地球上的生物多样性比我们想象中的丰富得多

2017-01-25 09:22:41 来源: 《科学美国人》中文版《环球科学》 举报
0
分享到:
T + -

(原标题:地球上的生物多样性比我们想象中的丰富得多)

经过人类数百年的研究,你可能会认为我们对地球上生存的不同物种的种类数量至少已经有了一个大致的了解。生物多样性由于受到人为的影响而迅速消失,因此加深我们人类对物种种类的了解也已经变得越来越紧迫。一些物种甚至在我们发现它们之前就已经灭绝了。

科学家已经命名了将近两百万个物种,但是地球上物种的估计总数目大概在三百万到一亿之间。最近,人们的共识停留在了这个范围的低端,因为一个受到广泛吹捧的研究为物种的数目提出了一个精确的数字:八百七十万(不包括难以统计的细菌菌株的数量)。

如果是这样的话,我们就已经完成了大部分的编录地球多样性的工作,可能完成了20%。

但是对应这周我们发表在《自然》杂志的研究结果,我们认为这个共识可能把地球的多样性低估了十倍。

如果是这样,那么描述和了解生物多样性这个任务就比想象中要艰巨太多了。自从300年前瑞典博物学家卡尔·林奈开创科学分类法以来,我们识别出的物种可能只占地球多样性的2%。

物种往往并不是它们看起来的那样

物种是生物多样性的基本单位之一。每个物种都代表着一个独立的进化谱系及不可替代的基因库

例如,家犬(Canis lupus)与金豺(Canis aureas)并非同一物种,因为这两种动物不能正常的交配或者交换基因。但是西班牙猎犬和斑点狗就不过是同一物种(Canis lupus)中的不同品种,它们很容易在一起交配产生杂交犬后代。

有时候,人们很难将不同的物种区分开来。一个极端的例子是隐蔽种,这些不同的物种在外表上十分相似,但是他们却是彼此之间从来不会进行异种交配的不同物种。因此,它们拥有向独立方向进化的不同基因库。

通常,研究人员只有结合野外调查、生态学和遗传学来进行大量艰苦的研究,才能发现隐蔽种。

通过对似乎是单一物种的广泛分布的澳大利亚壁虎进行的DNA研究,我们发现每个物种其实包含了多达十个隐蔽种。每个隐蔽种仅限于生活在一个小区域,并且在过去的一千万年间从来没有与相邻区域的其他隐蔽种发生过异种交配。

图片1.png

研究人员通过对来自澳大利亚北部的小型无爪壁虎(Crenadactylus)进行DNA研究发现,这并不是一个单一的物种而是至少十个不同的物种;图中显示了其中的八种。图片来源:Brad Maryan(西澳大利亚博物馆)、Glenn Shea(悉尼大学)和Glenn Gaikhorst

尽管这些隐蔽的壁虎种类看起来非常相似,但是它们彼此间在基因上的差异比人类和黑猩猩之间的差异还要大。所以,尽管它们在外表上非常相似(有时候几乎无法区分),但是它们绝对是不同的独特物种。

研究人员最近在一些被进行过大量研究的大型海洋生物(如突吻鲸和锤头鲨)中也发现了隐蔽种。

在陆地生物中,科学家们才刚刚意识到非洲象可能不是一个单一的物种,而是有两个隐蔽种:灌木(大草原)象和森林象。

图片2.png

非洲灌木象(Loxodonta africana)。图片来源:Michael Lee(弗林德斯大学和南澳大利亚博物馆)

图片3.png

非洲森林象(Loxodonta cyclotis)。图片来源:Richard Ruggiero/USFWS

地球上大多数生物都是小型无脊椎动物,尤其是节肢动物如昆虫、蜘蛛和甲壳类动物,人们对这些动物的了解比对大象和鲨鱼的了解要少很多。

由于分类学家太少而无脊椎动物太多,因此只有那些有明显差异的种群才被辨别出来作为单独的物种。这种分类通常只基于对外观的目测,而没有进行遗传上的分析。这些第一次通过分类的物种被称为形态种,它们构成了目前已知的大多数生物多样性。

