Հետազոտությունը ցույց է տվել, որ Երկիր մոլորակում ապրում է ավելի քան մեկ տրիլիոն տեսակի օրգանիզմ: Կենդանի օրգանիզմների դասակարգումը երկրի վրա Քանի՞ տեսակի օրգանիզմ է երկրի վրա

Հետազոտության արդյունքներին կարելի է ծանոթանալ Proceedings of the National Academy of Sciences ամսագրում: Կատարվել է պատմության մեջ ամենախոշոր տեսակների մարդահամարը, որը նոր հեռանկարներ է բացում գիտնականների համար։

Այժմ հետազոտողները գիտեն համեմատաբար շատ «բարդ» կենդանի էակներ, սակայն միկրոաշխարհի բնակիչները դեռևս վատ են հասկացվում: ԴՆԹ-ի հաջորդականության նոր տեխնոլոգիաները հնարավորություն են տվել ավելի ճշգրիտ գնահատել մոլորակի վրա ապրող տեսակների ընդհանուր թիվը: Ըստ գիտնականների բացահայտումների՝ այս ցուցանիշը աներևակայելի մեկ տրիլիոն է։ Հասկանալու համար, սա ընդամենը երեք անգամ պակաս է մոլորակի վրա աճող բոլոր ծառերից (մեկ տրիլիոն երեքի դեմ): Ցուցակում ընդգրկված կենդանի արարածներն ապրում են մակերեսի վրա, օվկիանոսի խորը ջրերում, գետնի խորքում և օդում։

Գիտնականները հավելում են, որ մինչ օրս նկարագրված է կենդանի էակների տեսակների ընդհանուր թվի մոտ 0,001 տոկոսը։ Պարզ ասած, մենք գործնականում ոչինչ չգիտենք Երկրի վրա կյանքի, ավելի ճիշտ՝ դրա ամենացածր ձևերի մասին: Նոր եզրակացություններ են արվել ինչպես իրենք՝ հետազոտության հեղինակների կողմից հավաքագրված տվյալների, այնպես էլ այլ գիտնականների աշխատանքի հիման վրա։

Կենսաբանական տեսակները Երկրի վրա կենդանի օրգանիզմների դասակարգման հիմնական կառուցվածքային միավորն է։ Այն նկարագրում է անհատների մի խումբ, որոնք ունեն ընդհանուր մորֆոլոգիական, ֆիզիոլոգիական, կենսաքիմիական, վարքային և այլն: Նույն տեսակի օրգանիզմներն ի վիճակի են խաչասերվել՝ տալով սերունդ, որը կարող է բազմանալ. դա անհնար է տարբեր տեսակների միջև: Էվոլյուցիոն գործոնների ազդեցության տակ փոփոխվող միջավայրում տեսակները կարող են առանձնանալ։

Կենդանի օրգանիզմների տեսակների համակարգման հիմունքները 18-րդ դարի կեսերին առաջարկել է շվեդ գիտնական Կարլ Լինեուսը։ Այդ ժամանակից ի վեր հայտնաբերվել և ուսումնասիրվել են ավելի քան մեկ միլիոն տարբեր տեսակներ:

Կենդանիներ

Կենդանիները օրգանիզմների խումբ են, որոնք կազմում են կենսաբանական թագավորությունը։ Նրանք էուկարիոտներ են, այսինքն՝ նրանց բջիջները միջուկներից են։ Կենդանիները հետերոտրոֆ են (օրգանական միացություններից էներգիա ազատում), ակտիվ շարժվելու ունակություն։ Խոսակցական լեզվով կենդանիներին հաճախ անվանում են ցամաքային ողնաշարավորներ, սակայն գիտության տեսանկյունից սա բազմաթիվ դասերի համադրություն է՝ ձկներ, միջատներ, թռչուններ, ծովաստղեր, որդեր, արաչնիդներ և այլն:

Կենդանիների տեսակների թիվը

Անհայտ է ոչ միայն Երկրի վրա ապրող կենդանի օրգանիզմների տեսակների ճշգրիտ, այլ նույնիսկ մոտավոր թիվը։ Որոշ կենսաբաններ խոսում են կենդանի էակների տաքսոնոմիայի փոքր բացերի մասին, որոնք կարող են համալրվել ընդամենը մի քանի հարյուր հազար այլ տեսակներով, մյուսները պնդում են, որ միլիոնավոր տարբեր տեսակներ, որոնք ապրում են մարդկանց համար առավել անհասանելի վայրերում, մնում են անհայտ և չնկարագրված: Հետազոտողների կողմից տրված ամենամեծ ցուցանիշը կազմում է 8,7 մլն.

