Το αποτέλεσμα σχεδόν τριακόσιων χρόνων εργασίας ταξινομιστών -ζωολόγοι, βοτανολόγοι, μικροβιολόγοι- είναι περισσότερα από ένα εκατομμύριο που βρέθηκαν και περιγράφονται είδη ζωντανών πλασμάτων που κατοικούν στη Γη. Τα ευρήματα νέων ειδών δεν σταματούν κάθε χρόνο οι ταξινομιστές περιγράφουν δεκάδες και εκατοντάδες νέα είδη. Πώς να υπολογίσετε πόσα είδη δεν έχουν βρεθεί ακόμη; Διαφορετικές μέθοδοι υπολογισμού δίνουν πολύ διαφορετικά αποτελέσματα. Ένας από τους πιθανούς τρόπους επίλυσης αυτού του προβλήματος είναι η ανάλυση της ταξινομικής ποικιλότητας σε διαφορετικά επίπεδα της ιεραρχικής ταξινόμησης των ζωντανών όντων.

Πόσα είδη ζώων, φυτών, μυκήτων και μικροοργανισμών ζουν μαζί μας στη Γη; Το ερώτημα φαίνεται απλό, αλλά δεν υπάρχει ακριβής απάντηση σε αυτό. Κάθε χρόνο, οι ταξινομολόγοι περιγράφουν νέα, προηγουμένως άγνωστα είδη όχι μόνο πρωτόζωων ή εντόμων, αλλά και σπονδυλωτών: αμφίβια, ερπετά, ψάρια και μερικές φορές θηλαστικά. Όλοι οι ειδικοί συμφωνούν ότι ο αριθμός των ειδών που δεν είναι ακόμη γνωστά, δεν έχουν βρεθεί ή περιγράφονται υπερβαίνει τον αριθμό των γνωστών ειδών. Ο επί του παρόντος αποδεκτός αριθμός περίπου 1,2 εκατομμυρίων ειδών που είναι γνωστός στην επιστήμη είναι μόνο ένα κλάσμα της πραγματικής ποικιλομορφίας της ζωής στον πλανήτη. Το πρόβλημα είναι να καθοριστεί πόσα είδη δεν έχουν βρεθεί ακόμη.

Μια άλλη προσπάθεια απάντησης σε αυτό το ερώτημα έγινε από μια διεθνή ομάδα ερευνητών (Mora et al., 2011). Το επόμενο - γιατί κατά καιρούς διαφορετικοί ειδικοί προσφέρουν τις εκτιμήσεις τους για την ποικιλότητα των ειδών της Γης. Αυτές οι εκτιμήσεις ποικίλλουν κατά δύο τάξεις μεγέθους - από 3 έως 100 εκατομμύρια είδη, ανάλογα με τη μέθοδο μέτρησης: καθώς είναι αδύνατο να μετρηθούν απευθείας όλα τα είδη, τα περισσότερα από τα οποία δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί, ο μόνος τρόπος που απομένει είναι να βρούμε μερικά είδος κανόνα που θα σας επιτρέψει να μεταβείτε από ένα γνωστό είδος αριθμού στο γενικό.

Προσπάθειες ανακάλυψης καθολικών προτύπων για όλα τα έμβια όντα ή για μεμονωμένες ταξινομικές ομάδες έχουν γίνει επανειλημμένα. Η απλούστερη σχέση «αριθμός ειδών - περιοχή» λειτουργεί ικανοποιητικά μόνο σε ομοιογενείς βιότοπους, αλλά δεν λαμβάνει υπόψη τον μωσαϊκό τους χαρακτήρα. Η εκτίμηση του ρυθμού αύξησης των νέων ειδών με βάση τον χρόνο περιγραφής καθιστά δυνατό να κριθεί ο μέγιστος αριθμός ειδών για μικρά, αρκετά καλά μελετημένα ταξινομικά είδη. σε ομάδες που μελετήθηκαν ελάχιστα, ο αριθμός των ταξινομικών περιγραφών δεν μειώνεται με την πάροδο του χρόνου και το γράφημα πηγαίνει στο άπειρο. Έχουν γίνει προσπάθειες να χρησιμοποιηθούν εξαρτήσεις που βασίζονται σε ιδιωτικές παρατηρήσεις, για παράδειγμα, στην αναλογία του αριθμού των σκαθαριών προς τον αριθμό των δέντρων σε ένα τροπικό δάσος (5:1), στην αναλογία του αριθμού των γνωστών ειδών προς τον αριθμό των νέων που βρέθηκαν σε μια τοπική περιοχή, κ.λπ. Ωστόσο, ιδιωτικά πρότυπα, όταν οι παρεκβολές σε άλλες ομάδες οργανισμών ή άλλες περιοχές οδηγούν σε μεγάλα σφάλματα. Οι κανόνες που ισχύουν για ορισμένες ομάδες οργανισμών δεν είναι πάντα κατάλληλοι για άλλες. Εδώ προκύπτει η διασπορά στις εκτιμήσεις.