当科学家用DNA研究的方法进一步仔细观察这些无脊椎动物形态种的时候,他们通常会发现其中包含有多个物种。这些不同的物种看起来非常相似,但是它们并不会进行交配,而且在过去的数百万年间也没有发生过交配。

例如,曾被认为是一个单一物种的疟蚊其实有至少7个不同的种类。一种重要的农业害虫(烟草粉虱)实际上有31个隐蔽种。

即使有诸如快速DNA条码这样的技术保障,要在遗传细节上观察每一个已知的物种仍然是一项巨大的工作。但是当我们这样做的时候,隐蔽种已经向大多数生物证明它们是自然存在的而不是例外。

数以百万计的物种

在已知的两百万个物种中,大多数都是形态种。地球上有八百七十万个物种的估计以及其他类似的估计都来自于对这个两百万的数字(或者是早期更低的数字如一百二十万)的外推。

然而,大量新的遗传研究表明,很多目前已知的形态种可能代表了多达十个或者更多的隐蔽种,这些隐蔽种彼此间都十分相似,但是它们却是拥有各自不同基因库的真正的物种。大多数对全球物种多样性的估计都没有把这些隐蔽种包含进去。

因此,如果我们着手去分析那两百万个已经鉴别出来的形态种的DNA的话,它们将很可能代表着大概两千万个真正的物种。这个十倍的增多将使地球总的生物多样性增加一个相应的数量级,比如从八百七十万变为八千七百万。

为什么分类学对人类很重要

隐蔽种的分类真的很重要吗?比如说,把非洲象看作是一个形态种,或者正确地认识到它们是两个相似但是不同的物种,这两种分类会产生什么不同的影响吗?

我们认为这会产生深远的影响。把所有的非洲象归为一个单一的物种将会导致可怕的保护决策的产生。

比如,只要仍然有大量的大象生存在大草原上,我们可能就不会关心森林中的大象的数量正在下降的事实。人们可能会任凭森林象的消失,而这则将导致一个独特的物种的灭绝。我们可能还会使问题加重,因为我们也可能会再将生活在大草原上的象迁移到茂密的森林中,而森林对这个物种来说是一个陌生的栖息地,最终我们只能好奇它们为什么没有大量繁殖生长。

同样的,知道一种讨厌的蚊子是一个物种还是几个物种将是一个能改善数百万人生命的重要的信息。蚊子的隐蔽种可能在行为、栖息地和传播疟疾的能力上都各不相同。

因此,分类学家们正在努力对地球上的物种进行的正确计数和鉴别并不仅仅是一项微不足道的学术活动。

了解地球上有多少生命形式是可能被问及的最基本的科学问题之一。我们在回答这个问题上所付出的努力将在从环境保护到农业再到健康领域等众多重要的方面为人类带来极大的益处。

(翻译:郭晓;审校:海带丝)

王真 本文来源:《科学美国人》中文版《环球科学》 责任编辑:王真_NT5228
分享到:
跟贴0
参与0
发贴
为您推荐
  • 推荐
  • 热点
  • 娱乐
  • 体育
  • 财经
  • 科技
  • 军事
  • 汽车

