Badanie globalnej bioróżnorodności dowodzi, że większość gatunków jest rzadka

Jak przypomnieli biolodzy, ponad 150 lat temu już Karol Darwin w książce „O powstawaniu gatunków” (1859 r.) pytał: „Kto może wyjaśnić, dlaczego niektóre gatunki mają ogromny zasięg i liczebność, podczas gdy inne, nawet im bliskie występują na ograniczonym terenie i są rzadkie?”.

Dwa modele

W ubiegłym wieku zaproponowano dwa główne modele rozwiązujace to zagadnienie. Według jednego, autorstwa biologa i statystyka R. A. Fishera, większość gatunków miała być bardzo rzadka, a do tego liczba bardziej powszechnych gatunków miała maleć. Z drugiej strony inżynier i ekolog F. W. Preston twierdził, że tylko nieliczne gatunki występują bardzo rzadko, a większość mieści się pod tym względem w okolicach średniej.

Niestety, do teraz nie wiadomo było, który model jest prawidłowy.

Przeanalizowali dane gromadzone przez ponad 100 lat

Zagadkę pozwoliła rozwiązać analiza obejmujących ponad wiek danych z Global Biodiversity Information Facility (GBIF).

„Baza GBIF to niesamowite źródło dla różnego rodzaju badań związanych z bioróżnorodnością, przede wszystkim dlatego, że łączy dane zebrane przez profesjonalnych naukowców i obserwatorów-amatorów z całego świata” – wyjaśnił dr Corey Callaghan, pierwszy autor pracy opublikowanej w piśmie „Nature Ecology & Evolution”.

Dla gatunków, dla których istnieje dostateczna ilość danych, badacze wykryli potencjalnie uniwersalny wzór. Większość gatunków jest rzadkich, ale nie bardzo rzadkich, a tylko kilka jest bardzo pospolitych, co raczej zgadza się z przewidywaniami modelu Prestona.

Callaghan i jego zespół przypisali dane do 39 grup gatunków – np. owadów, ptaków, ssaków.

Jednak naukowcy zastrzegają, że wystarczającą ilością informacji dysponowali tylko dla kilku grup, takich jak cykady czy ptaki. „Jeśli nie ma się wystarczającej ilości danych, wydaje się, że większość gatunków jest bardzo rzadka” – zwrócił uwagę kierujący zespołem prof. Henrique Pereira.

„Jednak podczas dodawania danych z coraz większej liczby obserwacji, obraz się zmienia. Zaczynamy dostrzegać, że tak naprawdę istnieje więcej rzadkich gatunków, niż bardzo rzadkich. Można zauważyć tę zmianę w przypadku cykad i ptaków, porównując obserwacje gatunków z czasów przed 1900 rokiem, gdy dostępnych było mniej danych, z bardziej kompleksowymi obserwacjami gatunków, jakimi dysponujemy dzisiaj. To fascynujące: jasno widzimy odkrywanie pełnej dystrybucji gatunków, tak jak przewidywał Preston kilka dziesięcioleci temu. Jednak teraz po raz pierwszy zostało to udowodnione na skalę całego globu” – dodał.

Przyszłość badań i monitorowania bioróżnorodności

Biologów, którzy chcą poznać bioróżnorodność świata czeka jeszcze jednak dużo pracy. „Mimo, że od dziesięcioleci rejestrujemy te dane, odsłoniliśmy zasłonę tylko dla kilku grup gatunków. Mamy jeszcze długą drogę do przebycia. Ale GBIF i współdzielenie danych to naprawdę przyszłość badań i monitorowania bioróżnorodności” – podkreślił dr Callaghan.

Badacze są przekonani, że ich wyniki pomogą w odpowiedzi na pytanie Darwina, dlaczego niektóre gatunki są rzadkie, a inne powszechne. Uniwersalny wzór, który udało się znaleźć, może wskazywać na ogólne mechanizmy ekologiczne lub ewolucyjne regulujące pospolitość i rzadkość gatunków. Trzeba jednak mieć na uwadze, że chociaż prowadzone są dalsze badania, ludzie nadal zmieniają powierzchnię planety i oddziałują na bioróżnorodność. To komplikuje zadanie – trzeba nie tylko zrozumieć, jak powszechność gatunków naturalnie ewoluuje, ale także to, w jaki sposób cywilizacja zmienia te wzorce.

Ile jest gatunków na Ziemi?

Wyniki pomagają jednak także w odpowiedzi na inne ważne pytanie – ile jest tak naprawdę gatunków na Ziemi? Według opisanego badania, dla niektórych grup, takich jak ptaki, niemal wszystkie gatunki zostały zidentyfikowane, ale nie dotyczy to innych taksonów, takich jak owady czy głowonogi.

Więcej informacji w artykule źródłowym (https://www.nature.com/articles/s41559-023-02173-y).