人类在珠穆朗玛峰上留下了微生物的“冰冻印记”

　　得益于微生物DNA分析技术的进步，科罗拉多大学博尔德分校的研究人员发现，登山者的靴子并不是这座世界最高峰上唯一留下脚印的东西。

　　

每年都有数百名冒险家试图从东南侧攀登这座世界最高峰。喜马拉雅山脉海拔近5英里，是珠穆朗玛峰和它的姐妹峰洛子峰之间的岩石斜坡，被风吹过，没有积雪。每年都有数百名冒险家在南坳扎营，试图从东南侧攀登这座世界最高峰。根据科罗拉多大学博尔德分校领导的新研究，它们还留下了顽强微生物的冷冻遗产，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，而且还可以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生命的地方。研究结果发表在上个月的《北极、南极和高山研究》杂志上，该杂志是由科罗拉多大学博尔德分校的北极和高山研究所(INSTAAR)出版的。

该论文的资深作者、生态学和进化生物学教授Steve Schmidt说:“即使在这样的海拔，珠穆朗玛峰的微生物群中也有人类的特征。”

在过去的几十年里，科学家们一直无法在26,000英尺以上收集的样本中确定与人类相关的微生物。这项研究标志着下一代基因测序技术首次被用于分析来自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东西都有新的认识。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，很容易就会吹到周围，降落在距离附近营地或小径一段距离的地方。

Schmidt说:“如果有人擤鼻涕或咳嗽，那就可能会被发现。”然而，令他们印象深刻的是，某些微生物已经进化到可以在温暖潮湿的环境中茁壮成长，比如我们的鼻子和嘴巴，它们有足够的弹性，可以在如此恶劣的条件下休眠状态下生存。

冰冻圈中的生命

这组科罗拉多大学博尔德分校的研究人员——包括Schmidt、主要作者Nicholas Dragone和Adam Solon，他们都是生态和进化生物学系以及环境科学研究合作研究所(CIRES)的研究生——研究低温生物圈:地球上的寒冷地区以及其中生命的限制。他们采集了从南极洲、安第斯山脉到喜马拉雅山和北极高地各地的土壤样本。通常，人类相关的微生物不会在这些地方出现，就像它们在最近的珠穆朗玛峰样本中出现的那样。

Schmidt多年来的工作使他与2019年5月前往珠峰南坡的研究人员建立了地球上最高的气象站，该气象站由国家地理和劳力士永久行星珠穆朗玛峰探险队建立。他问他的同事们:你们在那里的时候，能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Baker Perry徒步到尽可能远的南坳营地，收集一些土壤样本，寄给Schmidt。

地球和其他地方的极端情况

科罗拉多大学博尔德分校的几个实验室中分析了土壤。利用新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的或死的微生物的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其他高海拔地区发现的耐寒或“嗜极”生物相似。他们使用旧方法和新方法发现的数量最多的生物是一种可以承受极端寒冷和紫外线辐射的Naganishia属的真菌。

但他们也发现了一些与人类密切相关的生物的微生物DNA，包括葡萄球菌，一种最常见的皮肤和鼻子细菌，以及链球菌，一种人类口腔中的主要属。

在高海拔地区，微生物通常会被紫外线、低温和低可用水量杀死。只有最顽强的动物才能生存。大多数微生物——比如被人类带到高处的微生物——会休眠或死亡，但像Naganishia这样的生物也有可能在水和完美的阳光提供足够的热量时短暂生长，帮助它暂时繁荣。但即使对最顽强的微生物来说，珠穆朗玛峰也是一家加州酒店:“你可以随时退房/但你永远不能离开。”

研究人员并不认为这种对珠峰的微观影响会对更广泛的环境产生重大影响。但如果有一天人类踏上火星或更远的地方，这项工作确实对地球以外存在生命的可能性产生了影响。

Schmidt说:“我们可能会在其他行星和寒冷的卫星上发现生命。我们必须小心，确保我们自己的东西不会污染它们。”