Մինչ այժմ նկարագրված է մոտ 1,7 միլիոն տեսակ, կենդանիները կազմում են դրանց մեծամասնությունը. բույսերը, սնկերը և այլ թագավորությունները կազմում են մոտ հարյուր հազար տեսակ: Այսպիսով, ուսումնասիրվել է մոտ 5,5 հազար կաթնասուն, 10,1 հազար թռչուն, 9,4 հազար սողուն, 6,8 երկկենցաղ, 102 հազար արաչնիդ։ Ամենաշատ խումբը դեռևս միջատներն են՝ նրանց թիվը մոտ մեկ միլիոն է:

Ենթադրվում է, որ դեռեւս չուսումնասիրված տեսակների մեջ միջատներն ամենամեծ մասն են կազմում՝ մոտ տասը միլիոն։

Չնայած կենսաբանության զարգացմանը՝ դեռևս բավականին դժվար է ուսումնասիրել և գտնել նոր տեսակներ։ Եթե ​​խոշոր կաթնասունների շրջանում մեծ նորակոչումներ չեն սպասվում, ապա փոքր կենդանիներին ավելի դժվար է ուսումնասիրել: Չնայած գիտնականները դեռևս ամեն տարի մի քանի տասնյակ նոր տեսակի կաթնասուններ են գտնում։ Թռչունները նույնպես բավականին լավ ուսումնասիրված են. դրանք հեշտ է գտնել և հաճելի դիտել:

Կան իրավիճակներ, երբ կենսաբանները հայտնաբերում են տեսակների կենդանի ներկայացուցիչներ, որոնք վաղուց մահացած էին համարվում։ Այսպիսով, գիտությունը դեռևս պետք է պատասխանի կենդանատեսակների ճշգրիտ քանակի հարցին:

Տաքսոնոմագետների՝ կենդանաբանների, բուսաբանների, մանրէաբանների գրեթե երեք հարյուր տարվա աշխատանքի արդյունքն է ավելի քան մեկ միլիոն հայտնաբերված և նկարագրված կենդանի արարածների տեսակներ, որոնք բնակվում են Երկիր մոլորակում: Նոր տեսակների բացահայտումները չեն դադարում, ամեն տարի տաքսոնոմիստները նկարագրում են տասնյակ և հարյուրավոր նոր տեսակներ: Ինչպե՞ս գնահատել, թե քանի տեսակ դեռ չի հայտնաբերվել: Հաշվարկման տարբեր մեթոդներ տալիս են շատ տարբեր արդյունքներ: Այս խնդրի լուծման հնարավոր ուղիներից մեկը կենդանի էակների հիերարխիկ դասակարգման տարբեր մակարդակներում տաքսոնոմիական բազմազանության վերլուծությունն է։

Քանի՞ տեսակ կենդանիներ, բույսեր, սնկեր և միկրոօրգանիզմներ են ապրում մեզ հետ Երկրի վրա: Հարցը պարզ է թվում, բայց դրա ստույգ պատասխանը չկա։ Ամեն տարի տաքսոնոմիստները նկարագրում են ոչ միայն նախակենդանիների կամ միջատների, այլև ողնաշարավորների նոր, նախկինում անհայտ տեսակներ՝ երկկենցաղներ, սողուններ, ձկներ, երբեմն նաև կաթնասուններ։ Բոլոր փորձագետները համաձայն են, որ դեռևս անհայտ, չհայտնաբերված և չնկարագրված տեսակների թիվը գերազանցում է հայտնի տեսակների թվին: Ներկայումս ընդունված թիվը՝ գիտությանը հայտնի մոտ 1,2 միլիոն տեսակ, մոլորակի վրա կյանքի իրական բազմազանության միայն մի մասն է: Խնդիրն այն է, որ պարզվի, թե քանի տեսակ դեռ չի հայտնաբերվել:

