Ile gatunków na Ziemi? Dlaczego to ' jest prostym pytaniem, ale trudnym do odpowiedzi

Można by pomyśleć, że to prosta część rachunku biologicznego – ile różnych gatunków tworzy życie na Ziemi?

Ale odpowiedź może być trochę szokująca.

Po prostu nie wiemy.

Dokładniej znamy liczbę książek w Bibliotece Kongresu Stanów Zjednoczonych, niż znamy nawet rząd lub wielkość – miliony, miliardy i tak dalej – gatunków żyjących na naszej planecie – napisał urodzony w Australii ekolog Robert May.

Obecne szacunki dotyczące liczby gatunków na Ziemi wahają się między 5,3 miliona a 1 bilionem.

To ogromny stopień niepewności. To tak, jakby otrzymać wyciąg z banku, z którego wynika, że masz na koncie od 5,30 do 1 miliona USD.

Dlaczego więc nie znamy odpowiedzi na to podstawowe pytanie?

Trudno jest liczyć życie

Część problemu polega na tym, że nie możemy po prostu policzyć liczby form życia. Wiele z nich żyje w niedostępnych siedliskach (takich jak głębiny morskie), jest zbyt małych, aby je zobaczyć, trudno je znaleźć lub żyją w innych żywych organizmach.

Więc zamiast liczyć, naukowcy próbują oszacować całkowitą liczbę gatunków, szukając wzorców różnorodności biologicznej.

We wczesnych latach osiemdziesiątych amerykański entomolog Terry Erwin dokonał słynnego oszacowania liczby gatunków na Ziemi, rozpylając pestycydy pod korony drzew tropikalnych lasów deszczowych w Panamie. Co najmniej 1200 gatunków chrząszczy spadło na ziemię, z czego 163 żyło tylko na jednym gatunku drzewa.

Zakładając, że każdy gatunek drzewa miał podobną liczbę chrząszczy, i biorąc pod uwagę, że chrząszcze stanowią około 40% owadów (największa grupa zwierząt), Erwin doszedł do kontrowersyjnych szacunków dotyczących 30 milionów gatunków na Ziemi.

Wielu naukowców uważa, że liczba 30 milionów to zdecydowanie za wysoka. Późniejsze szacunki dały liczbę poniżej 10 milionów.

W 2011 roku naukowcy wykorzystali technikę opartą na wzorcach w liczbie gatunków na każdym poziomie klasyfikacji biologicznej, aby uzyskać znacznie niższą prognozę, wynoszącą około 8,7 miliona gatunków.

Wszystkie stworzenia wielkie i bardzo, bardzo małe

Jednak większość szacunków dotyczących globalnej różnorodności biologicznej pomija mikroorganizmy, takie jak bakterie, ponieważ wiele tych organizmów można zidentyfikować tylko na poziomie gatunku poprzez sekwencjonowanie ich DNA.

W rezultacie prawdziwa różnorodność mikroorganizmów mogła zostać niedoceniona.

Po skompilowaniu i przeanalizowaniu bazy danych DNA sekwencje z 5 milionów gatunków drobnoustrojów z 35 000 miejsc na całym świecie, naukowcy doszli do wniosku, że na Ziemi istnieje oszałamiający 1 bilion gatunków. To więcej gatunków niż szacowana liczba gwiazd w galaktyce Drogi Mlecznej.

Ale, podobnie jak poprzednie szacunki, ta opiera się na wzorcach bioróżnorodności i nie wszyscy zgadzają się, że należy je zastosować do mikroorganizmów.

Nie tylko mikroorganizmy zostały przeoczone w szacunkach globalnej różnorodności biologicznej. Zignorowaliśmy również wiele form życia, które żyją w innych formach życia.