Αναζητώντας ένα πιο καθολικό πρότυπο, οι συντάκτες του υπό συζήτηση άρθρου στράφηκαν στη σχέση μεταξύ της ποικιλομορφίας των ταξινομικών κατηγοριών στην ιεραρχία τους. Υποτίθεται ότι σε μεγάλα σύνολα δεδομένων η αναλογία του αριθμού των ταξινομικών κατηγοριών στη σειρά «φυλή - τάξη - τάξη - οικογένεια - γένος - είδος» είναι λίγο πολύ σταθερή. Πρέπει να ειπωθεί ότι η ίδια η προσέγγιση δεν είναι καινούργια: το 1976, ο A. N. Golikov παρατήρησε ότι για πολλές πολύ διαφορετικές ομάδες οργανισμών (κιλιάτες, μαλάκια, θηλαστικά) σε ημι-λογαριθμικές συντεταγμένες, η σχέση μεταξύ της τάξης ενός ταξινομητή και της ποικιλότητας είναι γραμμική και οι γωνίες κλίσης των ευθειών είναι κοντινές για διαφορετικές ομάδες οργανισμών. Ο Richard Warwick πρότεινε έναν ποσοτικό δείκτη που βασίζεται στην αναλογία του αριθμού των ταξινομικών κατηγοριών διαφορετικών βαθμίδων (δείκτης ταξινομικής διακριτότητας) και τον χρησιμοποίησε για να εντοπίσει πιθανές πηγές προέλευσης τοπικής πανίδας υπεραλίνιων λιμνών (Clark and Warwick, 1998, 1999· Warwick et al. ., 2002).

Για να εκτιμηθεί η πλήρης ποικιλότητα ειδών του πλανήτη, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η αναλογία του αριθμού των ταξινομικών κατηγοριών διαφορετικών βαθμίδων, εάν είναι σωστή η υπόθεση ότι όλα ή σχεδόν όλα τα ταξινομικά είδη υψηλότερων βαθμών έχουν ήδη καταμετρηθεί και μόνο ο αριθμός των ειδών είναι άγνωστος . Οι συγγραφείς εξέτασαν αυτήν την υπόθεση χρησιμοποιώντας δύο σύνολα δεδομένων - τον Κατάλογο Ζωής και το Παγκόσμιο Μητρώο Θαλάσσιων Ειδών. Το πρώτο από αυτά περιέχει περίπου 1,24 εκατομμύρια θαλάσσια και χερσαία είδη, το δεύτερο - 194 χιλιάδες μόνο θαλάσσιους οργανισμούς, οι περισσότεροι από τους οποίους αναφέρθηκαν στον πρώτο κατάλογο.

Δεδομένου ότι για κάθε ταξινομικό από φυλή σε είδος η ημερομηνία περιγραφής του είναι γνωστή, είναι εύκολο να κατασκευαστεί η σχέση «συσσωρευμένος αριθμός ταξινομικών ταξινομήσεων - χρόνου» και, χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους προσέγγισης, να βρεθεί το όριο στο οποίο τείνει αυτός ο αριθμός. Όπως φαίνεται από το Σχ. 2, A–F, στο ζωικό βασίλειο, τα γραφήματα για υψηλότερα ταξινομικά (από φυλές σε οικογένειες) είναι κοντά στον κορεσμό και με την παρέκτασή τους, μπορεί κανείς να βρει το όριο της συνάρτησης - τον αναμενόμενο συνολικό αριθμό ταξινομικών κατηγοριών ενός δεδομένου τάξη. Αυτό δεν λειτουργεί μόνο για τα είδη - το γράφημα του συσσωρευμένου αριθμού ειδών τον τελευταίο ενάμιση αιώνα έχει κατευθυνθεί γραμμικά στο άπειρο.

