Wild Tricoders: eDNA로 에베레스트의 야생동물 미스터리 풀기

과학자들은 지구상에서 가장 가혹한 환경 중 하나에서 수집한 20리터의 물에서 187개의 분류학적 목에 대한 증거를 발견했습니다.
WCS(Wildlife Conservation Society)와 애팔래치아 주립대학교(Appalachian State University)가 이끄는 과학자 팀은 환경 DNA(eDNA)를 사용하여 지구상에서 가장 높은 산인 폭 8,849m의 에베레스트 산의 고산 생물 다양성을 기록했습니다. 이 중요한 작업은 2019년 내셔널 지오그래픽(National Geographic)과 롤렉스 퍼페추얼 플래닛 에베레스트(Rolex Perpetual Planet Everest Expedition)가 진행하는 획기적인 2019년 과학적 에베레스트 탐험의 일부입니다.
iScience 저널에 연구 결과를 집필한 팀은 4주에 걸쳐 14,763피트(4,500미터)에서 18,044피트(5,500미터) 깊이 범위의 10개 연못과 하천의 물 샘플에서 eDNA를 수집했습니다. 이러한 장소에는 수목한계선 위에 존재하고 다양한 꽃식물과 관목 종이 포함되어 있는 고산대 지역과 생물권 상류의 꽃식물과 관목 너머로 뻗어나가는 바람대 지역이 포함됩니다. 그들은 단 20리터의 물에서 187개 분류학 목에 속하는 유기체를 식별했는데, 이는 지구의 생물 다양성의 가계도인 생명나무에서 알려진 총 목 수의 16.3%, 즉 6분의 1에 해당합니다.
eDNA는 유기체와 야생 동물이 남긴 미량의 유전 물질을 검색하고 수생 환경의 생물 다양성을 평가하기 위한 연구 역량을 향상시키기 위한 보다 저렴하고 빠르며 포괄적인 방법을 제공합니다. 샘플은 유전 물질을 걸러내는 필터가 들어 있는 밀봉된 상자를 사용하여 수집되며, DNA 메타바코딩 및 기타 서열 분석 기술을 사용하여 실험실에서 분석됩니다. WCS는 eDNA를 사용하여 혹등고래부터 지구상에서 가장 희귀한 종 중 하나인 Swinhoe 연갑거북에 이르기까지 희귀하고 멸종 위기에 처한 종을 발견합니다.
각 사이트의 SingleM 및 Greengenes 데이터베이스를 사용하여 분류학적 순서로 식별되고 분류된 박테리아의 서열 판독에 대한 히트 맵입니다.
에베레스트의 연구는 목 수준 식별에 중점을 두었지만 팀은 속이나 종 수준까지 많은 유기체를 식별할 수 있었습니다.
예를 들어, 팀은 가장 가혹하고 극한의 환경에서 번성하고 지구상에서 가장 회복력이 강한 동물 중 하나로 간주되는 두 개의 작은 동물인 로티퍼와 완보동물을 확인했습니다. 또한, 그들은 사가르마타 국립공원에서 발견된 티베트 눈병아리를 발견했고, 인간 활동이 풍경에 미치는 영향을 대표하는 개, 닭 등의 종을 발견하고 놀랐습니다.
그들은 또한 샘플링한 곳에서 아주 멀리 떨어진 언덕에서만 발견할 수 있는 소나무를 발견했는데, 이는 바람에 날린 꽃가루가 어떻게 이 유역으로 높이 이동하는지를 보여줍니다. 그들이 여러 곳에서 발견한 또 다른 생물은 환경 변화의 지표로 잘 알려진 하루살이였습니다.
eDNA 인벤토리는 히말라야 고지대에 대한 향후 생물 모니터링과 후향적 분자 연구를 통해 기후로 인한 온난화, 빙하 해빙, 인간의 영향이 빠르게 변화하는 세계적으로 유명한 생태계를 변화시키므로 시간 경과에 따른 변화를 평가하는 데 도움이 될 것입니다.
