地球上有多少物种?最新报告称有870万种。 wo, aug 24, 2011

联合国环境署研究人员对地球上的生物种类进行首创性的普查

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The report says 91% of species in the seas have yet to be discovered, described or catalogued. (Photo: shutterstock/Tischenko Irina)

联合国环境署研究人员对地球上的生物种类进行首创性的普查

2011年8月23日华盛顿特区/英国剑桥-联合国环境署研究员合著的一份最新研究结果显示,地球上共生存着870万种(正负误差130万种)生物物种。这是目前可以提供的最为精确的数据。

其中包括650万种陆地生物和220万种(占总数的25%)海洋生物。该报告由联合国环境署位于英国剑桥的世界保护监测中心的提特恩索等联合撰写。报告还显示,86%的陆地生物和91%的海洋生物在目前还有待发现、描述和归类。

这份由海洋生物科学家们参与编写的研究报告已在《PLoS Biology》发表,普查结果称,870万这一数字是通过一种先进的和有效的分析技术得出的,这项技术大大缩小了之前对这一数字的评估范围。在此之前,科学家对地球上生存的生物种类的估算介于300万到1亿之间。

报告的主要作者,来自夏威夷大学和加拿大哈利法克斯市达尔豪西大学的卡米罗-莫拉博士(Camilo Mora)表示:"几个世纪以来,地球上有多少物种这一问题一直吸引着科学家们去探索。目前,由于人类活动和人为影响正在加速生物物种灭绝的速度,因此掌握这一问题的答案以及开展对物种的分布和丰度的研究变得特别重要。很多物种甚至在我们知道其存在、在生态系统中的独特地位和功能以及对改善人类福祉所能发挥的作用之前就已经消失了。"

"这项研究给出了用来描述生物圈所需的最基本的数字。"来自达尔豪西大学的合著者鲍里斯•沃姆(Boris Worm)表示,"如果我们连本国的人口数量,甚至连数量级(100万?1000万?1亿?)都一无所知,那如何能够规划未来?"

"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,但是直到现在,究竟地球上有多少物种,我们还是知之甚少。"

沃姆博士指出,国际自然保护联盟公布的最新红色名录对59508种物种进行了评估,其中有19625种物种被列为易危物种。这意味着目前最为尖端的生物物种研究——国际自然保护联盟红色名录的监测物种还不到世界物种总量的1%。

英国皇家学会前会长罗伯特-梅爵士(Robert May)对该项研究发表了评论,并对研究人员的"富于想象力的新方法"表示赞赏。

"这足以证明人类的自我陶醉。我们都知道2011年2月1日美国国会图书馆的馆藏图书量为22194656本,但却不了解究竟有多少动植物(在一定数量级内)正与我们一起分享着这个世界。" 梅爵士写道。

"(我们)逐渐意识到,这类知识对于全面了解生态和进化过程的重要性。正是这一进程创造了,并竭力维持着我们拥有的多种多样的生物。这些生物多样性远不止于美丽和奇迹,尽管这也很重要。它同样支持着人类赖以生存的生态系统服务-尽管我们未能将其计算在传统的GDP中。"

自林奈分类法创立253年后得出的结论

瑞典科学家卡尔-林奈(Carl Linnaeus)于1758年创立并发表的分类法沿用至今,用于对物种进行正式命名和描述。253年来,大约有125万种物种-包括约100万种陆地生物和25万种海洋生物-得到描述并收录入中央数据库(据称,大约70万种物种已被描述但还未收录入中央数据库)。

之前,地球物种总量的最佳近似值是基于专家有依据的推测和意见推出的,但预测数据差异较大,分布在300万到1亿之间。人们对这一大相径庭的数字提出了质疑,因为目前没有一种方法可以对数据进行验证。

莫拉博士、沃姆博士和来自达尔豪西大学德里克-P-提特恩索(Derek P. Tittensor)、西娜-阿德尔(Sina Adl)以及阿拉斯泰尔-G-B-辛普森(Alastair G.B. Simpson)等同仁们以生物分类系统(该系统用金字塔层级,将生物种类自下而上分为种、属、科、目、纲、门、界和域)为基础,利用数字模式识别,将物种总量细化到870万种。