Για να βρουν ένα όριο στον αριθμό των ειδών, οι συγγραφείς υπολόγισαν τη σχέση μεταξύ του αριθμού των ταξινομήσεων υψηλότερης κατάταξης και του αριθμού των ειδών. Διαφορετικά μοντέλα προσαρμογής για τα υψηλότερα taxa των δεδομένων δίνουν ελαφρώς διαφορετικά αποτελέσματα, έτσι οι συγγραφείς έλαβαν τον μέσο όρο των αποτελεσμάτων που ελήφθησαν και έλαβαν μια οικογένεια γενεαλογιών που συμπίπτουν αρκετά στενά μεταξύ τους (Εικ. 1, G). Τα πρώτα πέντε σημεία στο γράφημα είναι τα όρια των συναρτήσεων που περιγράφουν την αύξηση του αριθμού των taxa με την πάροδο του χρόνου και το έκτο σημείο είναι ο αναμενόμενος αριθμός των ζωικών ειδών στον πλανήτη.

Ενδιαφέροντα δεδομένα παρέχονται σε πρόσθετο υλικό στο υπό συζήτηση άρθρο. Από αυτά προκύπτει ότι η προτεινόμενη μέθοδος δίνει ικανοποιητικά αποτελέσματα για τους ευκαρυώτες (το καλύτερο για το ζωικό βασίλειο, το χειρότερο από όλα για τα πρωτόζωα), αλλά είναι απολύτως ανεφάρμοστη για τα προκαρυωτικά, στα οποία οι καμπύλες συσσώρευσης υψηλότερων ταξινομικών κατηγοριών απέχουν πολύ από τον κορεσμό.

Οι συγγραφείς υπολόγισαν την ποικιλομορφία των ευκαρυωτών στον πλανήτη σε 8,74 (±1,3) εκατομμύρια είδη. Από αυτά, περίπου 7,7 εκατομμύρια είναι ζώα, 298.000 φυτά, 611.000 μύκητες και 36.400 πρωτόζωα (Εικ. 3). Έτσι, σήμερα γνωρίζουμε εξ όψεως περίπου το 14% των ειδών που ζουν στη Γη. Η ευκαρυωτική πανίδα του Ωκεανού έχει μελετηθεί σε ποσοστό 9%.

Τα βιολογικά είδη είναι η βασική δομική μονάδα ταξινόμησης των ζωντανών οργανισμών στη Γη. Περιγράφει μια ομάδα ατόμων που έχουν κοινά μορφολογικά, φυσιολογικά, βιοχημικά, συμπεριφορικά και άλλα χαρακτηριστικά. Οι οργανισμοί του ίδιου είδους μπορούν να διασταυρωθούν μεταξύ τους, παράγοντας απογόνους ικανούς να αναπαραχθούν μεταξύ διαφορετικών ειδών. Υπό την επίδραση εξελικτικών παραγόντων και μεταβαλλόμενων περιβαλλόντων, τα είδη μπορούν να διαχωριστούν.

Οι βασικές αρχές της ταξινόμησης ειδών των ζωντανών οργανισμών προτάθηκαν από τον Σουηδό επιστήμονα Carl Linnaeus στα μέσα του 18ου αιώνα. Από τότε, περισσότερα από εκατομμύρια διαφορετικά είδη έχουν βρεθεί και μελετηθεί.

Των ζώων

Τα ζώα είναι μια ομάδα οργανισμών που αποτελούν το βιολογικό βασίλειο. Είναι ευκαρυώτες, δηλαδή τα κύτταρά τους αποτελούνται από πυρήνες. Τα ζώα είναι ετερότροφα (παράγουν ενέργεια από οργανικές ενώσεις), ικανά για ενεργή κίνηση. Στην καθομιλουμένη, τα ζώα ονομάζονται συχνά χερσαία σπονδυλωτά, αλλά από επιστημονική άποψη, είναι μια συλλογή πολλών κατηγοριών: ψάρια, έντομα, πουλιά, αστερίες, σκουλήκια, αραχνοειδείς και άλλα.

