Überlebenskünstler auf dem Mount Everest
Der Mensch hinterlässt eine "gefrorene Signatur" widerstandsfähiger Mikroben
Fast 5 Meilen über dem Meeresspiegel im Himalaya-Gebirge liegt die felsige Senke zwischen dem Mount Everest und seinem Schwestergipfel, dem Lhotse, windgepeitscht und schneefrei. Hier am Südsattel schlagen jedes Jahr Hunderte von Abenteurern ihr letztes Lager auf, bevor sie versuchen, den höchsten Gipfel der Welt von der Südostseite aus zu besteigen.
Symbolbild
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Neuen Forschungsergebnissen der University of Colorado Boulder zufolge hinterlassen sie auch eine gefrorene Hinterlassenschaft an widerstandsfähigen Mikroben, die den rauen Bedingungen in großen Höhen standhalten und jahrzehntelang oder sogar jahrhundertelang im Boden schlummern können.
Die Forschungsergebnisse zeigen nicht nur eine unsichtbare Auswirkung des Tourismus auf den höchsten Berg der Welt, sondern könnten auch zu einem besseren Verständnis der ökologischen Grenzen des Lebens auf der Erde sowie der möglichen Existenz von Leben auf anderen Planeten oder kalten Monden führen. Die Ergebnisse wurden letzten Monat in der Zeitschrift Arctic, Antarctic, and Alpine Research veröffentlicht, die im Auftrag des Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR) der CU Boulder herausgegeben wird.
"Es gibt eine menschliche Signatur, die im Mikrobiom des Everest eingefroren ist, sogar in dieser Höhe", sagte Steve Schmidt, Hauptautor der Studie und Professor für Ökologie und Evolutionsbiologie.
In den vergangenen Jahrzehnten war es Wissenschaftlern nicht möglich, in Proben, die oberhalb von 26.000 Fuß gesammelt wurden, eindeutig Mikroben zu identifizieren, die mit dem Menschen in Verbindung stehen. Diese Studie markiert das erste Mal, dass die Gensequenzierungstechnologie der nächsten Generation zur Analyse von Böden aus so großer Höhe auf dem Mount Everest eingesetzt wurde, was es den Forschern ermöglicht, neue Erkenntnisse über fast alles zu gewinnen, was sich in ihnen befindet.
Die Forscher waren nicht überrascht, Mikroorganismen zu finden, die der Mensch hinterlassen hat. Mikroben sind überall, auch in der Luft, und können leicht umherwehen und in einiger Entfernung von nahe gelegenen Camps oder Wanderwegen landen.
"Wenn sich jemand auch nur die Nase geschnäuzt oder gehustet hat, könnten solche Dinge auftauchen", so Schmidt.
Beeindruckend war jedoch, dass bestimmte Mikroben, die sich an warme und feuchte Umgebungen wie unsere Nasen und Münder angepasst haben, so widerstandsfähig sind, dass sie unter solch rauen Bedingungen in einem Ruhezustand überleben können.
Leben in der Kryosphäre
Das Forscherteam der CU Boulder - darunter Schmidt, der Hauptautor Nicholas Dragone und Adam Solon, beide Doktoranden der Abteilung für Ökologie und Evolutionsbiologie und des Cooperative Institute for Research in Environmental Science (CIRES) - untersucht die Kryobiosphäre: Die kalten Regionen der Erde und die Grenzen des Lebens in ihnen. Sie haben überall von der Antarktis und den Anden bis zum Himalaya und der hohen Arktis Bodenproben entnommen. Normalerweise tauchen Mikroben, die mit dem Menschen in Verbindung stehen, an diesen Orten nicht in dem Ausmaß auf, wie sie in den jüngsten Everest-Proben zu sehen waren.
Schmidts jahrelange Arbeit brachte ihn mit Forschern zusammen, die im Mai 2019 zum Südsattel des Everest aufbrachen, um die höchste Wetterstation des Planeten einzurichten, die von der National Geographic and Rolex Perpetual Planet Everest Expedition eingerichtet wurde.
Er fragte seine Kollegen: Würde es euch etwas ausmachen, einige Bodenproben zu sammeln, während ihr schon dort seid?
Also wanderte Baker Perry, Mitautor, Professor für Geografie an der Appalachian State University und National Geographic Explorer, so weit wie möglich vom Südsattel-Lager weg, um einige Bodenproben zu sammeln und an Schmidt zu schicken.
Extreme auf der Erde - und anderswo
Dragone und Solon analysierten den Boden dann in mehreren Labors an der CU Boulder. Mithilfe der Gensequenzierungstechnologie der nächsten Generation und herkömmlicher Kulturtechniken konnten sie die DNA fast aller lebenden und toten Mikroben in den Böden identifizieren. Anschließend führten sie umfangreiche bioinformatische Analysen der DNA-Sequenzen durch, um die Vielfalt der Organismen und nicht nur ihre Häufigkeit zu bestimmen.
Die meisten der gefundenen mikrobiellen DNA-Sequenzen ähnelten widerstandsfähigen oder "extremophilen" Organismen, die zuvor an anderen hoch gelegenen Standorten in den Anden und der Antarktis entdeckt worden waren. Der am häufigsten vorkommende Organismus, den sie mit alten und neuen Methoden fanden, war ein Pilz der Gattung Naganishia, der extremer Kälte und UV-Strahlung widerstehen kann.
Aber sie fanden auch mikrobielle DNA für einige Organismen, die stark mit dem Menschen assoziiert sind, darunter Staphylococcus, eines der häufigsten Haut- und Nasenbakterien, und Streptococcus, eine dominierende Gattung im menschlichen Mund.
In hohen Lagen werden Mikroben oft durch ultraviolettes Licht, kalte Temperaturen und geringe Wasserverfügbarkeit abgetötet. Nur die widerstandsfähigsten Mikroben überleben. Die meisten - wie die vom Menschen in große Höhen getragenen Mikroben - gehen in den Ruhezustand über oder sterben ab. Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass Organismen wie Naganishia kurzzeitig wachsen, wenn Wasser und der perfekte Sonnenstrahl genug Wärme liefern, um ihnen zu einem vorübergehenden Gedeihen zu verhelfen. Aber selbst für die härtesten Mikroben ist der Mount Everest ein Hotel California: "Du kannst auschecken, wann immer du willst, aber du kannst niemals gehen".
Die Forscher gehen nicht davon aus, dass diese mikroskopische Auswirkung auf den Everest signifikante Auswirkungen auf die Umwelt im Allgemeinen haben wird. Aber diese Arbeit hat Auswirkungen auf das Potenzial für Leben weit jenseits der Erde, falls der Mensch eines Tages einen Fuß auf den Mars oder andere Planeten setzt.
"Wir könnten Leben auf anderen Planeten und kalten Monden finden", so Schmidt. "Wir müssen vorsichtig sein, um sicherzustellen, dass wir sie nicht mit unserem eigenen Leben kontaminieren.
Hinweis: Dieser Artikel wurde mit einem Computersystem ohne menschlichen Eingriff übersetzt. LUMITOS bietet diese automatischen Übersetzungen an, um eine größere Bandbreite an aktuellen Nachrichten zu präsentieren. Da dieser Artikel mit automatischer Übersetzung übersetzt wurde, ist es möglich, dass er Fehler im Vokabular, in der Syntax oder in der Grammatik enthält. Den ursprünglichen Artikel in Englisch finden Sie hier.
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