川西高原海拔4000-4500米,气候条件复杂,顽强生长着耐寒、耐旱、耐辐射、耐贫瘠,耐低温和耐高温的微生物。为了采集到耐寒、耐紫外线等耐受性更强的优异菌株,2020年10月23日,汉和生物“高寒山地微生物基因组科考队”深入海拔7556米的贡嘎神山腹地和海螺沟冰川进行了科学考察,采集土样用于分离优异的微生物菌株。
DAY 1 在木格措,邂逅冰雪奇观
木格措海拔2600-3780米,于贡嘎山脉中段,属大雪山脉。在这里,我们一众科考队员们经历了“一日历四季,十里不同天”的独特气候,刚到山脚下这里已经下起了雨,越往上走海拔越高,雨变成雨夹雪,慢慢变成大雪。山路布满荆棘,加上积雪路滑,行路艰难。
这里有高原湖泊、雪山、原始森林,我们在此地采集了一些朽木真菌,真菌引起树木木质腐朽,在这样环境下的真菌的纤维素分解活性更高、分解能力相对更强。
DAY 2 在高冷折多山,艰难爬行
科考队继续沿着318国道前进,经过3个多小时翻越海拔4298m的折多山,高海拔、极寒天气加上高原反应,科考队员们每走一步都非常吃力,只能10米一休息。折多山的高寒草原环境寒冷,日照强烈,空气稀薄,这里生长着耐高寒、抗紫外线的微生物菌群。
DAY 3 在木雅圣地,恣意穿梭于山川河流之间
木雅圣地是折多山的山垭口,山脚下水草丰茂,花姿摇曳,蓝天白云,微风柔和,我们恣意穿梭于山川河流峡谷之间,经历了前两天的高寒山地,此景此气候算是对我们前两日辛劳的慰藉了。在木雅圣地我们步行了超过20公里,这是我们徒步最多的一天。
往高海拔处走,随着深入木雅圣地地貌逐渐变得贫瘠,荒芜的山地惊现一丛灌木,一众人欣喜若狂,我们推测此处存在一些能够分解土壤有机质的耐干旱耐贫瘠的微生物,随即在此处采集了土样。
DAY4 深入墨石公园,仿佛置身异域星球
这里地壳运动活跃,发育有高原墨石林,被相关学者誉为“中国地质百慕大”!
石林矿质元素丰富,石林的微生物通常分解矿质元素能力更强。深入墨石公园,我们被眼前雄奇壮观的土石林景观所震撼,站在嶙峋硬朗的石林中,仿佛置身外太空。
DAY 5 雅拉神山脚下,徒步高山草甸
雅拉神山脚下的塔公草原,是高山草甸草原,在4000海拔处我们遇见了大片藜麦,藜麦是一种耐旱、耐寒、耐盐性作物,我们在藜麦根系周围采集了土样,期望能分离出强耐受性的菌株。高山草甸尽管海拔较高,气候寒冷,却是嗜冷菌和耐冷菌等低温物种活动的“热区”。
下山后,我们在中国最美国道318沿途新都桥镇(摄影家的天堂)一藏寨落脚,藏民热情招待我们喝酥油茶、吃糌粑、奶酪,在这里感受了一把别样的风土人情。
DAY 6 穿越原始森林,探访贡嘎冰川
去往海拔7556米贡嘎冰川腹地,我们先要经过的一个原始森林,这里土壤肥沃,生物多样性丰富,我们采集到了原始杜鹃林、原始湿地、原始竹林土样以及木霉样本等。
随后继续前往贡嘎山海螺沟冰川,零距离接触冰川,行进时听到冰川吱吱作响,似雪崩随时触发,我们冒着雪崩的危险,依然专注地采集冰川样本。
在燕子沟海拔2100米的河谷处,分布着大面积的红石滩,红石上的红色物质是一种原始藻类——约利橘色藻,藻细胞内富含虾青素,因而颜色鲜艳血红,这种类胡萝卜素还能帮助橘色藻抵抗高海拔地区强烈的紫外线,同时藻细胞还富含油脂,能帮助橘色藻抵抗低温干旱的冬季高寒环境。(来源:中科院微生物研究所魏江春院士团队、中科院水生生物研究所刘国祥研究员团队相关研究)
科考采集的样本:
近期进度:初步分离出了一些菌株
经过微生物团队多个日夜反复地分离纯化再分离再纯化,初步分离出了一些菌株,包括细菌、放线菌、真菌等,后续仍需不断分离纯化,接着进行测序鉴定及功能筛选,筛选出生命力强大且具有独特功能的菌株;同时对土壤进行全基因组测序,以了解川西高原地带土壤微生物群落分布情况。
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