Αριθμός ζωικών ειδών

Όχι μόνο ο ακριβής, αλλά ακόμη και ο κατά προσέγγιση αριθμός των ειδών των ζωντανών οργανισμών που ζουν στη Γη είναι άγνωστος. Μερικοί βιολόγοι μιλούν για μικρά κενά στην ταξινόμηση των έμβιων όντων, τα οποία μπορούν να αναπληρωθούν μόνο με αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες περισσότερα είδη, άλλοι υποστηρίζουν ότι εκατομμύρια διαφορετικά είδη που ζουν στα πιο απρόσιτα μέρη για τον άνθρωπο παραμένουν άγνωστα και απεριόριστα. Ο υψηλότερος αριθμός που αναφέρουν οι ερευνητές είναι 8,7 εκατομμύρια.

Μέχρι στιγμής, έχουν περιγραφεί περίπου 1,7 εκατομμύρια είδη, τα ζώα αποτελούν την πλειοψηφία τους: τα φυτά, οι μύκητες και άλλα βασίλεια αντιπροσωπεύουν περίπου εκατό χιλιάδες είδη. Έτσι, μελετήθηκαν περίπου 5,5 χιλιάδες θηλαστικά, 10,1 χιλιάδες πτηνά, 9,4 χιλιάδες ερπετά, 6,8 αμφίβια, 102 χιλιάδες αραχνοειδείς. Η μεγαλύτερη ομάδα είναι ακόμα έντομα - υπάρχουν περίπου ένα εκατομμύριο από αυτά.

Υποτίθεται ότι μεταξύ των ειδών που δεν έχουν ακόμη μελετηθεί, τα έντομα αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος - περίπου δέκα εκατομμύρια.

Παρά τις προόδους στη βιολογία, εξακολουθεί να είναι αρκετά δύσκολο να μελετηθούν και να βρεθούν νέα είδη. Ενώ τα μεγάλα θηλαστικά δεν αναμένεται να ανανεωθούν, τα μικρότερα ζώα είναι πιο δύσκολο να μελετηθούν. Αν και οι επιστήμονες εξακολουθούν να βρίσκουν πολλές δεκάδες νέα είδη θηλαστικών κάθε χρόνο. Τα πουλιά είναι επίσης αρκετά καλά μελετημένα: είναι εύκολο να τα βρεις και να τα δεις ευχάριστα.

Υπάρχουν περιπτώσεις όπου οι βιολόγοι ανακαλύπτουν ζωντανούς εκπροσώπους ειδών που θεωρούνταν νεκρά εδώ και καιρό. Έτσι, η επιστήμη δεν έχει απαντήσει ακόμη στο ερώτημα του ακριβούς αριθμού των ζωικών ειδών.

Τα αποτελέσματα της μελέτης βρίσκονται στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences. Πραγματοποιήθηκε η μεγαλύτερη απογραφή ειδών στην ιστορία, ανοίγοντας νέες προοπτικές για τους επιστήμονες.

Τώρα οι ερευνητές γνωρίζουν σχετικά πολλά «σύνθετα» ζωντανά όντα, αλλά οι κάτοικοι του μικροκόσμου παραμένουν ελάχιστα κατανοητοί. Οι νέες τεχνολογίες προσδιορισμού αλληλουχίας DNA κατέστησαν δυνατή την ακριβέστερη εκτίμηση του συνολικού αριθμού των ειδών που ζουν στον πλανήτη. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, αυτός ο αριθμός είναι ένα απίστευτο ένα τρισεκατομμύριο! Για να είμαστε σαφείς, αυτό είναι μόνο τρεις φορές λιγότερο από όλα τα δέντρα που αναπτύσσονται στον πλανήτη (ένα τρισεκατομμύριο έναντι τριών). Τα ζωντανά πλάσματα που περιλαμβάνονται στη λίστα ζουν στην επιφάνεια, στα βαθιά νερά του ωκεανού, βαθιά υπόγεια και στον αέρα.

Οι επιστήμονες προσθέτουν ότι μέχρι σήμερα έχει περιγραφεί περίπου το 0,001 τοις εκατό του συνολικού αριθμού ειδών ζωντανών όντων. Με απλά λόγια, δεν γνωρίζουμε σχεδόν τίποτα για τη ζωή στη Γη, ή μάλλον, για τις χαμηλότερες μορφές της. Νέα συμπεράσματα εξήχθησαν τόσο από δεδομένα που συνέλεξαν οι ίδιοι οι συγγραφείς της μελέτης όσο και από την εργασία άλλων επιστημόνων.