Everest Biofield 팀의 공동 리더이자 수석 연구원인 WCS 동물 건강 프로그램의 Tracey Seimon 박사는 다음과 같이 말했습니다. “생물 다양성이 많이 있습니다. 에베레스트 산을 포함한 고산 환경은 생물기후 모니터링 및 기후변화 영향 평가 외에도 고산 생물다양성에 대한 지속적인 장기 모니터링의 대상으로 간주되어야 합니다. ”
야생생물보존협회 임마리사 박사는 “우리는 생명을 찾아 세계의 지붕으로 올라갔다. 우리가 찾은 것은 다음과 같습니다. 그러나 이야기는 여기서 끝나지 않습니다. 미래의 정보를 알리는 데 도움이 됩니다.”
현장 연구 공동 책임자이자 내셔널 지오그래픽 연구원이자 애팔래치아 주립 대학교 부교수인 안톤 사이먼(Anton Simon) 박사는 이렇게 말했습니다. “100년 전, '에베레스트에 왜 가느냐'는 질문에 영국의 등반가 조지 말로리는 '왜냐하면 거기에 있었기 때문입니다'라고 대답했습니다. 2019년 우리 팀은 매우 다른 의견을 가지고 있었습니다. 우리는 에베레스트 산이 유익하고 우리가 살고 있는 세상에 대해 가르쳐 줄 수 있기 때문에 에베레스트 산에 갔습니다.”
이 오픈 소스 데이터 세트를 연구 커뮤니티에 제공함으로써 저자는 지구 최고봉의 생물 다양성 변화를 연구하고 추적하기 위한 분자 자원을 구축하려는 지속적인 노력에 기여하기를 희망합니다.
기사 인용: Lim 외, 에베레스트 산 남쪽에 있는 생명나무의 생물 다양성을 평가하기 위해 환경 DNA를 사용, 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 및 Tracey A. Simon1,8,
1 야생동물 보존 협회, 동물 건강 프로그램, 브롱크스 동물원, Bronx, NY 10460, USA 2 애팔래치아 주립대학교, 지리 및 기획부, Boone, NC 28608, USA 3 McGill University, Redpath 박물관 및 생물학부, Montreal, 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, USA 8 리드 연락처* 커뮤니케이션
사명: WCS는 과학, 보존 노력, 교육을 통해 전 세계의 야생 동물과 야생 동물을 구하고 사람들이 자연을 감상하도록 영감을 줍니다. 우리의 사명을 완수하기 위해 WCS는 브롱크스 동물원에 기반을 두고 있으며, 전 세계 거의 60개 국가와 전 세계 해양에서 매년 400만 명이 방문하는 글로벌 보존 프로그램의 모든 힘을 활용하고 있으며, 뉴저지 주의 5개 야생 동물 공원도 있습니다. 요크. WCS는 보존 임무를 달성하기 위해 동물원과 수족관에 대한 전문 지식을 결합합니다. 방문: newsroom.wcs.org 팔로우: @WCSNewsroom. 자세한 내용은 347-840-1242로 문의하세요. 여기에서 WCS Wild Audio 팟캐스트를 들어보세요.
남동부 최고의 공립 기관인 애팔래치아 주립대학교는 학생들이 모두를 위한 지속 가능한 미래를 이해하고 책임지는 글로벌 시민으로서 만족스러운 삶을 살 수 있도록 준비시킵니다. 애팔래치아의 경험은 지식을 획득 및 창조하고, 전체적으로 성장하고, 열정과 결단력을 가지고 행동하고, 다양성과 차이를 포용하는 영감을 주는 방식으로 사람들을 하나로 모아 포용 정신을 육성합니다. Blue Ridge Mountains에 위치한 Appalachians는 University of North Carolina 시스템의 17개 캠퍼스 중 하나입니다. 약 21,000명의 학생이 재학 중인 애팔래치아 대학교는 학생 대 교수 비율이 낮으며 150개 이상의 학부 및 대학원 프로그램을 제공합니다.
내셔널 지오그래픽과 롤렉스의 파트너십은 지구상에서 가장 중요한 장소를 탐험하는 탐험을 지원합니다. 세계적으로 유명한 과학 전문 지식과 최첨단 기술을 사용하여 지구상 생명체에 중요한 시스템에 대한 새로운 통찰력을 발견하는 이러한 탐험은 과학자, 정책 입안자 및 지역 사회가 기후 및 기후 영향에 대한 해결책을 계획하고 찾는 데 도움이 됩니다. 환경은 변화하고 있으며 강력한 이야기를 통해 세상의 경이로움을 전하고 있습니다.
