Forskare Posit Det finns en Trillion Earth Species, Darwin fick några saker fel

$config[ads_kvadrat] not found

Natural Selection - Crash Course Biology #14

Natural Selection - Crash Course Biology #14
Anonim

Frågan om hur många arter det finns på jorden kan vara vetenskapens mest grundläggande men mest elusiva fråga. Historiskt sett har människor på grund av en ohelig vetenskaplig treenighet av förspända tekniker, tvivelaktiga extrapoleringar och brist på resurser varit ganska hemska för att räkna ut hur många andra varelser som bor på denna planet med oss. Men det hindrade inte forskare från Indiana University från att ge den det gamla högskolans försök: På grundval av dataset och universella skaleringslagar förutspår de att jorden kan vara hemma för 1 biljoner arter.

Om det är korrekt innebär denna uppskattning att 99,9 procent av arten förblir anonym och oupptäckt. I Förlopp av National Academy of Sciences professor Jay Lennon och postdoktor Kenneth Locey skriver att deras arbete framhäver hur mycket mångfald som återstår att beskrivas.

"Hittills har vi inte visat huruvida aspekter av biologisk mångfald har något så enkelt som organismens överflöd, säger Locey i ett uttalande. "Som det visar sig är relationerna inte bara enkla men kraftfulla, vilket resulterar i uppskattningen av uppåtgående 1 biljoner arter."

Detta tal är mycket större än tidigare förutsägelser - uppskattar att Locey och Lennon skrev var baserade på en "dramatiskt undersamlad" mångfald av mikroorganismer. Innan forskare kunde använda högkvalitativ sekvensering ignorerade de väsentligen de miljarder organismer som lever i mikroskopiska utrymmen som jord - i stället fokuserar på större och mer uppenbar flora och fauna. Denna motstridiga blick på arten, argumenterar för några forskare, är en fortsättning på en historisk missuppfattning som har skett sedan Charles Darwins dagar "Uppkomst av arter".

Medan Darwin nu krediteras med evolutionsteorin och artens icke-beständighet, var hans formulering av art i hans berömda text långt ifrån tydlig - beskriver arter som både "tolerabelt väldefinierade objekt" och "sorter … som sammanfogar två nära sammanhängande former. "Hans orättfattade definitioner ledde till ett sekels värd förvirring av vad en art verkligen är. I själva verket skapade han ett fält och uppförde en gigantisk hinder för framsteg i fältet samtidigt. Bra gjort, Chuck.

Idag - till en del på grund av att National Science Foundation försöker fylla i luckorna för att förstå jordens biologiska mångfald 2020 - går taxonomer fullsteg framåt och försöker upptäcka och kategorisera planetens varelser. Men uppskattningar har fortfarande varierat mycket, med några experter som föreslår att antalet kan vara så låga som tre miljoner. I en rapport från 2014 skrev NSF att det kunde finnas 8,7 miljoner eukaryota arter globalt, ett tal som föreslog att 86 procent av de befintliga arterna på land och 91 procent av arterna i havet inte hade hittats ännu. Det numret - 8,7 miljoner - är fortfarande dvärgat av 1 biljoner arter uppskattning meddelade denna vecka.

Lennon och Loceys studie (delfinansierad av NSF) fokuserar på vad som har blivit längre förbisedd: mikroskopiska arter. Deras analys är den största någonsin på mikrobiella data - en undersökning av 5,6 miljoner mikroskopiska och icke-mikroskopiska arter från 35 000 platser över hela världen, förutom Antarktis. Genetisk sekvensering, skriver forskarna, har gett en "aldrig tidigare skådad stor pool av information".

Uppgifterna drogs delvis av den omfattande samlingen som genomfördes av National Institute of Health's Human Microbiome Project, Tara Oceans Expedition och Earth Microbiome Project. Teamet tillämpade sedan skaleringslagar - som förutspår linjära förändringshastigheter och har införlivats i biologiska förutsägelser sedan 1800-talet - till en lognormal modell av biologisk mångfald för att förutse omfattningen av alla makro- och mikroorganismer på jorden.

"Vi misstänkte att aspekter av biologisk mångfald, liksom antalet arter på jorden, skulle skala med överflöd av enskilda organismer", säger Lennon. "Efter att ha analyserat en massiv mängd data såg vi enkla men kraftfulla trender i hur biologisk mångfald förändras över våld av överflöd."

Medan det är spännande att tro att det finns trillionsarter där ute, är sannolikheten att de alla kommer att upptäckas och katalogiseras i någon av våra livstider ganska mycket obefintlig. Biologen Camilo Mora skriver i PLOS biologi:

"Med tanke på nuvarande beskrivningsgrader för eukaryotarter under de senaste 20 åren har det genomsnittliga antalet nya arter som beskrivits per taxonomens karriär (dvs. 24,8 arter) och den beräknade genomsnittliga kostnaden för att beskriva djurarter (USD 48 500 per art) och förutsatt att dessa värden förbli konstanta och är generella bland taxonomiska grupper, som beskriver jordens återstående arter kan ta så lång som 1200 år och skulle kräva 303 000 taxonomer till en ungefärlig kostnad på 364 miljarder dollar."

Och det är om arten vi söker inte släcker innan vi hittar dem. Till skillnad från Pokémon är det ganska säkert att vi inte kommer att fånga dem alla.

$config[ads_kvadrat] not found