不是每个人都能一次到南极洲旅行几个月来研究这片大陆独特的生态、动植物群。现在东北大学的两位教授呼吁建立南极生物库,以确保任何想要研
不是每个人都能一次到南极洲旅行几个月来研究这片大陆独特的生态、动植物群。现在东北大学的两位教授呼吁建立南极生物库,以确保任何想要研究南极鸟类、动物、植物和微生物的认真研究人员都有机会这样做。
根据海洋基因组遗产中心主任DanielDistel和东北大学海洋科学中心名誉教授H.WilliamDetrich的说法,该资料库将有助于保存南大洋和大陆丰富的生物多样性记录,这些地区特别容易受到影响到全球变暖。
Distel说,南极洲是地球上最冷的地方,也是变暖最快的地方。他说,研究人员需要获取该地区的生物样本,以了解“全球变暖如何影响南极物种,并更好地了解如何保护它们。”
“生物储存库将有助于科学民主化,尤其是生物科学,”德特里希说,并补充道,“想要研究南极洲物种的科学家比实际能够到达那里的科学家多得多。”
南极生物储存库网络将作为一个网络运作,人们可以从中借用美国各地收藏的冷冻组织样本和干燥生物标本
“人们将能够进入中央数据库并找出材料的位置,”Distel说。
Detrich和Distel是12月8日在美国国家科学院院刊上发表评论的近二十名科学家中的一员,他们呼吁美国国家科学基金会资助南极生物储存库网络。
目前,宝贵的标本分散在数十个私人收藏和大学实验室中。一些也被安置在博物馆里。
德特里希说,这些标本不仅难以追踪,而且在科学家退休后还有被丢弃的危险。
在Detrich的案例中,当他和Distel想到在海洋科学中心的海洋基因组遗产中心建立极地基因组学收藏时,他的冰箱里装满了生物样本——在20多次南极探险中收集的样本——被从垃圾堆中拯救出来和马萨诸塞州纳汉特的沿海可持续发展研究所。
“美国南极计划已在我的冰上研究项目中投资了数百万美元。这些数百万美元现在在我在东北大学的冰箱里,”德特里希说。
海洋基因组遗产中心现在收藏了30,000多个海洋DNA样本,这些样本不仅来自德特里希的南极探险,还来自世界各地海洋科学家的研究。
Distel和Detrich说,研究人员已经能够从OGL借用样本,但是国家南极生物储存库的建立将使借用过程更加容易和统一。
“目前,研究人员以自己的方式收集和存储材料,并以自己的方式存储数据,”Distel说。统一的标准将使借出过程更容易——并增加对标本和数据可靠性的信心。
Distel说,在2月份由阿拉斯加大学的KristinM.O'Brien在COVID-19大流行之后召集的为期三天的虚拟研讨会的参与者认识到,缺乏生物储存库是“失去的机会”。
“他们意识到那里有大量资源没有得到充分利用,”Distel说。研讨会的一份白皮书产生了O'Brien和俄亥俄大学的ElizabethL.Crockett发表的PNAS观点文章,Distel和Detrich也对这篇文章做出了贡献。
作为一个研究主题,南极洲是独一无二的,并且掌握着有关地球健康的重要线索。
该大陆的冰鞘是地球上最大的,包含世界上90%的冰和70%的淡水。
Distel和Detrich说,随着大陆及其海洋变暖的速度比地球上任何其他地方都快,研究其生物多样性的机会越来越多,其中大部分由海洋生物组成。
“我们需要能够预测生态系统的生物学会发生什么样的变化,”Detrich说。
“我们可以对南大洋食物网的未来做出什么样的预测?某些动物或浮游植物是否比其他动物或植物更敏感?如果我们拥有基因组资源,我们可以非常仔细地研究这些过程,”他说.
Distel说,南极洲的生命形式还有很多有待发现。
“我们知道所有这些生物都面临着威胁,但我们还没有完全分类,”他说。
“外面有很多东西仍然是未知的,所以在我们知道它们存在之前就存在丢失东西的风险。”
教学责任和缺乏研究资金使许多想成为南极研究人员的人——尤其是那些年轻的或来自代表性不足的社区的人——无法研究南极“冰上”的动物群,正如德特里希所说。
德特里希(Detrich)的南极探险始于1981年,通常持续两到三个月,原因是他的研究需要,而且乘船穿越未结冰的海面到达他在帕尔默站的主要基地的时间有限。
“帕默站关闭,进入冬季运营,大约在6月初,并在11月初再次开放,”这是南半球的春天,Detrich说。
德特里希非常了解前往南极洲旅行的挑战。
在他的最后一次旅行中,在2018年,当巨浪袭击他所乘坐的结冰硬化的船并将他从双层床上抛下时,他的臀部和骨盆骨折。
该小组的其他成员,包括一名东北合作学生,能够完成探险,但Detrich必须飞回美国接受手术。
“穿越德雷克海峡绝非易事,”德特里希说。“大多数人都会晕船。”
南极生物储存库网络的建立将意味着不能或不想前往该大陆的研究人员可以获得从软体动物和冰鱼的基因组数据到现存鲸鱼和企鹅的组织栓的任何信息。
Distel说,下一步是让O'Brien和Crockett起草一份提案,从国家科学基金会获得资助,以支付设置连接不同馆藏的软件、聘请协调员以及建立目录和运输协议的费用。
“科学民主化和拯救退休人员收藏是生物样本库背后的两大理念,”Detrich说。
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