央视网|中国网络电视台|网站地图
客服设为首页
登录

更多 精彩视频排行

网友评分最高


首播

重播

  

  研究地球物种数量,究竟意义何在?用海洋生物学家沃姆的话来说,“如果我们连本国的人口数量,甚至连数量级都一无所知,谈什么规划未来?"

  生物多样性,也是一样。人类已经开始致力于保护濒临灭绝的物种,可是直到现在,我们连地球上的物种数量都知之甚少。

数清新物种?难!

  在安第斯山脉山脚下有一种蝙蝠,长得跟山莓一样大;在新加坡,有一种蠕虫,只寄居在变色蜥蜴的肺里。

  这种蝙蝠和蠕虫有一个共同点:它们都是最新发现的物种。它们最近得到了正式的学名:蝙蝠叫Myotis diminutus,蠕虫叫Rhabdias singaporensis。

  在这两种生物之后,科学家们当然还会继续发现新的生物物种,并将它们加入到数据库。研究者们每年会发现1.5万个新的生物物种,并且这一发现速度没有减缓的迹象。“随便问博物馆的任何一个分类学家,他们会告诉你他们有几百个物种等着要描述和分类。”夏威夷大学的海洋生态学家莫拉(Camilo Mora)说。

  科学家们已经命名并且分类了130万个物种,但究竟还有多少物种没被发现呢?200多年来,这个问题就像头顶的乌云一样一直困扰着分类学家们。

  加拿大达尔豪斯(Dalhousie)大学的海洋生物学家沃姆(Boris Worm)说:“我们连关于生命的这个最基本的问题都不知道,这是很让人震惊的事情。”

物种数量最新预测,870万

  最近,莫拉、沃姆两位博士及其同事在《PloS Biology》期刊发表了一篇关于地球物种数量预测的文章。根据他们采用的最新分析方法,这个星球总共拥有870万个物种,误差浮动为130万。

  【新研究预测动物种类数将达到777万种,而目前已经描述和分类的动物有953434种,包括藻类、原生动物、植物、真菌在内,更多的物种还有待人类去发现和分类。图片来自sciencedaily】

  新方法覆盖到了地球上真核生物的五大王国,其中包括777万种动物,29.8万种植物,61.1万种真菌,3.64万种原生动物,2.75万种藻类。

  研究还表明,陆地上约有86%,海洋中约有91%的物种还没有被人们发现和分类。

  这项成果一经发表后,激起了其他专家的强烈反应。德国汉堡大学的海洋生物学家勃兰特(Angela Brandt)认可这是一项非常重要的成果。但是也有批评认为文章中的方法没办法得到验证,地球上生物的多样性应该比文中描述的大得多。

物种数量,发现不止,争论不休

  1758年,瑞典科学家林奈(Carl Linnaeus)发明并且发表的物种分类和命名的方法一直沿用至今。从那以后的253年间,约有125万物种,包括约100万陆地物种和25万海洋物种,已经被描述和命名,成为生物物种核心数据库中的一员。此外,人们也描述出了约70万物种,但尚未被正式加入这个核心数据库。

  1833年,英国的昆虫学家韦斯特伍德(John Obadiah Westwood)做过最早的全球生物多样性预测:全球到底有多少种昆虫。他先是估计了英国每一个植物物种上能有多少种昆虫,进而把这个数字扩展到全球。当时他估计,“40万这个数据可能不会离事实相差太远。”

  现在,科学家们知道,韦斯特伍德的数字还是太小了。

  【人们现在已经发现超过100万个昆虫物种,而且新昆虫物种的发现速度丝毫没有减慢的趋势。图片来自guardian.co.uk】

  最近几十年,科学家们致力于找到更好的办法来查明到底还有多少个物种没有被发现。1988年,牛津大学的进化生物学家罗伯特(Robert May)发现,陆地上的生物体型越小,生物多样性就越大。他推测,我们已经发现了大多数体型较大的动物,比如哺乳动物,鸟类,在根据这些生物的多样性推测出小个体动物的多样性后,罗伯特最后预测大概有1000万到5000万种陆地动物。

  其他科学家的预测小至300万,多至1亿。莫拉和他的同事认为,所有这些预测方法多少总有缺陷,最重要的是,这些方法没法通过验证来确定可信度。

新预测模型,到底准不准?

