地球上物种总数到底有多少??

时至今日,人类对生物总数还是没有明确的认识,本文介绍了多位科学家在生物总数评估上做出的成果。

大家都知道,每隔约十年我国都会进行人口普查,最近一次人口普查(2010年)统计结果显示我国总人口约为13.7亿。搞清楚到底有多少人对于国家管理和进行各项政策的制定有重要的意义。
同样的,搞清楚地球上到底有多少物种对人类利用生物资源也具有重大的意义,可惜的是别说具体数字,至今人类就连物种总数的数量级也一无所知!下面我们就来扒一扒人类对地球物种总数认识的发展吧。

最早的生物多样性预测

19世纪初,英国的昆虫学家Westwood先是对本国植物上的昆虫数量进行了评估,进而扩展到全球,最后得出的结论是全球约有40万种昆虫。
attachments-2018-04-qyDBtLxz5adb041cb0c26.jpgWestwood的预计显然低估了昆虫的多样性,时至今日人类已经发现了超过100万种昆虫,而且发现新昆虫的速度并没有降低。

20世纪末预计有数千万种陆地动物
1988年,牛津大学的进化生物学家Robert May根据观察得出一个经验性的描述:陆地上的生物体型越小,生物多样性就越大。在此基础上他认为人类已经发现大多数体型较大的动物,比如哺乳动物、爬行动物、鸟类等,可以认为已知的大型动物数量较为可靠。在根据大型生物的多样性推测小个体动物的多样性后,Robert预计地球上大概有1000万到5000万的陆地动物。

2011年预计约870万种
2011年Mora对全球生物数量进行了预测,研究成果刊发在《PloS Biology》上。依据他们新的预测模型,地球上总共有870万物种,误差在正负130万种。

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图注:包含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
Mora的预测模式受到了一名意大利科学家的启发,他认为“生物所在的组类就像金字塔层级一样,越上层,数量就越少,可以通过金字塔的上层物种数量来预计底层物种数量”。在此基础上,Mora总结了自1750年来新发现的动物,构建了一个分类金字塔来预测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,这验证了该预测模型的准确性。然后Mora使用该模型得出了地球物种总数约为870万的结论。
研究还根据已发现的物种推算出,陆地上约有86%,海洋中约有91%的物种还没有被人类发现并分类。
该研究一经发表得到了业内人士的强烈关注,很多科学家对结果表示认可,但是更多的科学家仍然认为Mora大大低估了地球的生物多样性。昆虫学家Terry Erwin指出Mora等人不应该默认未被人类充分研究的生物组类和已知的那些遵循类似的规律,认为这项研究充其量是对人类已知范围的预测,而远远不能代表真正的生物多样性。
5年后新的研究支持了Terry Erwin的观点。
《PNAS》:微生物的种类多到难以想象!
来自美国印第安纳大学的Locey等人将来自全世界3.5万个地点的真细菌、古细菌和微小真菌的20376项调查获得的数据汇集在一起,使用比例定律(scaling law)和一种生物多样性模型的混合分析方法对微生物总数进行了预估,结论是地球上的微生物物种总数约为

attachments-2018-04-AKgOwBe65adb04a709958.jpg100000000000~1000000000000之间
贴心的我已经帮你数好0了,总数在一千亿到一万亿之间(研究结果刊发在2016年的《PNAS》上)!

或许人类还是很无知

所有的这一切研究虽然还是不能说明地球上到底有多少物种,但是毫无疑问的,未知的物种还是大多数。如此看来,“21世纪是生物的世纪”这句话还是有一定现实依据的,毕竟潜力大啊!

本文参考文献及来源:
Mora C, Tittensor D P, Adl S, et al. How Many Species Are There on Earth and in the Ocean?[J]. Plos Biology, 2011, 9(8):e1001127.
Locey K J, Lennon J T. Scaling laws predict global microbial diversity[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2016, 113(21):5970.
部分翻译自the New York Times 和 ScienceDaily

  • 发表于 2018-04-21 17:31
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