يجد العلماء دليلاً على 187 رتبة تصنيفية في 20 لترًا من الماء تم جمعها من واحدة من أقسى البيئات على وجه الأرض.
استخدم فريق من العلماء بقيادة جمعية الحفاظ على الحياة البرية (WCS) وجامعة ولاية أبالاتشي الحمض النووي البيئي (eDNA) لتوثيق التنوع البيولوجي في جبال الألب لأطول جبل على وجه الأرض، وهو جبل إيفرست الذي يبلغ عرضه 29032 قدمًا (8849 مترًا). يعد هذا العمل المهم جزءًا من رحلة ناشونال جيوغرافيك ورولكس الدائمة إلى كوكب إيفرست الرائدة لعام 2019، وهي أكبر رحلة استكشافية علمية على الإطلاق إلى جبل إيفرست.
وبالكتابة عن النتائج التي توصلوا إليها في مجلة iScience، قام الفريق بجمع الحمض النووي الإلكتروني من عينات المياه من عشرة برك وجداول على أعماق تتراوح بين 14763 قدمًا (4500 متر) إلى 18044 قدمًا (5500 متر) على مدى أربعة أسابيع. تشمل هذه المواقع مناطق أحزمة جبال الألب التي توجد فوق خط الأشجار وتحتوي على مجموعة من أنواع النباتات والشجيرات المزهرة، بالإضافة إلى أحزمة إيولاية تمتد إلى ما هو أبعد من النباتات والشجيرات المزهرة في أعلى المحيط الحيوي. وقد حددوا كائنات تنتمي إلى 187 رتبة تصنيفية من 20 لترًا فقط من الماء، أي ما يعادل 16.3%، أو سدس إجمالي عدد الرتب المعروفة في شجرة الحياة، شجرة عائلة التنوع البيولوجي على الأرض.
يبحث eDNA عن كميات ضئيلة من المواد الجينية التي خلفتها الكائنات الحية والحياة البرية ويوفر طريقة أقل تكلفة وأسرع وأكثر شمولاً لتحسين القدرات البحثية لتقييم التنوع البيولوجي في البيئة المائية. يتم جمع العينات باستخدام صندوق مغلق يحتوي على مرشح يحبس المادة الوراثية، والتي يتم بعد ذلك تحليلها في المختبر باستخدام ترميز الحمض النووي وتقنيات التسلسل الأخرى. تستخدم WCS الحمض النووي الإلكتروني لاكتشاف الأنواع النادرة والمهددة بالانقراض بدءًا من الحيتان الحدباء وحتى سلاحف سوينهو ذات القشرة الناعمة، وهي واحدة من أندر الأنواع على وجه الأرض.
خريطة حرارية لقراءات التسلسل للبكتيريا التي تم تحديدها وتصنيفها حسب الترتيب التصنيفي باستخدام SingleM وقاعدة بيانات Greengenes من كل موقع.
على الرغم من أن أبحاث إيفرست ركزت على تحديد مستوى النظام، إلا أن الفريق تمكن من التعرف على العديد من الكائنات الحية وصولاً إلى مستوى الجنس أو النوع.
على سبيل المثال، حدد الفريق الدوارات وبطيئات المشية، وهما حيوانان صغيران معروفان بالنمو في بعض البيئات الأكثر قسوة وقسوة، ويعتبران من أكثر الحيوانات المعروفة على وجه الأرض مرونة. بالإضافة إلى ذلك، اكتشفوا فرخ الثلج التبتي الموجود في حديقة ساجارماثا الوطنية، وتفاجأوا بإيجاد أنواع مثل الكلاب المنزلية والدجاج التي تمثل تأثير الأنشطة البشرية على المناظر الطبيعية.
كما عثروا أيضًا على أشجار صنوبر لا يمكن العثور عليها إلا على سفوح التلال بعيدًا جدًا عن المكان الذي أخذوا فيه العينات، مما يوضح كيف تنتقل حبوب اللقاح التي تحملها الرياح عاليًا إلى مستجمعات المياه هذه. مخلوق آخر وجدوه في عدة أماكن هو ذبابة مايو، وهو مؤشر معروف للتغير البيئي.
سيساعد مخزون eDNA في المراقبة الحيوية المستقبلية لجبال الهيمالايا المرتفعة والدراسات الجزيئية بأثر رجعي لتقييم التغيرات بمرور الوقت مع تغير الاحترار الناجم عن المناخ وذوبان الأنهار الجليدية والتأثيرات البشرية على هذا النظام البيئي سريع التغير والمشهور عالميًا.