美使馆人员涉嫌性侵至少23名女性,保存400个视频照片

新闻 雷蒙德 性侵
| 海外网
10小时前
403 跟贴403

棕熊夜袭西藏武警部队军营 钢牙利爪铁栅栏也难挡

新闻 武警部队 西藏
|
海客新闻
6小时前
320 跟贴320

六旬男子花数百万养儿5年发现非亲生 前妻涉诈骗罪被刑拘

新闻 诈骗罪 刑事拘留
|
红星新闻
8小时前
61199 跟贴61199

两岸进入准战争状态?解放军计划拿下东沙岛?国台办回应

新闻 国台办 台独
| 海外网
21小时前
5862 跟贴5862

重庆一土豪患绝症坐直升飞机在天空撒3000万?真相来了

新闻 重庆一土豪患绝症坐直升飞机在天空撒3000万 吸食毒品
| 新京报
10小时前
179 跟贴179

孟晚舟案:加拿大警员承认用错误内容获得法官逮捕令

新闻 孟晚舟 加拿大
|
央视新闻客户端
4小时前
22 跟贴22

电影《金刚川》中的志愿军武器:成建制苏制武器

新闻 苏制 志愿军
|
澎湃新闻
7小时前
240 跟贴240

#警方通报男子单手飙车时速255公里

新闻 飙车
|
现代快报
12小时前
3744 跟贴3744

美国对台的新军售和中国的新制裁:波音客机被放过

新闻 导弹 f-16
|
观察者网
13小时前
3 跟贴3

惊魂!记者深入纳卡前线反坦克导弹突然擦顶飞过

新闻 导弹 纳卡
|
环球网
11小时前
69 跟贴69

印媒:2022年将设5个战区 针对中国、巴基斯坦

新闻 印度防务
|
观察者网
11小时前
104 跟贴104

希腊一艘扫雷舰被5万吨级货轮撞为两段 两人受伤

新闻 舰艇 军舰
|
环球网
10小时前
6140 跟贴6140

2250万贷款未收到却被要求还贷 商人起诉包商银行

新闻 包商银行 贷款
|
上游新闻
7小时前
1298 跟贴1298

16岁男星被曝与20岁女生网恋开房? 聊天记录遭曝光

新闻 张铭浩 tfboys
| 前娱后浪
6小时前
1327 跟贴1327

时政微视频丨开门问策“十四五” 集思广益绘蓝图

新闻 习近平 总书记
|
央视新闻客户端
2小时前
124 跟贴124

新疆喀什:基本排除疫情扩散可能性 关联工厂详情公布

新闻 喀什地区 疏附县
|
天山网
3小时前
2266 跟贴2266

专家:中国制裁美企有3个目的 把波音分别对待有深意

新闻 导弹 f-16
|
观察者网
7小时前
934 跟贴934

习近平的小康故事丨“真正解决好基层群众看病难看病贵问题”

新闻 习近平 总书记
|
新华社
2小时前
46 跟贴46

女星穿“情趣内衣”被喷上热搜:中国女孩,不敢性感

新闻 情趣内衣 柳岩
| 前娱后浪
23小时前
1777 跟贴1777

韩国也要造航母:4万吨级号称能"应对四面八方威胁"

新闻 韩国 舰船
|
环球网
6小时前
0 跟贴0

重庆女子明知自己得艾滋 3年来还不停卖淫

新闻 卖淫 犯罪
|
中国检察网
1天前
1595 跟贴1595

粉象生活“云种植”,线上种树免费领水果

新闻 水果 种植
|
大众新闻
1天前
0 跟贴0

女婿病亡后家人争房,开庭前一晚老丈人杀害亲家母

新闻 杀害 李玉凤
|
红星新闻
21小时前
9973 跟贴9973

大陆可对美台实施终极警告:摧毁台湾新部署的美国进攻型武器

新闻 美国 台湾
|
环球时报
16小时前
3678 跟贴3678

四川一小学生遭老师体罚 口吐白沫身亡 死因鉴定出炉

新闻 体罚 老师
|
津云
1天前
97905 跟贴97905

小情侣穿和服西湖边拍照被阿姨教育

新闻 和服 西湖
|
易视频
21小时前
4480 跟贴4480

两亿中国老人,走失在二维码里

新闻 智能手机 手机
| 网易谈心社
1天前
181 跟贴181

轻松一刻:职业"闻臭师"年薪50万!每天闻600吨臭物

新闻 闻臭师 螺蛳粉
| 轻松一刻
1天前
3315 跟贴3315

50000吨货轮撞上750吨军舰,军舰直接被拦腰切成两半

新闻 军舰 舰艇
|
环球网
10小时前
0 跟贴0

系好人生的第一颗纽扣

新闻 系好人生的第一颗纽扣 习近平
|
人民日报客户端
6小时前
248 跟贴248

玛莎拉蒂成都街头非机动车道撞死山区教师,肇事司机态度激怒家属

新闻 玛莎拉蒂 成都
|
封面新闻
1天前
88990 跟贴88990

美售台进攻性武器增多,让台湾从"堡垒"变"豪猪"?

