Forskere Posit Det er en trillion jordarter, Darwin fikk noen ting feil

Spørsmålet om hvor mange arter det finnes på jorden kan være vitenskapens mest grunnleggende, men mest uklarlige spørring. Historisk, på grunn av en uheldig vitenskapelig treenighet av forspente teknikker, tvilsomme ekstrapolasjoner og mangel på ressurser, har mennesker vært ganske forferdelige for å finne ut hvor mange andre skapninger bor på denne planeten hos oss. Men det stoppet ikke forskere fra Indiana University fra å gi den den gamle høyskoleprøven: På grunnlag av datasett og universell skaleringslov, forutsier de at jorden kan være hjemme til 1 billioner arter.

Hvis det er riktig, betyr dette estimatet at 99,9 prosent av artene forblir unnamed og uoppdaget. I Prosedyrene ved det nasjonale vitenskapsakademiet, professor Jay Lennon og postdoktor Kenneth Locey skriver at deres arbeid fremhever hvor mye mangfold som fortsatt er å bli beskrevet.

"Inntil nå har vi ikke visst om aspekter av biologisk mangfold skalere med noe så enkelt som overflod av organismer," sier Locey i en uttalelse. "Som det viser seg, er relasjonene ikke bare enkle men kraftige, noe som resulterer i anslaget på oppover 1 bilioner arter."

Dette tallet er langt større enn tidligere spådommer - anslår at Locey og Lennon skrev var basert på et "dramatisk undersamlet" mangfold av mikroorganismer. Før forskerne var i stand til å bruke høy gjennomstrømningssekvensering, ignorert de i hovedsak de milliarder av organismer som lever i mikroskopiske områder som jord - fokuserer i stedet på større og mer åpenbare flora og fauna. Denne konfliktfulle blikket på arter, argumenterer for noen forskere, er en fortsettelse av et løp av historiske misforståelser som har skjedd siden Charles Darwins dager "Opprinnelse av arter".

Mens Darwin nå er kreditert med evolusjonsteorien og artens ikke-konstantitet, var hans ordlyd på arter i sin berømte tekst langt fra klar - beskriver arter som både "tolerabelt veldefinerte objekter" og "varianter … som knytter sammen to nært forbundne former. "Hans upresise definisjoner førte til et århundres verd av forvirring om hva en art egentlig er. I realiteten skapte han et fagområde og reiste en gigantisk hindring for å utvikle seg i feltet samtidig. Bra gjort, Chuck.

I dag - delvis på grunn av en innsats fra National Science Foundation for å fylle inn hullene i forståelsen av jordens biologiske mangfold innen 2020 - går taksonomene fullstendig fremover, forsøker å oppdage og kategorisere planets skapninger. Men estimatene har fortsatt variert mye, med noen eksperter som foreslår at tallet kan være så lavt som tre millioner. I en rapport fra 2014 skrev NSF at det kunne være 8,7 millioner eukaryotiske arter globalt, et tall som antydet at 86 prosent av eksisterende arter på land og 91 prosent av artene i havet ikke var blitt oppdaget ennå. Det tallet - 8,7 millioner - er fortsatt dwarfed av 1 billioner arter estimatet annonsert denne uken.

Lennon og Loceys studie (finansiert delvis av NSF) fokuserer på det som har vært lengre oversett: mikroskopiske arter. Deres analyse er den største noensinne på mikrobielle data - en undersøkelse av 5.6 millioner mikroskopiske og ikke-mikroskopiske arter fra 35.000 steder over hele verden, unntatt for Antarktis. Genetisk sekvensering, skriver forskerne, har gitt et "uovertruffen stort basseng av informasjon."

Dataene ble trukket delvis fra den omfattende samlingen som ble utført av National Institutes of Healths Human Microbiome Project, Tara Oceans Expedition, og Earth Microbiome Project. Laget brukte deretter skaleringslover - som forutsier lineære endringer og har blitt innlemmet i biologiske spådommer siden 1800-tallet - til en lognormal modell av biologisk mangfold for å forutsi omfanget av alle makro- og mikroorganismer på jorden.

"Vi mistenkte at aspekter av biologisk mangfold, som antall arter på jorden, ville skalere med overflod av individuelle organismer," sier Lennon. "Etter å ha analysert en massiv mengde data, observerte vi enkle, men kraftige trender i hvordan biologisk mangfold endres på tvers av overflod."

Mens det er spennende å tro at det er en biljonart der ute, er sannsynligheten for at de alle vil bli oppdaget og katalogisert i noen av våre liv, ganske mye ikke-eksisterende. Biologen Camilo Mora skriver i PLOS biologi:

"Med tanke på dagens beskrivelse av eukaryotiske arter i de siste 20 årene, er det gjennomsnittlige antallet nye arter som er beskrevet per taksonomisk karriere (dvs. 24,8 arter) og den estimerte gjennomsnittlige kostnaden for å beskrive dyrearter (US $ 48 500 per art) og antatt at disse verdiene forbli konstant og er generell blant taksonomiske grupper, som beskriver jordens gjenværende art, kan ta så lang tid som 1200 år og vil kreve 303 000 taksonomer til en tilnærmet kostnad på 364 milliarder dollar."

Og det er hvis arten vi leter etter, ikke utdøde før vi finner dem. I motsetning til Pokémon er det ganske sikkert at vi ikke kommer til å fange dem alle.