  在最新预测中,科学家们的预测方法是根据分类学家的分类方法发展而来。每一个物种都可以归为一个组类“属”,而属又可以归为一个更大的组类“科”,并依此继续类推。比如我们人类,就是同其他5500个物种一起,被归为哺乳动物纲。

  2002年,罗马大学的科学家发表了一篇文章,文章中他们用分类学上的大组类来预测意大利的植物多样性。在三个不同地点,他们记录了生物的属和科等等,在每一个地点,生物所在的组类就像金字塔层级一样,越高级,数量就越少。科学家们可以据此猜测每个地点的物种到底有多少,就好像可以通过金字塔的上层来猜测底层到底有多大。

  这篇文章在当时几乎没有引起什么注意,但是莫拉和他的同事抓住了这一点,并且希望通过这个方法来预测地球上究竟有多少个物种。他们总结了自1750年以来新发现的动物,动物总数在最初的150年里急剧增长,然后接近顶峰,这表明我们已经几乎发现了所有动物。此外,他们还发现其他高等组类生物的发现速度也减缓了。科学家们构建了一个分类金字塔来预测我们已知的组类生物物种总数,比如哺乳动物和鸟类,而预测结果与已知数目接近。

  【1-6依次为门、纲、目、科、属、种的物种组类,基于金字塔的模型,科学家在现已发现和分类的953434个动物物种基础上,推测出地球上约有770万种动物。图片来自terceracultura.cl】

  基于这种方法,科学家们预测了其他物种组类的数量,得到约有770万种动物和29.8万种植物的结论。尽管陆地只占地球表面29%的面积,但是科学家们推测这是地球上86%的生物的生存之所。

  罗伯特认为,“地球上到底有多少种生物,是一个很重要的问题,而新方法提供了一种有趣而富有想象力的解决思路。”

  但史密斯(Smithsonian)协会的昆虫学家欧文(Terry Erwin)认为这项研究存在重大缺陷。人们没有理由认为那些未经仔细研究的生物组类,会和那些被人类充分研究的生物组类遵循一样的规律。他表示,“他们测量出的是人类活动可及范围,而非真正的生物多样性。”

  美国科罗拉多大学的进化生物学家波洛克(David Pollock)也同意这一说法。波洛克研究的是真菌界,是一个为人所知不多的生物组类。根据波洛克的说法,新方法的预测非常有限。已知分类的真菌有43271种,根据莫拉和他同事的方法,地球上约有66万种真菌,但是其他真菌多样性的研究表明这个数字可能高达510万。

  这项新研究的作者也承认他们的这个方法并不适用于细菌。科学家们刚刚开始进入细菌多样性研究的领域,因此他们正在致力于把细菌归为各种大组类。莫拉及其同事认为,他们给出的“1万种”这个预测数字,也的确只是一个“最低值”。

  在另一方面,微生物学家们非常确信微生物的多样性要比动物的多样性大得多。一勺泥土可能就包含1万种不同的细菌,其中很多都是新物种。

  加利福尼亚大学的微生物多样性领域专家埃尔森(Jonathan Eisen)表达了对新研究成果失望的态度,他认为,“这就好比说‘恐龙是在多于500年以前统治过地球的’,这个说法的确没错,可是又有什么用呢?”

视频集>>

热词:

channelId 1 1 地球上到底有多少物种? 1 研究地球物种数量,究竟意义何在?用海洋生物学家沃姆的话来说,“如果我们连本国的人口数量,甚至连数量级都一无所知,谈什么规划未来?"