新闻 导弹 武器
|
澎湃新闻
1天前
1230 跟贴1230

专家:中国被美扒了两层皮 还有人妄想中国做美国助手

新闻 美国 苏联
|
观察者网
1天前
1344 跟贴1344

新疆疫情暴发地查明 专家:无症状也可成超级传播者

新闻 感染 呼吸道
| 中国新闻周刊
22小时前
37610 跟贴37610

空客“超级大白鲸” 会笑的大飞机

新闻 大白鲸 空客
| 网易航空
5小时前
0 跟贴0

联播+丨数说“十三五” 看我国发展新引擎

新闻 数说 引擎
|
央视网
6小时前
44 跟贴44

摩萨德将中国疫苗带回以色列?以驻华使馆澄清:以媒消息并未得到

新闻 摩萨德 以色列
|
环球网
3小时前
0 跟贴0

深圳员工不接受降薪被高管打伤

新闻 降薪 离职
|
梨视频
11小时前
827 跟贴827

初心印记丨“公园城市”里藏着一份绿色发展蓝图

新闻 公园 习近平
|
央视网
2小时前
19 跟贴19

打造"前线指挥部"!中央部署后多位政法委书记提要求

新闻 中央政法委 常委
| 北青网-北京青年报
1小时前
10 跟贴10

俄方对华出售新型直升机,印媒酸了:俄罗斯明明就像鄙夷美国一样瞧不起中国

无敌装甲车
2020-10-28 09:13:20

火爆!保利尼奥故意冲撞国安2人,与当红国脚起冲突,推开对方

体坛扒客
2020-10-28 20:34:38

0-1到2-1!川足第81分钟绝杀,李毅疯狂庆祝,2连胜成功保级

排头体育
2020-10-28 16:57:10

“3大信号”出现,明年房价或将超出想象,该不该买房已经清楚了

房产新谈
2020-10-27 02:00:02

清华高材生无缘无故被关押3年半,出狱后申请2亿赔偿,结果如何?

见证历史瞬间
2020-10-28 09:30:04

最新!一安徽籍男子被诊断为无症状感染者!

AHTV第一时间
2020-10-28 18:54:38

质疑抗美援朝战争正义性?一部《金刚川》,炸出了无数牛鬼蛇神

评综谈影
2020-10-27 19:33:53

“大哥”臧天朔,临终前一句肺腑之言,化解了与斯琴格日乐的恩怨

娱乐轻松评
2020-10-28 00:51:51

王莽真是穿越者吗?学者:你看他杀死自己3个儿子的行为,就懂了

子夜说史S
2020-10-28 18:30:19

70年代部队伙食,空军一天伙食3块5,一个连20块

思情讲故事
2020-10-28 12:00:08

李嘉欣穿透视裤和儿子逛街,网友吐槽,着装暴露影响孩子成长

三农风云
2020-10-27 23:03:01

单节狂胜12分!北控暴打网红球队,老马疯狂鼓掌,终于有希望了

百乐体育大咖
2020-10-28 20:47:51

超40国投下信任票!以色列将中国疫苗带回国,为了研究“配方”?

金十数据
2020-10-28 11:58:16

做三陪、被拍裸照、惨遭性侵多达6次:什么模特梦,醒醒吧!

周冲的影像声色
2020-10-28 20:40:10

央视再曝光“白头”歼-11B,未来的歼-11B型将承担何种重任?

军武次位面
2020-10-28 18:23:14

故事:男子深夜赶路,忽见一个和尚,和尚说:再往前走,家破人亡

你要的我都有
2020-10-28 12:21:37

长5米的豪华SUV,从28w跌至22w,与凯迪拉克XT6同平台却很亲民

隔壁老王说车
2020-10-28 19:46:18

被“李佳琦们”害惨的中国女孩:别让“假精致”拖垮你的人生

时尚猎手ONE
2020-10-27 22:32:46

未婚妻都快30岁的人了,但打扮得很幼稚,换做你们会生气吗?哈哈哈哈

科技续航官
2020-10-28 10:54:31

美国老人离奇失踪8年,头骨被装饰上墨镜,竟成附近一户壁橱摆件

华观海
2020-10-28 11:01:31
2020-10-28 21:52:59
+ 加载更多新闻
×

【TED】怎么就你减肥比别人难

热点新闻

态度原创

网易号

查看全部
阅读下一篇

返回网易首页 返回科技首页