Het werk van docenten en studenten van de Universiteit van Texas in El Paso (UTEP) heeft het eerste bewijs opgeleverd van hoe watergedragen micro-invertebraten zich door uitgestrekte dorre woestijn verplaatsen.

Een artikel gepubliceerd op 13 maart 2018 in Limnologie- en oceanografiebrieven , een publicatie van de Association for the Sciences of Limnology and Oceanography, beschrijft voor het eerst hoe hoge woestijnwinden kleine ongewervelde dieren verspreiden en hoe ze hydrologisch losgekoppelde bassins in de hele regio koloniseren.

"Deze nieuwe bevindingen kunnen grote implicaties hebben voor zoetwatersystemen, " zei Elizabeth J. Walsh, doctoraat, professor in de afdeling Biologische Wetenschappen van UTEP en directeur van het doctoraatsprogramma in Ecology and Evolutionary Biology. "Naarmate klimaatveranderingen en waterpatronen verschuiven, ons werk kan anderen helpen de fijne kneepjes van de door de wind ondersteunde verspreiding van zoetwaterorganismen te begrijpen. Het is belangrijk omdat deze organismen de basis vormen van het voedselweb. Hoe ze bewegen, zal de beweging van de biologische gemeenschappen die om hen heen zijn opgebouwd, beïnvloeden."

Walsh voegde eraan toe dat de impuls voor het onderzoek voortkwam uit een eerdere vijfjarige studie van de aquatische omgevingen in de Chihuahuan-woestijn, gefinancierd door de National Science Foundation. Onderdeel van dat project was het karakteriseren van de biodiversiteit van micro-invertebraten op 300 locaties. Onderzoekers wilden beter begrijpen hoe organismen deze watermassa's koloniseerden die gescheiden waren door enorme afstanden van woestijn en niet met elkaar verbonden waren door hydrologische verbindingen zoals drainageroutes.

"Als ze niet door het water werden verplaatst, en ze werden niet verplaatst door andere dieren, dan is het volgende wat we dachten, 'Het moet de wind zijn, ' zei Walsh.

Voer Thomas E. Gill in, doctoraat, UTEP-hoogleraar in het Department of Geological Sciences and Environmental Science and Engineering Program, die tijdens het uitvoeren van gelijktijdige studies over windstormen in de Chihuahuan-woestijn, dacht na, 'Wat voor levende wezens worden met het stof meegevoerd?'

Wat volgde was een meerjarige interdisciplinaire onderzoeksinspanning waarbij stofmonsters werden verzameld; bevestigen dat die monsters slapende micro-invertebraten bevatten, ontwikkelingsstadia; ze rehydrateren in laboratoriumomgevingen; en het gebruik van next-generation sequencing om te bepalen welke organismen in het stof aanwezig waren.

De laatste stap omvatte het verplaatsen van het stof door een gesimuleerde storm om te bepalen of de organismen konden overleven als ze over lange afstanden door de lucht werden gestraald. Promovendus Jose A. Rivas Jr. en Gill werkten samen met Scott Van Pelt, doctoraat, een bodemonderzoeker bij het Amerikaanse ministerie van landbouw, om een ​​dergelijke test uit te voeren in de windtunnelfaciliteit van de USDA Agricultural Research Service in Big Spring, Texas.

"We hebben in feite een windstorm gesimuleerd, ' zei Gill. 'We namen de schone woestijngrond, waarin we micro-invertebraten hebben gemengd, en blies het de lucht in. Na deze energieke, turbulente reis door de windtunnel, ons team toonde aan dat die organismen, die ongeveer zo groot zijn als zandkorrels in hun ruststadium van hun ontwikkeling, overleefde gezandstraald in de lucht. Ze kunnen door de atmosfeer vliegen, misschien honderden mijlen in levensvatbare omstandigheden, en toch wakker worden."

Gill zei dat de bevindingen van de groep zullen helpen bij het inspireren van verder onderzoek naar de beweging van organismen. Hij voegde eraan toe dat de inspanning die plaatsvond bij UTEP een succesvolle samenwerking was vanwege de steun van het UTEP Interdisciplinair Onderzoek (IDR) programma, de nationale gezondheidsinstituten, de National Science Foundation en het National Oceanic and Atmospheric Administration Center for Atmospheric Sciences (NCAS). Hij zei ook dat het werk van doctoraatsstudenten Rivas en Jon Mohl - die de hoofd- en tweede auteurs van de studie waren - van vitaal belang was voor de inspanning.

"Het is een heel spannend en uniek project, " zei Rivas, wie de hoofdauteur van de studie was. "Stofstormen zijn een groot deel van het zuidwesten. We hebben elk voorjaar contact met hen. Wat interessant is, is niet alleen leren over stofstormen, maar ook uitvinden wat er precies wordt vervoerd, wat zit er in het stof? Dit is vooral belangrijk om de diversiteit van ons ecosysteem in de Chihuahuan-woestijn te begrijpen. Leren hoe klein, waterdieren worden vervoerd en nieuwe gebieden koloniseren zal leiden tot inzicht in hoe gemeenschappen in tem