وقالت الدكتورة تريسي سايمون من برنامج صحة الحيوان التابع لـ WCS، والقائد المشارك لفريق Everest Biofield والباحث الرئيسي: “هناك الكثير من التنوع البيولوجي. وينبغي اعتبار بيئة جبال الألب، بما في ذلك جبل إيفرست، خاضعة لرصد مستمر طويل الأجل للتنوع البيولوجي في جبال الألب، بالإضافة إلى مراقبة المناخ البيولوجي وتقييم تأثير تغير المناخ. "
وقالت الدكتورة ماريسا ليم من جمعية الحفاظ على الحياة البرية: "لقد ذهبنا إلى سطح العالم بحثًا عن الحياة. وهنا ما وجدناه. ومع ذلك، فإن القصة لا تنتهي عند هذا الحد. المساعدة في إعلام الاستخبارات المستقبلية."
قال الدكتور أنطون سيمون، المدير المشارك للبحث الميداني، والباحث في ناشيونال جيوغرافيك والأستاذ المشارك في جامعة ولاية أبالاتشيان: "قبل قرن من الزمان، عندما سُئل "لماذا تذهب إلى جبل إيفرست؟"، أجاب المتسلق البريطاني جورج مالوري: "لأنه كان هناك". كان لفريقنا لعام 2019 رأي مختلف تمامًا: لقد ذهبنا إلى جبل إيفرست لأنه كان مفيدًا ويمكن أن يعلمنا عن العالم الذي نعيش فيه.
ومن خلال إتاحة مجموعة البيانات مفتوحة المصدر لمجتمع البحث، يأمل المؤلفون في المساهمة في الجهود المستمرة لبناء الموارد الجزيئية لدراسة وتتبع التغيرات في التنوع البيولوجي في أعلى جبال الأرض.
اقتباس المقال: ليم وآخرون، استخدام الحمض النووي البيئي لتقييم التنوع البيولوجي لشجرة الحياة على الجانب الجنوبي من جبل إيفرست، iScience (2022) ماريسا كي في ليم، 1 أنطون سيمون، 2 باتيا نايتنجيل، 1 تشارلز سي شو، 3 ستيفان آر بي هولوي، 4 آدم جيه سولون، 5 نيكولاس بي دراجون، 5 ستيفن ك. شميدت، 5 أليكس تيت، 6 ساندرا ألفين، 6 أورورا ك. إلمور، 6،7 وتريسي أ. سيمون 1، 8،
1 جمعية الحفاظ على الحياة البرية، برنامج صحة الحيوان، حديقة حيوان برونكس، برونكس، نيويورك 10460، الولايات المتحدة الأمريكية 2 جامعة ولاية أبالاتشي، قسم الجغرافيا والتخطيط، بون، كارولاينا الشمالية 28608، الولايات المتحدة الأمريكية 3 جامعة ماكجيل، قسم ريدباث للمتاحف وعلم الأحياء، مونتريال، H3A 0G4 ، كنداQ94 قسم الصناعات الأولية، ويلينغتون 6011، نيوزيلندا 5 جامعة كولورادو، قسم البيئة والبيولوجيا التطورية، بولدر، CO 80309، الولايات المتحدة الأمريكية 6 الجمعية الجغرافية الوطنية، واشنطن العاصمة، 20036، USAQ107 الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي، الفضة- Spring, MD 20910, USA 8 جهة اتصال رئيسية* اتصالات
المهمة: تعمل WCS على إنقاذ الحياة البرية والحياة البرية في جميع أنحاء العالم من خلال العلوم وجهود الحفظ والتعليم وإلهام الناس لتقدير الطبيعة. لتحقيق مهمتنا، يقع مقر WCS في حديقة حيوان برونكس، باستخدام القوة الكاملة لبرنامج الحفاظ على البيئة العالمي الخاص بها، والذي يزوره سنويًا 4 ملايين شخص في ما يقرب من 60 دولة وجميع محيطات العالم، بالإضافة إلى خمس حدائق للحياة البرية في نيو ساوث ويلز. يورك. تجمع WCS خبراتها في حدائق الحيوان وأحواض السمك لتحقيق مهمة الحفاظ على البيئة. قم بزيارة: newsroom.wcs.org، اتبع: @WCSNewsroom. لمزيد من المعلومات: 347-840-1242. استمع إلى بودكاست WCS Wild Audio هنا.
باعتبارها المؤسسة العامة الرائدة في جنوب شرق البلاد، تقوم جامعة ولاية أبالاتشي بإعداد الطلاب ليعيشوا حياة مرضية كمواطنين عالميين يفهمون ويتحملون مسؤولية خلق مستقبل مستدام للجميع. تعزز تجربة الآبالاش روح الشمول من خلال الجمع بين الناس بطرق ملهمة لاكتساب المعرفة وإنشائها، والنمو بشكل كلي، والعمل بشغف وتصميم، واحتضان التنوع والاختلاف. تعد جامعة أبالاتشي، التي تقع في جبال بلو ريدج، واحدة من 17 حرمًا جامعيًا في نظام جامعة نورث كارولينا. مع ما يقرب من 21000 طالب، تتمتع جامعة أبالاتشيان بنسبة منخفضة من الطلاب إلى أعضاء هيئة التدريس وتقدم أكثر من 150 برنامجًا جامعيًا ودراسات عليا.