Այս հարցին պատասխանելու ևս մեկ փորձ կատարվեց հետազոտողների միջազգային խմբի կողմից (Mora et al., 2011): Մեկ այլ, քանի որ ժամանակ առ ժամանակ տարբեր փորձագետներ առաջարկում են իրենց գնահատականները Երկրի տեսակների բազմազանության վերաբերյալ: Այս գնահատականները տարբերվում են մեծության երկու կարգով՝ 3-ից մինչև 100 միլիոն տեսակ՝ կախված հաշվման եղանակից. քանի որ անհնար է ուղղակիորեն թվարկել բոլոր տեսակները, որոնց մեծ մասը դեռևս չի հայտնաբերվել, միակ ճանապարհը մնում է գտնելը։ ինչ-որ կանոն, որը թույլ կտա ձեզ հայտնի թվային տեսակներից անցնել ընդհանուրին:

Բազմիցս փորձեր են արվել հայտնաբերելու համընդհանուր օրինաչափություններ բոլոր կենդանի էակների կամ առանձին տաքսոնոմիկ խմբերի համար: Ամենապարզ կախվածությունը «տեսակների քանակ-տարածք» բավարար կերպով գործում է միայն միատարր բիոտոպներում, սակայն հաշվի չի առնում դրանց խճանկարային բնույթը։ Նկարագրման պահին նոր տեսակների աճի տեմպերի գնահատումը թույլ է տալիս դատել փոքր, բավականին լավ ուսումնասիրված տաքսոնների համար տեսակների սահմանափակ թվի մասին. վատ ուսումնասիրված խմբերում տաքսոնոմիկ նկարագրությունների թիվը ժամանակի հետ չի նվազում, և գրաֆիկը գնում է դեպի անսահմանություն: Փորձեր են եղել օգտագործել կախվածություն՝ հիմնված մասնավոր դիտարկումների վրա, օրինակ՝ արևադարձային անտառում բզեզների քանակի և ծառերի քանակի հարաբերակցության վրա (5: 1), հայտնի տեսակների թվի հարաբերակցության վրա։ տեղական տարածքում հայտնաբերված նորերը և այլն: Այնուամենայնիվ, որոշակի օրինաչափություններ, ինչպես նաև օրգանիզմների այլ խմբերի կամ այլ շրջանների էքստրապոլացիաները հանգեցնում են մեծ սխալների: Օրգանիզմների որոշ խմբերի նկատմամբ կիրառվող կանոնները միշտ չէ, որ հարմար են մյուսների համար։ Այստեղից է գալիս գնահատականների ցրվածությունը:

Ավելի համընդհանուր օրինաչափություն փնտրելով՝ քննարկվող հոդվածի հեղինակները անդրադարձան իրենց հիերարխիայում տաքսոնների բազմազանության հարաբերակցությանը։ Ենթադրվում է, որ մեծ տվյալների վրա «տեսակ - դաս - կարգ - ընտանիք - սեռ - տեսակ» շարքի տաքսոնների թվի հարաբերակցությունը քիչ թե շատ հաստատուն է: Պետք է ասել, որ մոտեցումն ինքնին նոր չէ. դեռևս 1976 թվականին Ա.Ն. Գոլիկովը նկատեց, որ կիսալոգարիթմական կոորդինատներում մի քանի շատ տարբեր օրգանիզմների (կիլիատներ, փափկամարմիններ, կաթնասուններ) համար տաքսոնների շարքի և բազմազանության միջև կապը գծային է, և ուղիղ գծերի թեքությունները մոտ են օրգանիզմների տարբեր խմբերի համար։ Ռիչարդ Ուորվիքն առաջարկել է քանակական ինդեքս՝ հիմնված տարբեր աստիճանի տաքսոնների քանակի հարաբերակցության վրա (տաքսոնոմիական տարբերության ինդեքս) և այն օգտագործել՝ հայտնաբերելու հիպերսալային լճերի տեղական կենդանական աշխարհի ծագման հնարավոր աղբյուրները (Clark and Warwick, 1998, 1999; Warwick et al. ., 2002):