거의 한 세기 동안 롤렉스는 인간 가능성의 한계를 뛰어넘기 위해 노력하는 선구적인 탐험가들을 지원해 왔습니다. 회사는 발견을 위한 연구 옹호에서 오늘날의 환경 문제에 대한 해결책을 이해하고 개발하기 위해 과학을 사용하는 개인과 조직을 지원하는 데 장기적인 노력을 기울여 지구를 보호하는 방향으로 나아갔습니다.
이러한 참여는 2019년 포에버 플래닛(Forever Planet)의 출시로 더욱 강화되었습니다. 포에버 플래닛은 롤렉스 어워드(Rolex Awards for Enterprise)를 통해 더 나은 세상에 기여하고, 미션 블루(Mission Blue)와의 파트너십을 통해 바다를 보호하며, 기후 변화를 현실로 만드는 사람들에게 초점을 맞췄습니다. 내셔널 지오그래픽 협회(National Geographic Society)와의 관계의 일부로 이해됩니다.
Perpetual Planet 이니셔티브에 따라 채택된 기타 파트너십의 확장된 포트폴리오에는 이제 다음이 포함됩니다. 수중 탐사의 경계를 넓히는 극지 탐험; One Ocean Foundation과 Menkab은 지중해의 고래 생물 다양성을 보호합니다. 멕시코 유카탄의 수질을 밝히는 Xunaan-Ha 탐험; 북극 위협에 대한 데이터를 수집하기 위해 2023년 북극으로의 대규모 탐험; Hearts In The Ice는 북극의 기후 변화에 대한 정보도 수집합니다. 해양 보존 솔루션 전문가들을 한데 모으는 모나코 블루 이니셔티브(Monaco Blue Initiative)도 있습니다.
롤렉스는 또한 세계 수중 장학금 협회(World Underwater Scholarship Association), 롤렉스 탐험가 클럽 보조금(Rolex Explorers Club Grant)과 같은 장학금과 보조금을 통해 차세대 탐험가, 과학자, 환경 보호론자를 양성하는 조직과 계획을 지원합니다.
내셔널 지오그래픽 협회(National Geographic Society)는 과학, 연구, 교육, 스토리텔링의 힘을 활용하여 세상의 경이로움을 조명하고 보호하는 글로벌 비영리 단체입니다. 1888년부터 내셔널 지오그래픽은 연구의 경계를 넓혀 대담한 재능과 혁신적인 아이디어에 투자하고, 7개 대륙에서 15,000개 이상의 취업 보조금을 제공하고, 매년 300만 명의 학생에게 교육 서비스를 제공하고, 서명을 통해 전 세계의 관심을 끌고 있습니다. , 스토리 및 콘텐츠. 자세한 내용을 알아보려면 www.nationalgeographic.org를 방문하거나 Instagram, Twitter 및 Facebook에서 우리를 팔로우하세요.
사명: WCS는 과학, 보존 노력, 교육을 통해 전 세계의 야생 동물과 야생 동물을 구하고 사람들이 자연을 감상하도록 영감을 줍니다. 브롱크스 동물원에 기반을 둔 WCS는 사명을 완수하기 위해 전 세계 보존 프로그램의 모든 힘을 활용하고 있으며 뉴욕시의 5개 야생동물 공원은 물론 약 60개 국가와 전 세계 해양에서 매년 400만 명의 방문객이 방문하고 있습니다. WCS는 보존 임무를 달성하기 위해 동물원과 수족관에 대한 전문 지식을 결합합니다. newsroom.wcs.org를 방문하세요. 구독: @WCSNewsroom. 추가 정보: +1 (347) 840-1242.
SpaceRef의 공동 창립자, Explorers Club 회원, 전 NASA 출신, 방문 팀, 언론인, 우주 및 우주 생물학자, 실패한 등반가.


게시 시간: 2022년 9월 10일