Większość – a prawdopodobnie wszystkie – gatunki owadów padają ofiarą co najmniej jednego lub więcej gatunków pasożytniczych os. Składają jaja w gatunku gospodarza lub na nim (pomyśl o filmie Obcy, jeśli obcy mają skrzydła). Badacze sugerują, że grupa owadów zawierająca osy może być największą grupą zwierząt na naszej planecie.

Co rozumiemy przez gatunek?

Bardziej fundamentalny problem z liczeniem gatunków sprowadza się do kwestii nieco filozoficznej: biolodzy nie są zgodni co do tego, co właściwie oznacza termin „gatunek”.

Dobrze znana koncepcja gatunku biologicznego mówi, że dwa organizmy należą do tego samego gatunku, jeśli mogą krzyżować się i wytwarzać płodne potomstwo. Ponieważ jednak pojęcie to opiera się na kojarzeniu, nie może być używane do definiowania gatunków organizmów bezpłciowych takie jak wiele mikroorganizmów, a także niektóre gady, ptaki i ryby.

Ignoruje również fakt, że wiele istot żywych, które uważamy za odrębne gatunki, może się krzyżować i krzyżuje. Na przykład psy, kojoty i wilki łatwo się krzyżują, mimo to są zwykle uważane za odrębne gatunki.

Inne popularne definicje gatunków opierają się na tym, jak podobne są do siebie osobniki (jeśli wygląda jak kaczka, to jest kaczka), ich wspólna historia ewolucyjna lub wspólne wymagania ekologiczne.

Jednak żadne z tych definicji jest w pełni satysfakcjonująca i żadna nie sprawdza się dla wszystkich form życia.

Do wyboru jest co najmniej 50 różnych definicji gatunku.To, czy naukowiec zdecyduje się wyznaczyć nowo odkrytą formę życia jako nowy gatunek, czy też nie, sprowadza się do ich filozoficznego stanowiska co do natury gatunku.

Koszt utraty gatunku

Nasza ignorancja na temat prawdziwej różnorodności biologicznej na naszej planecie ma realne konsekwencje. Każdy gatunek jest potencjalną skarbnicą rozwiązań problemów, w tym lekarstw na choroby, inspiracji dla nowych technologii, źródeł nowych materiałów i dostawców kluczowych usług ekosystemowych.

Jednak żyjemy w epoce masowego wymierania z doniesienia o katastrofalnym spadku liczby owadów, wyludnianiu się oceanów na szeroką skalę i utracie ponad 50% dzikich zwierząt w ciągu jednego życia człowieka.

Nasze obecne tempo utraty różnorodności biologicznej oznacza, że prawie na pewno jesteśmy tracąc gatunki szybciej, niż je nazywamy. Skutecznie podpalamy bibliotekę, nie znając nazw ani zawartości książek, które tracimy.

Tak więc, chociaż nasze oszacowanie liczby gatunków na planecie pozostaje frustrująco nieprecyzyjne, wiemy tylko, że że prawdopodobnie wymieniliśmy i opisaliśmy tylko niewielki procent żywych istot.

Nowe gatunki pojawiają się przez cały czas, w tempie około 18 000 gatunków każdego roku. Na przykład naukowcy z Los Angeles odkryli 30 nowych gatunków muchówek żyjących w parkach miejskich, podczas gdy naukowcy z USA odkryli ponad 1400 nowych gatunków bakterii żyjących w pępkach studentów.

Nawet jeśli przyjmiemy bardziej ostrożne oszacowanie 8,7 miliona gatunków życia na Ziemi, to opisaliśmy i nazwaliśmy tylko około 25% form życia na planecie. Jeśli liczba 1 biliona jest prawidłowa, to wykonaliśmy bardzo kiepską robotę, ponieważ 99,99% gatunków wciąż oczekuje na opis.

Jest oczywiste, że nasza planeta absolutnie tętni życiem, nawet jeśli nie możemy jeszcze określić liczby dla tłumów. Pytanie brzmi, ile z tej niesamowitej różnorodności postanowiliśmy zaoszczędzić.