Մոլորակի տեսակների ընդհանուր բազմազանությունը գնահատելու համար կարելի է օգտագործել տարբեր աստիճանի տաքսոնների թվի հարաբերակցությունը, եթե ճիշտ է այն ենթադրությունը, որ ավելի բարձր կարգի բոլոր կամ գրեթե բոլոր տաքսոններն արդեն հաշվվել են, և միայն տեսակների թիվը անհայտ է։ . Հեղինակները ստուգել են այս ենթադրությունը՝ օգտագործելով տվյալների երկու հավաքածու՝ Կյանքի կատալոգը և ծովային տեսակների համաշխարհային ռեգիստրը: Դրանցից առաջինը պարունակում է մոտ 1,24 միլիոն ծովային և ցամաքային տեսակներ, երկրորդում՝ 194 հազար միայն ծովային օրգանիզմներ, որոնք հիմնականում նշված են առաջին կատալոգում։

Քանի որ դրա նկարագրության ամսաթիվը հայտնի է յուրաքանչյուր տաքսոնի համար՝ խմբից մինչև տեսակ, հեշտ է կառուցել «տաքսոնների կուտակային թիվ-ժամանակ» կախվածությունը և, օգտագործելով մոտարկման տարբեր մեթոդներ, գտնել այն սահմանը, որին ձգտում է այս թիվը: Ինչպես երևում է նկ. 2, A–F, կենդանիների թագավորությունում ավելի բարձր տաքսոնների գրաֆիկները (ֆիլայից ընտանիքներ) մոտ են հագեցվածությանը, և դրանց էքստրապոլյացիայով կարելի է գտնել ֆունկցիայի սահմանը՝ տվյալ տվյալի տաքսոնների ակնկալվող ընդհանուր թիվը։ աստիճան. Սա չի գործում միայն տեսակների համար. վերջին մեկուկես դարի ընթացքում տեսակների կուտակված թվի գրաֆիկը գծային կերպով ուղղված է դեպի անսահմանություն:

Տեսակների քանակի սահմանափակում գտնելու համար հեղինակները հաշվարկել են կապը ամենաբարձր աստիճանի տաքսոնների քանակի և տեսակների թվի միջև: Տարբեր մոտավոր մոդելներ ավելի բարձր տվյալների տաքսոնների համար տալիս են մի փոքր տարբեր արդյունքներ, ուստի հեղինակները վերցրել են ստացված արդյունքների միջինը և ստացել տողերի ընտանիք, որոնք բավականին սերտորեն համընկնում են միմյանց հետ (նկ. 1, G): Գրաֆիկի առաջին հինգ կետերը ժամանակի ընթացքում տաքսոնների թվի աճը նկարագրող գործառույթների սահմաններն են, իսկ վեցերորդ կետը մոլորակի վրա կենդանատեսակների ակնկալվող քանակն է:

Հետաքրքիր տվյալներ են բերված քննարկվող հոդվածի լրացուցիչ նյութերում։ Դրանցից հետևում է, որ առաջարկվող մեթոդը բավարար արդյունքներ է տալիս էուկարիոտների համար (լավագույնը կենդանիների թագավորության համար, ամենավատը նախակենդանիների համար), բայց բացարձակապես անկիրառելի է պրոկարիոտների համար, որոնցում ավելի բարձր տաքսոնների կուտակման կորերը շատ հեռու են հագեցվածությունից։

Հեղինակները մոլորակի էուկարիոտների բազմազանությունը գնահատել են 8,74 (±1,3) միլիոն տեսակ: Դրանցից մոտ 7,7 միլիոն կենդանիներ, 298000 բույսեր, 611000 սնկեր և 36400 նախակենդանիներ (նկ. 3): Այսպիսով, այսօր մենք «տեսքով» գիտենք Երկրի վրա ապրող տեսակների մոտ 14%-ը։ Օվկիանոսի էուկարիոտիկ ֆաունան ուսումնասիրվել է 9%-ով։

Մանկության տարիներին «Կորուսյալ աշխարհը» ֆիլմը դիտելուց հետո ես սկսեցի երազել, որ մեր մոլորակի վրա կգտնվի ինչ-որ լքված կղզի՝ կենդանի դինոզավրերով։ Բայց, ցավոք, կամ գուցե բարեբախտաբար, դա տեղի չունեցավ։ Ի վերջո, մեր ժամանակակից բուսական և կենդանական աշխարհն այնքան տարբեր է նախապատմական վիճակիցկենսոլորտը, որ հայտնի չէ, թե ինչ հետևանքներ կունենա այս գտածոն։ Ինչու է կենդանի օրգանիզմների կազմը և թիվը ժամանակի ընթացքում փոխվում:

Օրգանիզմների առատության, անհետացման և առաջացման վրա ազդող բնական պայմաններ

Ցանկացած կենսաբանական տեսակ կարող է անհետանալ հետևյալի ազդեցության տակ.