Οι ειδικοί από το μεγαλύτερο έργο για τη μελέτη του Παγκόσμιου Ωκεανού, Census of Marine Life - «Census of Marine Life» - δημοσίευσαν τα τελευταία δεδομένα για τον αριθμό των ειδών ζωντανών οργανισμών στη Γη. Οι πιο ακριβείς υπολογισμοί το έδειξαν

6,6 εκατομμύρια είδη ζουν στην ξηρά και άλλα 2,2 εκατομμύρια περιφέρονται στα βάθη των ωκεανών.

«Το ερώτημα πόσα είδη ζωντανών οργανισμών υπάρχουν στη Γη ενδιαφέρει τους επιστήμονες εδώ και αιώνες. Το απαντήσαμε με βάση δεδομένα για την κατανομή και την κατανομή των ειδών, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό τώρα που η ανθρώπινη δραστηριότητα έχει αυξήσει σημαντικά τον ρυθμό εξαφάνισης των ειδών. Πολλά από αυτά εξαφανίζονται από το πρόσωπο της Γης ακόμη και πριν μάθουμε για την ύπαρξή τους, τη θέση τους στις τροφικές αλυσίδες και τα πιθανά οφέλη που αποφέρουν στη φύση και τους ανθρώπους», δήλωσε ο Camilo Mora, επικεφαλής συγγραφέας του έργου από το Πανεπιστήμιο της Χαβάης (ΗΠΑ ) και το Πανεπιστήμιο Χάλιφαξ (Καναδάς).

Οι προηγούμενες εκτιμήσεις για τον «πληθυσμό» της Γης ήταν πολύ πιο ασαφείς:

δόθηκαν αριθμοί τόσο για 3 εκατομμύρια όσο και για 100 εκατομμύρια είδη.

Ωστόσο, το να μειώσετε το διάστημα δεν σημαίνει ότι τα πάντα στη Γη είναι ήδη γνωστά. Το 86% των κατοίκων της ξηράς και το 91% των κατοίκων της θάλασσας δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί, περιγραφεί και καταγραφεί.

«Αυτή η εργασία μειώνει τον συνολικό αριθμό των ειδών που πρέπει να είναι γνωστά για να περιγράψουν τη βιόσφαιρά μας. Αν δεν γνωρίζουμε (τουλάχιστον κατά σειρά μεγέθους) τον αριθμό των ανθρώπων σε μια χώρα, πώς μπορούμε να κάνουμε σχέδια για το μέλλον; Το ίδιο συμβαίνει και με τη βιολογική ποικιλότητα. Η ανθρωπότητα έχει δεσμευτεί να προστατεύει τα είδη από την εξαφάνιση, αλλά μέχρι τώρα δεν γνωρίζαμε πόσα από αυτά τα είδη υπάρχουν», λέει ο συν-συγγραφέας του έργου Boris Warm.

Το Διεθνές Κόκκινο Βιβλίο περιλαμβάνει σήμερα 59.508 είδη, 19.625 από τα οποία ταξινομούνται ως απειλούμενα. Αυτό σημαίνει ότι το πιο λεπτομερές έγγραφο για την προστασία των ειδών στη Γη καλύπτει μόνο το 1% του συνολικού «πληθυσμού».

Πώς κατάφεραν οι επιστήμονες να μετρήσουν είδη που δεν ανακαλύφθηκαν; Για να γίνει αυτό, έπρεπε να συγκεντρώσουν όλες τις αρχές της ταξινόμησης - την επιστήμη της ταξινόμησης. Το 1758, ο Σουηδός επιστήμονας Carl Linnaeus δημιούργησε το σύστημα ταξινόμησης που τώρα φέρει το όνομά του και βοηθά τους επιστήμονες να ομαδοποιήσουν τα είδη. Σήμερα, 253 χρόνια μετά, έχουν περιγραφεί και καταγραφεί περίπου ένα εκατομμύριο χερσαίες και 250 χιλιάδες θαλάσσια είδη.

Ο καθηγητής Mora και οι συνεργάτες του υπολόγισαν τον συνολικό αριθμό των ειδών με βάση συγκεκριμένα την ταξινόμηση.

