人类在珠穆朗玛峰上留下了微生物的冷冻签名

在喜马拉雅山脉海拔近5英里处，珠穆朗玛峰与其姊妹峰洛子峰之间的岩石凹陷处被风吹过，没有积雪。在南坳，每年都有数百名冒险家在试图从东南侧攀登世界最高峰之前，进行最后一次露营。

根据科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado Boulder)领导的新研究，他们还留下了耐寒微生物的冰冻遗产，这些微生物可以承受高海拔地区的恶劣条件，并在土壤中休眠数十年甚至数百年。

这项研究不仅强调了旅游业对世界最高峰的无形影响，而且还可能导致更好地了解地球上生命的环境限制，以及其他行星或冷卫星上可能存在的生命。研究结果于上个月发表在《北极、南极和高山研究》上。

“即使在那个海拔高度，珠穆朗玛峰的微生物组中也冻结了一个人类签名，”该论文的资深作者，生态学和进化生物学教授史蒂夫施密特说。

在过去的几十年里，科学家们一直无法最终确定在26，000英尺以上收集的样本中的人类相关微生物。这项研究标志着下一代基因测序技术首次被用于分析珠穆朗玛峰如此高海拔的土壤，使研究人员能够对其中的几乎所有事物和任何东西获得新的见解。

研究人员对发现人类留下的微生物并不感到惊讶。微生物无处不在，甚至在空气中，很容易在离附近的营地或小径有一段距离的地方吹来吹去和降落。

“如果有人甚至擤鼻涕或咳嗽，那可能会出现，”施密特说。

然而，令他们印象深刻的是，某些已经进化到在温暖潮湿的环境中茁壮成长的微生物，如我们的鼻子和嘴巴，具有足够的弹性，可以在如此恶劣的条件下在休眠状态下生存。

冰冻圈中的生命

这个由CU Boulder研究人员组成的团队 - 包括Schmidt和主要作者Nicholas Dragone和Adam Solon，他们都是生态与进化生物学系和环境科学研究合作研究所(CIRES)的研究生 - 研究冷冻生物圈：地球的寒冷地区及其生命的极限。他们从南极洲和安第斯山脉到喜马拉雅山脉和北极高地，到处都对土壤进行了采样。通常，人类相关的微生物不会出现在这些地方，就像它们在最近的珠穆朗玛峰样本中出现的那样。

施密特多年来的工作将他与2019年<>月前往珠穆朗玛峰南坳的研究人员联系起来，以建立由国家地理和劳力士恒动行星珠穆朗玛峰探险队建立的地球上最高的气象站。

他问他的同事：你介意在你已经在那里的时候收集一些土壤样本吗?

因此，合著者、阿巴拉契亚州立大学地理学教授、国家地理探险家贝克·佩里(Baker Perry)徒步离开南坳营地，尽可能多地挖出一些土壤样本送回施密特。

地球上和其他地方的极端情况

Dragone和Solon随后在CU Boulder的几个实验室中分析了土壤。使用下一代基因测序技术和更传统的培养技术，他们能够识别土壤中几乎所有活微生物或死微生物的DNA。然后，他们对DNA序列进行了广泛的生物信息学分析，以确定生物体的多样性，而不是它们的丰度。

他们发现的大多数微生物DNA序列与以前在安第斯山脉和南极洲的其他高海拔地区检测到的耐寒或“极端”生物相似。他们使用新旧方法发现的最丰富的生物是Naganishia属的一种真菌，可以承受极端水平的寒冷和紫外线辐射。

但他们也发现了一些与人类密切相关的生物体的微生物DNA，包括葡萄球菌，最常见的皮肤和鼻子细菌之一，以及链球菌，人类口腔中的主要属。

在高海拔地区，微生物经常被紫外线、低温和低水供应。只有最坚强的小动物才能生存。大多数生物——就像人类携带到高处的微生物一样——进入休眠或死亡，但当水和完美的阳光提供足够的热量来帮助它暂时繁荣时，像长尼西亚这样的生物可能会短暂生长。但即使对于最坚韧的微生物来说，珠穆朗玛峰也是“加州酒店”：“你可以随时退房/但你永远不能离开。

研究人员预计这种对珠穆朗玛峰的微观影响不会对更广泛的环境产生重大影响。但这项工作确实对地球以外的生命潜力产生了影响，如果有一天人类踏上火星或更远的地方。

“我们可能会在其他行星和冷卫星上发现生命，”施密特说。“我们必须小心，确保我们不会用我们自己的污染它们。

本出版物的其他作者包括：阿巴拉契亚州立大学地理与规划系的安东·塞蒙;和Tracie Seimon，野生动物保护协会，动物健康计划，布朗克斯，纽约。

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