• տեկտոնական գործընթացներ (հրաբխներ, երկրաշարժեր);
• կլիմայի փոփոխություն;
• գիշատիչների կամ մրցակիցների թվի ավելացում.

Օրինակ՝ մեկ տարբերակ Դինոզավրերի անհետացումը զանգվածային հրաբխային ժայթքումներ են, ինչը հանգեցրեց մոխրի ամպի առաջացմանը, որը չէր թողնում արևի ճառագայթները: Որոշ անհատներ մահացել են անմիջապես լավայից, իսկ մյուսները պարզապես սառել են կլիմայի սառեցման պատճառով: Բացի այդ, դինոզավրերն ունեին ցածր «խելացիություն», հետեւաբար, թերեւս, նման դաժան պայմաններում նրանցից փրկվեցին ավելի «խելացի» կենդանիներ։

Նոր տեսակներ են առաջանում էվոլյուցիոն գործընթացսերնդեսերունդ փոխանցելով ամենաօգտակար հատկությունները: Օրինակ՝ երեխաներին մարմնի ներսում, ոչ թե ձվի մեջ կրելը և նրանց կաթով կերակրելը նպաստում է ավելի լավ գոյատևմանը: Այս հատկությունները նպաստեցին կաթնասունների դասի առաջացմանը։

Բնակչության չափը տատանվում է կախված կլիման, սննդի մատակարարումը և գիշատիչների թիվը. Այն կարող է կա՛մ աճել, կա՛մ նվազել:

Ինչպես է մարդու գործունեությունը ազդում կենդանի օրգանիզմների քանակի վրա

Երկրի վրա ամենասարսափելի գիշատիչը ողջամիտ մարդ է։ Մեղքի միջոցով որսագողերկենդանիների շատ տեսակներ անհետացան, և «շնորհիվ» վատ մտածված բիզնես գործունեություն- բույսեր. Երբեմն մարդը միտումնավոր է ոչնչացնում է վնասատուներինինչպիսիք են առնետները և մկները:
Բայց պատահում է, որ մարդը նպաստում է աճինօրգանիզմների պոպուլյացիաներ. Օրինակ՝ մշակաբույսեր աճեցնելիս կամ կենդանիներ բուծելիս գյուղատնտեսներն ու բուծողները քայլեր են ձեռնարկում դրանց քանակն ավելացնելու համար։

Ծովային կենդանիների համաշխարհային օվկիանոսային մարդահամարի՝ «Census of Marine Life»-ի ուսումնասիրության ամենամեծ նախագծի մասնագետները հրապարակել են Երկրի վրա կենդանի օրգանիզմների տեսակների թվի հաշվարկների վերջին տվյալները։ Ամենաճշգրիտ հաշվարկները դա ցույց տվեցին

6,6 միլիոն տեսակ ապրում է ցամաքում, ևս 2,2 միլիոնը հերկում են օվկիանոսի խորքերը:

«Հարցը, թե կենդանի օրգանիզմների քանի տեսակ կա Երկրի վրա, դարեր շարունակ հետաքրքրել է գիտնականներին: Մենք դրան պատասխանել ենք՝ հիմնվելով տեսակների բաշխման և բաշխման տվյալների վրա, ինչը հատկապես կարևոր է այժմ, երբ մարդու գործունեությունը զգալիորեն մեծացրել է տեսակների անհետացման տեմպերը։ Դրանցից շատերը անհետանում են Երկրի երեսից նույնիսկ նախքան մենք կիմանանք դրանց գոյության, սննդի շղթայում տեղանքի և պոտենցիալ օգուտների մասին, որոնք նրանք բերում են բնությանը և մարդկանց», - ասում է Հավայիի համալսարանի աշխատանքի գլխավոր հեղինակ Կամիլո Մորան: (ԱՄՆ) և Հալիֆաքսի համալսարանը (Կանադա):

Երկրի «բնակչության» նախկին գնահատականները շատ ավելի անորոշ էին.