Μελέτησαν την αριθμητική δομή των taxa, τα οποία σχηματίζουν μια ιεραρχική δομή που μοιάζει με πυραμίδα, που περιορίζεται από είδη, γένη και οικογένειες σε υποβασίλεια και βασίλεια.

Έχοντας ταξινομήσει τα 1,2 εκατομμύρια είδη που είναι γνωστά σήμερα σε επίπεδα ιεραρχίας, οι ερευνητές βρήκαν μια αξιόπιστη αριθμητική σχέση μεταξύ των πιο πυκνοκατοικημένων ταξινομικών επιπέδων και του συνολικού αριθμού των ειδών. Χρησιμοποιώντας την αναπτυγμένη μέθοδο, οι επιστήμονες υπολόγισαν ανεξάρτητα τον αριθμό των ειδών στις πιο πλήρως μελετημένες ομάδες - θηλαστικά, ψάρια και πτηνά. Τα δεδομένα που ελήφθησαν επιβεβαίωσαν την αξιοπιστία της μεθόδου.

Εφαρμόζοντας αυτήν την προσέγγιση σε όλους τους ευκαρυώτες (οργανισμούς που περιέχουν σχηματισμένο πυρήνα στα κύτταρά τους), οι επιστήμονες έλαβαν τα ακόλουθα στοιχεία για τις κύριες ομάδες τους:
— 7,77 εκατομμύρια ζωικά είδη (953.434 περιγράφονται και καταλογίζονται).
— 298 χιλιάδες είδη φυτών (215.644 περιγράφονται και καταλογίζονται).
— 611 χιλιάδες είδη μανιταριών (43.271 περιγράφονται και καταγράφονται).
— 36,4 χιλιάδες είδη μονοκύτταρων ζώων (8118 περιγράφονται και καταγράφονται).

Πόσα είδη υπάρχουν στον πλανήτη;

Το αποτέλεσμα σχεδόν τριακόσιων χρόνων εργασίας ταξινομιστών -ζωολόγοι, βοτανολόγοι, μικροβιολόγοι- είναι περισσότερα από ένα εκατομμύριο που βρέθηκαν και περιγράφονται είδη ζωντανών πλασμάτων που κατοικούν στη Γη. Τα ευρήματα νέων ειδών δεν σταματούν κάθε χρόνο οι ταξινομιστές περιγράφουν δεκάδες και εκατοντάδες νέα είδη. Πώς να υπολογίσετε πόσα είδη δεν έχουν βρεθεί ακόμη; Διαφορετικές μέθοδοι υπολογισμού δίνουν πολύ διαφορετικά αποτελέσματα. Ένας από τους πιθανούς τρόπους επίλυσης αυτού του προβλήματος είναι η ανάλυση της ταξινομικής ποικιλότητας σε διαφορετικά επίπεδα της ιεραρχικής ταξινόμησης των ζωντανών όντων.

Πόσα είδη ζώων, φυτών, μυκήτων και μικροοργανισμών ζουν μαζί μας στη Γη; Το ερώτημα φαίνεται απλό, αλλά δεν υπάρχει ακριβής απάντηση σε αυτό. Κάθε χρόνο, οι ταξινομολόγοι περιγράφουν νέα, προηγουμένως άγνωστα είδη όχι μόνο πρωτόζωων ή εντόμων, αλλά και σπονδυλωτών: αμφίβια, ερπετά, ψάρια και μερικές φορές θηλαστικά. Όλοι οι ειδικοί συμφωνούν ότι ο αριθμός των ειδών που δεν είναι ακόμη γνωστά, δεν έχουν βρεθεί ή περιγράφονται υπερβαίνει τον αριθμό των γνωστών ειδών. Ο επί του παρόντος αποδεκτός αριθμός περίπου 1,2 εκατομμυρίων ειδών που είναι γνωστός στην επιστήμη είναι μόνο ένα κλάσμα της πραγματικής ποικιλομορφίας της ζωής στον πλανήτη. Το πρόβλημα είναι να καθοριστεί πόσα είδη δεν έχουν ακόμη βρεθεί.