تدعم شراكة ناشيونال جيوغرافيك مع رولكس الرحلات الاستكشافية لاستكشاف أهم الأماكن على وجه الأرض. باستخدام الخبرة العلمية ذات الشهرة العالمية والتكنولوجيا المتطورة للكشف عن رؤى جديدة حول الأنظمة الحيوية للحياة على الأرض، تساعد هذه البعثات العلماء وصانعي السياسات والمجتمعات المحلية على التخطيط وإيجاد حلول لتأثيرات المناخ والمناخ. البيئة تتغير، وتحكي عجائب عالمنا من خلال قصص قوية.
منذ ما يقرب من قرن من الزمان، دعمت رولكس المستكشفين الرواد الذين يسعون إلى تجاوز حدود الإمكانيات البشرية. انتقلت الشركة من الدعوة إلى البحث من أجل الاكتشاف إلى حماية الكوكب من خلال الالتزام طويل الأمد بدعم الأفراد والمنظمات التي تستخدم العلم لفهم وتطوير الحلول للمشاكل البيئية الحالية.
تم تعزيز هذه المشاركة مع إطلاق Forever Planet في عام 2019، والتي ركزت في البداية على الأشخاص الذين يساهمون في عالم أفضل من خلال جوائز رولكس للمؤسسات، وحماية المحيطات من خلال الشراكة مع Mission Blue، وجعل تغير المناخ حقيقة واقعة. يُفهم كجزء من علاقتها مع الجمعية الجغرافية الوطنية.
وتشمل المجموعة الموسعة من الشراكات الأخرى المعتمدة في إطار مبادرة "الكوكب الدائم" الآن ما يلي: الرحلات الاستكشافية القطبية التي تدفع حدود الاستكشاف تحت الماء؛ مؤسسة One Ocean وMenkab تعملان على حماية التنوع البيولوجي للحيتانيات في البحر الأبيض المتوسط؛ بعثة Xunaan-Ha تكشف عن جودة المياه في ولاية يوكاتان بالمكسيك؛ رحلة استكشافية كبيرة إلى القطب الشمالي في عام 2023 لجمع بيانات حول تهديدات القطب الشمالي؛ "قلوب في الجليد"، أيضًا لجمع معلومات حول تغير المناخ في القطب الشمالي؛ ومبادرة موناكو الزرقاء، التي تجمع خبراء في حلول الحفاظ على البيئة البحرية.
تدعم رولكس أيضًا المنظمات والمبادرات التي ترعى الجيل القادم من المستكشفين والعلماء والمدافعين عن البيئة من خلال المنح الدراسية والمنح مثل الجمعية العالمية للمنح الدراسية تحت الماء ومنحة نادي رولكس للمستكشفين.
جمعية ناشيونال جيوغرافيك هي منظمة عالمية غير ربحية تستخدم قوة العلم والبحث والتعليم وسرد القصص لإلقاء الضوء على عجائب عالمنا وحمايتها. منذ عام 1888، تعمل ناشيونال جيوغرافيك على تجاوز حدود البحث، والاستثمار في المواهب الجريئة والأفكار التحويلية، وتوفير أكثر من 15000 منحة توظيف في سبع قارات، والوصول إلى 3 ملايين طالب سنويًا من خلال العروض التعليمية، وجذب الاهتمام العالمي من خلال التوقيعات. والقصص والمحتوى. لمعرفة المزيد، تفضل بزيارة www.nationalgeographic.org أو تابعنا على Instagram وTwitter وFacebook.
المهمة: تعمل WCS على إنقاذ الحياة البرية والحياة البرية في جميع أنحاء العالم من خلال العلوم وجهود الحفظ والتعليم وإلهام الناس لتقدير الطبيعة. تستخدم WCS، التي يقع مقرها في حديقة حيوان برونكس، القوة الكاملة لبرنامجها العالمي للحفاظ على البيئة لتحقيق مهمتها، مع 4 ملايين زائر سنويًا في ما يقرب من 60 دولة وجميع محيطات العالم، بالإضافة إلى خمس حدائق للحياة البرية في مدينة نيويورك. تجمع WCS خبراتها في حدائق الحيوان وأحواض السمك لتحقيق مهمة الحفاظ على البيئة. قم بزيارة newsroom.wcs.org. الاشتراك: @WCSNewsroom. معلومات إضافية: +1 (347) 840-1242.
مؤسس مشارك لـ SpaceRef، عضو في نادي المستكشفين، ناسا سابقًا، فريق زائر، صحفي، عالم في الفضاء والأحياء الفلكية، متسلق فاشل.
وقت النشر: 10 سبتمبر 2022