在对生命名录(the Catalogue of Life)和世界海洋物种名录(the World Register of Marine Species)中的120万种物种进行分类学聚类研究时,研究人员发现了更完善更高的分类学层级与物种层级之间可靠的数值关系。

阿德尔博士表示:"我们发现,应用更高的生物分类组数据可以预测物种数量。该方法准确预测了几类已被深入研究的物种的数量,例如哺乳类、鱼类和鸟类的数量,这让我们对此类方法具备信心。"

将该方法应用到地球上五个真核*生物界,其预测结果为:

1)~777万种动物种类(其中953434种物种已被收录和描述)

2)~29.8万种植物种类(其中215644种物种已被收录和描述)

3)~61.1万种真菌种类(霉菌、蕈类)(其中43271种物种已被收录和描述)

4)~3.64万种原生动物种类(有类似动物行为(例如:运动)的单细胞生物,其中8118种物种已被收录和描述)

5)~2.75万种色藻(包括:褐藻、矽藻、水霉等,其中13033种物种已被收录和描述)

总计:地球上有874万种真核生物。

(*注:真核域的生物的细胞有细胞壁和复杂的结构。这项研究只针对符合或潜在符合生命形式为"种"的生物。不包括某些微生物和病毒类型,这类的生物数量是极其众多的。)

在874万种物种中,估计有220万种(正负误差18万)海洋生物,其中大约有25万种(占11%)物种已被收录和描述。当2010年10月普查工作正式结束时,海洋生物普查工作组提供了一个保守的预测,即海洋生物的物种数量为100万种以上。

"像天文学家一样,海洋科学家们使用先进的新技术和工具去探寻未知之地。"物种普查科学指导委员会主席伊恩-珀伊尔(Ian Poiner)表示,"在为期10年的物种普查工作期间,上百名海洋探险家经历了独特的体验,发现了新物种并获得为其命名的优先权。在今后的许多年里,我们可以去体验探索的时代。"

"前人在将所有已知物种输入生命名录和世界海洋物种名录等分类数据库方面已经做出了巨大的努力。是他们的贡献让我们的分析成为可能。"就职于微软研究院和联合国环境署世界保护监测中心的报告合著者提特恩索表示,"随着数据库的发展和改善,我们的方法也能不断地细化和更新,从而能够提供更为精确的预测。"

"我们刚刚开始去发掘存在于我们身边的浩如烟海的生命。"合著作者辛普森表示,"珊瑚礁、海底淤泥和潮湿的热带土壤被认为是勘探新物种最丰富的环境。但是更小的生命形式往往存在于不为人知的地方。可以说,我们的自家后院中就生活着一些未知的物种。"

"等待我们发现的还有那些为人类带来面包和奶酪的近50万种的真菌和霉菌。"阿尔弗雷德-斯隆基金会副主席,海洋生物普查的发起人之一奥苏贝尔(Jesse Ausubel)表示,"从物种发现的角度来说,21世纪或将成为真菌的世纪!"

奥苏贝尔还指出了生物多样性的存在之谜,他说答案可能存在于自然存在相关概念之中,即自然填充每一个利基,稀有物种试图从条件的改变中获益。

梅爵士在他的分析中指出,分类学发现有很多实际意义,他引用了20世纪70年代的一个例子,即人类利用传统水稻和野生水稻杂交,得到的新型水稻株种。实验结果为新型水稻的产量提高了30%,自此之后人类开始保护所有野生水稻品种。"显然,只有拥有了丰富的分类学知识,我们才能做到。"

"目前,世界人口仍在不断增长。我们需要解决世界人口的温饱问题,因此加强此类研究的潜在裨益是显而易见的。"

基于目前的成本和需求考虑,研究指出若使用传统方法对所有其他物种进行描述,将需要30万名分类学家花费1200年、耗资3640亿美元才可完成。然而,若使用新技术,例如DNA 条形编码技术,将可以大大降低新物种识别工作所需的时间和成本。

莫拉博士总结道:"许多物种灭绝的脚步正在加快。我相信加快地球物种名录的编制工作应得到更高的科学和社会优先权。重燃对深入探索和分类的热情能够使我们更充分的回答这一最基本的问题:地球上都生活着什么物种?"

编辑说明:

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Terry Collins 电话:+1-416-538-8712 或 +1-416-878-8712 ;电子邮件:tc@tca.tc

请访问:http://www.coml.org/下载报告。

 
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