Μια άλλη προσπάθεια απάντησης σε αυτό το ερώτημα έγινε από μια διεθνή ομάδα ερευνητών (Mora et al., 2011). Το επόμενο - γιατί από καιρό σε καιρό διαφορετικοί ειδικοί προσφέρουν τις εκτιμήσεις τους για την ποικιλότητα των ειδών της Γης. Αυτές οι εκτιμήσεις ποικίλλουν κατά δύο τάξεις μεγέθους - από 3 έως 100 εκατομμύρια είδη, ανάλογα με τη μέθοδο μέτρησης: δεδομένου ότι είναι αδύνατο να μετρηθούν απευθείας όλα τα είδη, τα περισσότερα από τα οποία δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί, ο μόνος τρόπος που απομένει είναι να βρεθούν κάποιο είδος κανόνα που θα σας επιτρέψει να μετακινηθείτε από ένα γνωστό είδος αριθμού στο γενικό.

Προσπάθειες ανακάλυψης καθολικών προτύπων για όλα τα έμβια όντα ή για μεμονωμένες ταξινομικές ομάδες έχουν γίνει επανειλημμένα. Η απλούστερη σχέση «αριθμός ειδών - περιοχή» λειτουργεί ικανοποιητικά μόνο σε ομοιογενείς βιότοπους, αλλά δεν λαμβάνει υπόψη τον μωσαϊκό τους χαρακτήρα. Η εκτίμηση του ρυθμού αύξησης των νέων ειδών με βάση τον χρόνο περιγραφής καθιστά δυνατό να κριθεί ο μέγιστος αριθμός ειδών για μικρά, αρκετά καλά μελετημένα ταξινομικά είδη. σε ομάδες που μελετήθηκαν ελάχιστα, ο αριθμός των ταξινομικών περιγραφών δεν μειώνεται με την πάροδο του χρόνου και το γράφημα πηγαίνει στο άπειρο. Έχουν γίνει προσπάθειες να χρησιμοποιηθούν εξαρτήσεις που βασίζονται σε ιδιωτικές παρατηρήσεις, για παράδειγμα, στην αναλογία του αριθμού των σκαθαριών προς τον αριθμό των δέντρων σε ένα τροπικό δάσος (5:1), στην αναλογία του αριθμού των γνωστών ειδών προς τον αριθμό των νέων που βρέθηκαν σε μια τοπική περιοχή, κ.λπ. Ωστόσο, ιδιωτικά πρότυπα, όταν οι παρεκβολές σε άλλες ομάδες οργανισμών ή άλλες περιοχές οδηγούν σε μεγάλα σφάλματα. Οι κανόνες που ισχύουν για ορισμένες ομάδες οργανισμών δεν είναι πάντα κατάλληλοι για άλλες. Εδώ προκύπτει η διασπορά στις εκτιμήσεις.

Αναζητώντας ένα πιο καθολικό πρότυπο, οι συντάκτες του υπό συζήτηση άρθρου στράφηκαν στη σχέση μεταξύ της ποικιλομορφίας των ταξινομικών κατηγοριών στην ιεραρχία τους. Υποτίθεται ότι σε μεγάλα σύνολα δεδομένων η αναλογία του αριθμού των ταξινομικών κατηγοριών στη σειρά «φυλή - τάξη - τάξη - οικογένεια - γένος - είδος» είναι λίγο πολύ σταθερή. Πρέπει να ειπωθεί ότι η ίδια η προσέγγιση δεν είναι καινούργια: το 1976, ο A. N. Golikov παρατήρησε ότι για πολλές πολύ διαφορετικές ομάδες οργανισμών (κιλιάτες, μαλάκια, θηλαστικά) σε ημι-λογαριθμικές συντεταγμένες, η σχέση μεταξύ της τάξης ενός ταξινομητή και της ποικιλότητας είναι γραμμική και οι γωνίες κλίσης των ευθειών είναι κοντινές για διαφορετικές ομάδες οργανισμών. Ο Richard Warwick πρότεινε έναν ποσοτικό δείκτη που βασίζεται στην αναλογία του αριθμού των ταξινομικών κατηγοριών διαφορετικών βαθμίδων (δείκτης ταξινομικής διακριτότητας) και τον χρησιμοποίησε για να εντοπίσει πιθανές πηγές προέλευσης τοπικής πανίδας υπεραλίνιων λιμνών (Clark and Warwick, 1998, 1999· Warwick et al. ., 2002).