թվեր են տրվել ինչպես 3 միլիոնի, այնպես էլ 100 միլիոնի դեպքում:

Սակայն միջակայքի նեղացումը չի նշանակում, որ Երկրի վրա ամեն ինչ արդեն հայտնի է։ Ցամաքի բնակիչների 86%-ը և ծովերի բնակիչների 91%-ը դեռ պետք է հայտնաբերվեն, նկարագրվեն և ցուցակագրվեն:

«Այս աշխատանքը նվազեցնում է տեսակների ամենատարածված թիվը, որոնք պետք է հայտնի լինեն մեր կենսոլորտը նկարագրելու համար: Եթե ​​մենք չգիտենք (գոնե մեծության կարգով) երկրի մարդկանց թիվը, ինչպե՞ս կարող ենք պլանավորել ապագան: Նույնը վերաբերում է կենսաբազմազանությանը: Մարդկությունը պարտավորվել է պաշտպանել տեսակները անհետացումից, բայց մինչ այժմ մենք չգիտեինք, թե այդ տեսակներից քանիսն են», - ասում է աշխատության համահեղինակ Բորիս Վորմը:

Միջազգային Կարմիր գրքում այժմ ներառված է 59508 տեսակ, որոնցից 19625-ը դասակարգված են որպես վտանգված: Սա նշանակում է, որ Երկրի վրա տեսակների պաշտպանության ամենամանրամասն փաստաթուղթն ընդգրկում է ընդհանուր «բնակչության» միայն 1%-ը։

Ինչպե՞ս են գիտնականներին հաջողվել հաշվել չբացահայտված տեսակները: Դա անելու համար նրանք պետք է հավաքեին տաքսոնոմիայի բոլոր սկզբունքները՝ դասակարգման գիտությունը։ 1758 թվականին շվեդ գիտնական Կարլ Լիննեուսը ստեղծեց դասակարգման համակարգ, որն այժմ կրում է իր անունը և օգնում է գիտնականներին խմբավորել տեսակները: Այսօր՝ 253 տարի անց, նկարագրվել և ցուցակագրվել են մոտ մեկ միլիոն ցամաքային և 250,000 ծովային տեսակներ:

Պրոֆեսոր Մորան և նրա գործընկերները հաշվարկել են տեսակների ընդհանուր թիվը՝ հիմնվելով հենց տաքսոնոմիայի վրա:

Նրանք ուսումնասիրել են տաքսոնների թվային կառուցվածքը, որոնք կազմում են բուրգանման հիերարխիկ կառուցվածք՝ տեսակներից, սեռերից և ընտանիքներից նեղանալով ենթաթագավորությունների և թագավորությունների:

Դասակարգելով այսօր հայտնի 1,2 միլիոն տեսակները՝ հետազոտողները պարզել են զգալի թվային կապ ամենաավարտված տաքսոնոմիկ մակարդակների և տեսակների ընդհանուր թվի միջև: Օգտագործելով մշակված մեթոդը, գիտնականներն ինքնուրույն հաշվարկել են տեսակների քանակը առավել լիարժեք ուսումնասիրված խմբերում՝ կաթնասուններ, ձկներ և թռչուններ: Ստացված տվյալները հաստատեցին մեթոդի հավաստիությունը։

Կիրառելով այս մոտեցումը բոլոր էուկարիոտների (բջիջներում ձևավորված միջուկ պարունակող օրգանիզմների) նկատմամբ՝ գիտնականներն իրենց հիմնական խմբերի համար ստացան հետևյալ թվերը.
- 7,77 միլիոն կենդանիների տեսակ (953434 նկարագրված և կատալոգացված);
- 298 հազար բուսատեսակ (նկարագրված և կատալոգացված է 215644);
- սնկի 611 հազար տեսակ (նկարագրված և ցուցակագրված 43271);
- միաբջիջ կենդանիների 36,4 հազար տեսակ (նկարագրված և ցուցակագրված է 8118):