地球上到底有多少物种?新研究显示可能超过1兆,这有什么意义?

全球生物多样性是对地球上物种丰富程度的量度,定义为生命形式的总变异性。根据科学家估计,超过99%的物种早已灭绝。对于当前地球上物种的估计范围大约在200万到1兆之间,然而大多数估计都集中在1100万种或更少。尽管截至2018年,大约有174万种物种被编录入数据库,但仍有超过80%的物种尚未被描述出来。

地球上DNA的总底码对于全球生物多样性的可能近似值估计为5.0 x 1037,其重量可达500亿吨。

与此相比,生物圈的总质量估计为约4 TtC(兆吨碳)。在其他相关研究中,当前已被描述的物种大约有190万,但一些科学家认为,20%的物种实际上是同义词,从而将有效描述的物种数量降低至150万。而2013年发表在《科学》杂志上的一项研究估计地球上现存物种数量为5 ± 3百万,尽管这一结论受到质疑。

2011年《PLoS Biology》上发表的另一项研究估计地球上有8.7百万±1.3百万的真核生物物种。至于化石物种,已描述的250,000有效化石物种也只有略微代表曾经生活过的所有物种。生物多样性受到灭绝与物种形成的影响。

背景灭绝率在不同类群中变化,估计每百万物种年约有一种灭绝。

以哺乳动物为例,这些物种的存在期通常约为100万年。历史上,生物多样性的增长与缩减受到(推测是)非生物因子如地质快速气候变化引起的灭绝事件所影响。 299百万年前的一次气候变化便是一个例子,这导致了灾难性的热带雨林崩溃,随之而来的是两栖类的巨大多样性损失。

近年来,许多研究试图更准确地评估物种的总数。根据Chapman于2005年和2009年的研究,透过各种已发表和未发表的资料来源,他得出现存物种约为190万种,整体物种的预估数字则在1100万到1200万之间,虽然一些报告中的数字差异很大。

对于已描述的物种数量,每年大约有18,000到19,000种现存物种的数量被更新,加上逐渐接近2,000种化石物种的描述。

然而,总物种数量对于某些类群可能更高。估计昆虫的数量在1000万至3000万之间,细菌则在500万至1000万之间,真菌1.5百万,螨类与原生生物各100万。此外,1982年Terry Erwin基于热带树木中的甲虫数量提出全球物种丰富度为3000万的估计。

2011年在《PLoS Biology》上发表的研究重申地球上存在约8.7百万±1.3百万的真核生物物种。而到了2017年,大多数预估显示地球上物种数量在1100万或更少。另一项2017年的研究甚至估计地球上至少有10亿至60亿个物种,其中70-90%为细菌。

2016年5月的研究基于比例法则预估当前地球上有1兆物种(主要是微生物),而已描述的物种仅占千分之一。

对于生物多样性的变化,国际社会在1992年签署生物多样性公约后,生物保护成为了一项优先事项。目前已建立了多项指标以描述全球生物多样性的趋势,虽然尚无单一指标可涵盖所有现存物种。 Living Planet Index(LPI)就是一种利用多种脊椎动物物种的数据来创建的综合指标。

在生物多样性知识日益重要的今天,我们是否应该重视我们对这一地球资源的保护和理解呢?

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