Για να εκτιμηθεί η πλήρης ποικιλότητα ειδών του πλανήτη, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η αναλογία του αριθμού των ταξινομικών κατηγοριών διαφορετικών βαθμίδων, εάν είναι σωστή η υπόθεση ότι όλα ή σχεδόν όλα τα ταξινομικά είδη υψηλότερων βαθμών έχουν ήδη καταμετρηθεί και μόνο ο αριθμός των ειδών είναι άγνωστος . Οι συγγραφείς εξέτασαν αυτήν την υπόθεση χρησιμοποιώντας δύο σύνολα δεδομένων - τον Κατάλογο Ζωής και το Παγκόσμιο Μητρώο Θαλάσσιων Ειδών. Το πρώτο από αυτά περιέχει περίπου 1,24 εκατομμύρια θαλάσσια και χερσαία είδη, το δεύτερο - 194 χιλιάδες μόνο θαλάσσιους οργανισμούς, οι περισσότεροι από τους οποίους αναφέρθηκαν στον πρώτο κατάλογο.

Δεδομένου ότι για κάθε ταξινομικό από φυλή σε είδος η ημερομηνία περιγραφής του είναι γνωστή, είναι εύκολο να κατασκευαστεί η σχέση «συσσωρευμένος αριθμός ταξινομικών ταξινομήσεων - χρόνου» και, χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους προσέγγισης, να βρεθεί το όριο στο οποίο τείνει αυτός ο αριθμός. Όπως φαίνεται από το Σχ. 2, A-F, στο ζωικό βασίλειο, τα γραφήματα για υψηλότερα ταξινομικά (από φυλές σε οικογένειες) είναι κοντά στον κορεσμό και με την παρέκτασή τους, μπορεί κανείς να βρει το όριο της συνάρτησης - τον αναμενόμενο συνολικό αριθμό ταξινομικών κατηγοριών μιας δεδομένης κατάταξης. Αυτό δεν λειτουργεί μόνο για τα είδη - το γράφημα του συσσωρευμένου αριθμού ειδών τον τελευταίο ενάμιση αιώνα έχει κατευθυνθεί γραμμικά στο άπειρο.

Για να βρουν ένα όριο στον αριθμό των ειδών, οι συγγραφείς υπολόγισαν τη σχέση μεταξύ του αριθμού των ταξινομήσεων υψηλότερης κατάταξης και του αριθμού των ειδών. Διαφορετικά μοντέλα προσαρμογής για τα υψηλότερα taxa των δεδομένων δίνουν ελαφρώς διαφορετικά αποτελέσματα, έτσι οι συγγραφείς έλαβαν τον μέσο όρο των αποτελεσμάτων που ελήφθησαν και έλαβαν μια οικογένεια γενεαλογιών που συμπίπτουν αρκετά στενά μεταξύ τους (Εικ. 1, G). Τα πρώτα πέντε σημεία στο γράφημα είναι τα όρια των συναρτήσεων που περιγράφουν την αύξηση του αριθμού των taxa με την πάροδο του χρόνου και το έκτο σημείο είναι ο αναμενόμενος αριθμός των ζωικών ειδών στον πλανήτη.

Ενδιαφέροντα δεδομένα παρέχονται σε πρόσθετο υλικό στο υπό συζήτηση άρθρο. Από αυτά προκύπτει ότι η προτεινόμενη μέθοδος δίνει ικανοποιητικά αποτελέσματα για τους ευκαρυώτες (το καλύτερο για το ζωικό βασίλειο, το χειρότερο από όλα για τα πρωτόζωα), αλλά είναι απολύτως ανεφάρμοστη για τα προκαρυωτικά, στα οποία οι καμπύλες συσσώρευσης υψηλότερων ταξινομικών κατηγοριών απέχουν πολύ από τον κορεσμό.

Οι συγγραφείς υπολόγισαν την ποικιλομορφία των ευκαρυωτών στον πλανήτη σε 8,74 (±1,3) εκατομμύρια είδη. Από αυτά, περίπου 7,7 εκατομμύρια είναι ζώα, 298.000 φυτά, 611.000 μύκητες και 36.400 πρωτόζωα (Εικ. 3). Έτσι, σήμερα γνωρίζουμε εξ όψεως περίπου το 14% των ειδών που ζουν στη Γη. Η ευκαρυωτική πανίδα του Ωκεανού έχει μελετηθεί σε ποσοστό 9%.