地球媽媽藏着多少生命秘密 99.999%你不知道

【記者張秉開／編譯】科學家最新估算方法推測地球上的生物應有1兆種。與此相比，目前生物學家所知道的物種數量僅占其10萬分之1，比例小到幾乎為0。


據英國《每日郵報》5月2日報導：美國印第安納大學（Indiana University）的研究者在收集政府、學術機構以及大眾科學資料之後，使用分子生物學方法計算出新物種的數量遠遠超出以前的估計量。2011年，夏威夷和加拿大的生物學家曾估計地球物種為870萬。


而最新結果的1兆數量值約為2011年估算的10萬倍，或者說目前99.999%的物種是科學根本不知道的。


物種數量——生物學最大難題之一


主持該研究的印第安納大學的生物學家傑．勒農（Jay Lennon）認為：以前估計的物種數量太低，其原因在於對微生物的多樣性認識得不夠。


勒農說：「估算地球物種數量是生物學面臨的最大難題之一。我們的研究將生態模型和最大的數據集（dataset）結合在一起，得出關於地球上微生物種類數量的說服力強的新結果。」


科學家所說的微生物是指肉眼不可見的生物，如單細胞生物、細菌、真菌以及古生菌。但是，生物的種類不只是微生物，還有植物和動物。而且，一種生物也可以進一步分成多個類別，每個類別的個體數量又極大，簡單地說這是生物多樣性。


研究者發現：使用標度律（scaling laws）可以準確地預測植物和動物群落的物種數量。例如：物種數量會隨著陸地面積的增加而增加。印第安納大學的肯尼斯．羅西（Kenneth Locey）博士說：「到現在為止，我們還不知道生物多樣性規模是不是和生物豐富程度（生物豐度）一樣的容易研究。但是事實證明，兩者的關係不僅不簡單，而且非常複雜。」


新方法的樣本量很大


於是，研究人員從世界各地共約35,000個地方計數了560多萬的微生物和非微生物物種，之後按照標度律推算地球的總物種，得到新的物種結果——1兆。


另據美國國家科學基金會（NSF）5月2日的消息，以前對地球物種的估算僅根據100個樣本的多樣性特點，實際上一克沙子含10億種微生物，而且地球上物種總數是這個數字的20個數量級。


而印第安納大學的這項研究在大約35,000個地點進行取樣，其中包括20,376個用於計算微生物的種類，14,862個樣本來計算樹木、鳥類及哺乳動物。這些樣本的數量遠遠超過以前研究的100個樣本，因此得到的最新結果可靠性非常大。


資助該研究的美國國家科學基金會生物多樣性研究項目（Dimensions of Biodiversity）主任西蒙．麥克姆（Simon Malcomber）說：「這個研究不僅顯示地球的微生物種類數量巨大，而且也讓人關注多少物種尚未被發現和研究。」也就是說：即使以微生物為例，其種類亦遠遠超過我們以前的想像。


研究發表於《美國國家科學院院刊》（PNAS）。