiesto: 'Perché andare sull'Everest?', lo scalatore britannico George Mallory rispose: 'Perché era lì. Il nostro team del 2019 aveva un’opinione molto diversa: siamo andati sul Monte Everest perché era informativo e poteva insegnarci il mondo in cui viviamo”.
Rendendo questo set di dati open source disponibile alla comunità di ricerca, gli autori sperano di contribuire allo sforzo in corso per costruire risorse molecolari per studiare e monitorare i cambiamenti nella biodiversità nelle montagne più alte della Terra.
Citazione dell'articolo: Lim et al., Usando il DNA ambientale per valutare la biodiversità dell'albero della vita sul lato sud del Monte 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 e 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, Nuova Zelanda 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 Lead Contact* Comunicazioni
Missione: WCS salva la fauna selvatica e la fauna selvatica in tutto il mondo attraverso la scienza, gli sforzi di conservazione, l'educazione e ispirando le persone ad apprezzare la natura. Per compiere la nostra missione, WCS ha sede presso lo zoo del Bronx, sfruttando tutta la potenza del suo programma di conservazione globale, che viene visitato ogni anno da 4 milioni di persone in quasi 60 paesi e in tutti gli oceani del mondo, oltre a cinque parchi naturali nel Nuovo Mondo. York. WCS riunisce le sue competenze negli zoo e negli acquari per raggiungere la sua missione di conservazione. Visita: newsroom.wcs.org Segui: @WCSNewsroom. Per ulteriori informazioni: 347-840-1242. Ascolta il podcast WCS Wild Audio qui.
In qualità di principale istituzione pubblica nel sud-est, l'Appalachian State University prepara gli studenti a vivere una vita appagante come cittadini globali che comprendono e si assumono la responsabilità di creare un futuro sostenibile per tutti. L’esperienza degli Appalachi promuove uno spirito di inclusione riunendo le persone in modi stimolanti per acquisire e creare conoscenza, crescere in modo olistico, agire con passione e determinazione e abbracciare la diversità e la differenza. Gli Appalachi, situati nelle montagne Blue Ridge, sono uno dei 17 campus del sistema dell'Università della Carolina del Nord. Con quasi 21.000 studenti, l'Appalachian University ha un basso rapporto studenti-facoltà e offre oltre 150 programmi universitari e di laurea.
La partnership tra National Geographic e Rolex supporta spedizioni per esplorare i luoghi più critici della terra. Utilizzando competenze scientifiche di fama mondiale e tecnologie all’avanguardia per scoprire nuove informazioni sui sistemi fondamentali per la vita sulla Terra, queste spedizioni aiutano scienziati, politici e comunità locali a pianificare e trovare soluzioni al clima e ai suoi impatti. L'ambiente sta cambiando, raccontando le meraviglie del nostro mondo attraverso storie potenti.
Da quasi un secolo, Rolex sostiene gli esploratori pionieristici che cercano di oltrepassare i confini delle possibilità umane. L'azienda è passata dal sostenere la ricerca per la scoperta alla protezione del pianeta, assumendo un impegno a lungo termine nel supportare individui e organizzazioni che utilizzano la scienza per comprendere e sviluppare soluzioni ai problemi ambientali odierni.
Questo impegno è stato rafforzato con il lancio di Forever Planet nel 2019, che inizialmente si concentrava sulle persone che contribuiscono a un mondo migliore attraverso i Rolex Awards for Enterprise, proteggono gli oceani attraverso una partnership con Mission Blue e rendono il cambiamento climatico una realtà. inteso come parte del suo rapporto con la National Geographic Society.
Il portafoglio ampliato di altre partnership adottate nell’ambito dell’iniziativa Perpetual Planet comprende ora: spedizioni polari che ampliano i confini dell’esplorazione subacquea; One Ocean Foundation e Menkab tutelano la biodiversità dei cetacei nel Mediterraneo; Spedizione Xunaan-Ha che rivela la qualità dell'acqua nello Yucatan, in Messico; GRANDE spedizione nell’Artico nel 2023 per raccogliere dati sulle minacce artiche; Hearts In The Ice, anche per raccogliere informazioni sui cambiamenti climatici nell'Artico; e la Monaco Blue Initiative, che riunisce esperti in soluzioni per la conservazione marina.
Rolex sostiene inoltre organizzazioni e iniziative che coltivano la prossima generazione di esploratori, scienziati e ambientalisti attraverso borse di studio e sovvenzioni come la World Underwater Scholarship Association e il Rolex Explorers Club Grant.
La National Geographic Society è un'organizzazione globale senza scopo di lucro che utilizza il potere della scienza, della ricerca, dell'istruzione e della narrazione per illuminare e proteggere le meraviglie del nostro mondo. Dal 1888, National Geographic ha ampliato i confini della ricerca, investendo in talenti audaci e idee trasformative, fornendo più di 15.000 borse di studio in sette continenti, raggiungendo 3 milioni di studenti ogni anno con offerte formative e catturando l'attenzione mondiale attraverso le firme. , storie e contenuti. Per saperne di più, visita www.nationalgeographic.org o seguici su Instagram, Twitter e Facebook.
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Co-fondatore di SpaceRef, membro dell'Explorers Club, ex-NASA, visiting team, giornalista, spazio e astrobiologo, scalatore fallito.


Orario di pubblicazione: 10 settembre 2022