Από τότε που ο Σουηδός Βοτανολόγος Καρλ Λινέ (Κάρολος Λινναίος) έθεσε τα θεμέλια της Συστηματικής Βιολογίας στα μέσα του 18ου αιώνα, οι επιστήμονες προσπαθούσαν να υπολογίσουν τον αριθμό των ειδών που ζουν στη Γη.
Το πόσο μεγάλη είναι η ποικιλομορφία τους, το πώς έχει αλλάξει κατά τη διάρκεια της γεωλογικής ιστορίας και το τι συμβαίνει τώρα ,είναι θεμελιώδη ερωτήματα που δεν έχουν ακόμη απαντηθεί.Μέχρι σήμερα, η επιστήμη γνωρίζει λίγο περισσότερα από 1,5 εκατομμύρια είδη, αλλά οι ειδικοί αναγνωρίζουν ότι αυτό είναι μόνο ένα μέρος της πραγματικής βιοποικιλότητας.
Οι επιστήμονες έχουν τώρα στρέψει την προσοχή τους στη βιοποικιλότητα των ωκεανών. Αποδείχθηκε ότι τα δύο τρίτα των θαλάσσιων οργανισμών είναι άγνωστα σε εμάς και τα περισσότερα από τα είδη που δεν έχουν ανακαλυφθεί ακόμη ,ζουν σε μεγάλα βάθη.
Από καιρό σε καιρό εμφανίζονται γενικές εκτιμήσεις, οι οποίες, ανάλογα με τη μέθοδο υπολογισμού, διαφέρουν κατά δύο τάξεις μεγέθους – από τρία έως 100 εκατομμύρια. Ορισμένοι ερευνητές, για παράδειγμα, πιστεύουν ότι υπάρχουν περισσότερα από πέντε εκατομμύρια είδη μανιταριών στον πλανήτη. Κι αυτό παρά το γεγονός ότι έχουν περιγραφεί μόνο περίπου 100.000.
Η πιο ακριβής εκτίμηση για τον αριθμό των ειδών στον πλανήτη έγινε το 2011 από επιστήμονες από τις ΗΠΑ, το Ηνωμένο Βασίλειο και τον Καναδά . Σύμφωνα με αυτή τη μελέτη, περίπου 8,7 εκατομμύρια είδη ζουν στη Γη, εκ των οποίων τα 7,7 εκατομμύρια είναι ζώα. Περίπου το 86% των χερσαίων και το 91% των θαλάσσιων οργανισμών δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί. Κατά την καταμέτρηση, οι ειδικοί προχώρησαν από τον αριθμό των γνωστών ταξινομικών κατηγοριών και έλαβαν υπόψη μόνο τους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, των οποίων τα κύτταρα περιέχουν πυρήνες. Δηλαδή, τα βακτήρια δεν λήφθηκαν υπόψη.
Terra incognito ο βυθός
Η συντριπτική πλειοψηφία των οργανισμών που είναι γνωστοί στους βιολόγους ζουν στην ξηρά. Ο βυθός της θάλασσας για τους βιολόγους είναι η απόλυτη terra incognita – ειδικά οι λεγόμενες αβυσσαλέες πεδιάδες, που βρίσκονται σε βάθη τεσσάρων έως έξι χιλιομέτρων και καταλαμβάνουν περίπου το 40% της επιφάνειας του ωκεανού. Όχι μόνο κάθε θαλάσσια αποστολή, σχεδόν κάθε κάθε δείγμα ιζήματος που συλλέγεται από τον βυθό φέρνει νέες ανακαλύψεις.
Θαλάσσιοι γεωλόγοι από την Ελβετία, τη Νορβηγία, τη Γαλλία, τις Ηνωμένες Πολιτείες, τη Γερμανία, την Ισπανία, το Ηνωμένο Βασίλειο και την Πολωνία χρησιμοποίησαν μια νέα μέθοδο ανάλυσης περιβαλλοντικού γενετικού υλικού (eDNA) για να αξιολογήσουν τη βιοποικιλότητα των ωκεανών . Διεξήγαγαν μαζική αλληλουχία του eDNA – σε πολλές χιλιάδες δείγματα – από ιζήματα βαθέων υδάτων όλων των ωκεάνιων λεκανών, που συλλέχθηκαν σε 15 θαλάσσιες αποστολές. Και πήραν περίπου δύο δισεκατομμύρια αλληλουχίες DNA.
Οι ερευνητές συνέκριναν τις νέες πληροφορίες με τα υπάρχοντα παγκόσμια σύνολα δεδομένων DNA πλαγκτόν από φωτεινούς και σκοτεινούς ωκεανούς, καθώς και με όλες τις αλληλουχίες αναφοράς που είναι διαθέσιμες για γνωστούς ευκαρυωτικούς οργανισμούς. Βασίστηκαν κυρίως στη βάση δεδομένων DNA πλαγκτόν που συλλέχτηκε από τα αποτελέσματα του γύρου του κόσμου του ταξιδιού του Tara το 2009-2013: στη συνέχεια συλλέχθηκαν 35.000 δείγματα από 210 σημεία σε όλους τους ωκεανούς του κόσμου. Και εκτός αυτού, τα αποτελέσματα της αποστολής Malaspina του 2010, στην οποία συμμετείχαν περισσότεροι από 400 ερευνητές σε δύο επιστημονικά σκάφη.
Αυτό βοήθησε στον διαχωρισμό του γενετικού υλικού των οργανισμών που ζουν απευθείας στον πυθμένα και εκείνων της στήλης του νερού. Σχεδόν τα δύο τρίτα του eDNA της βενθικής πανίδας δεν εντοπίστηκαν. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι επιστήμονες δεν μπορούσαν καν να προσδιορίσουν σε ποια ομάδα ζώων ανήκει η μία ή άλλη η αλληλουχία.
«Αυτό δείχνει ένα σοβαρό κενό στις γνώσεις μας για τη θαλάσσια βιοποικιλότητα», δήλωσε ο Γιάν Παβλόφσκι, καθηγητής στο Τμήμα Γενετικής και Εξέλιξης στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης.
Αποδείχθηκε ότι η ποικιλομορφία των μικρότερων οργανισμών στον πυθμένα του ωκεανού είναι τουλάχιστον τρεις φορές μεγαλύτερη από ότι στη στήλη του νερού και όλο αυτό το πλήθος αντιπροσωπεύεται κυρίως από άγνωστες ταξινομικές ομάδες.
«Η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε από τους συγγραφείς είναι κατάλληλη μόνο για μια γενική αξιολόγηση της βιοποικιλότητας. Οι γνώσεις σχετικά με την ποικιλότητα των ειδών των ζώων βαθέων υδάτων είναι πολύ μέτριες. Σύμφωνα με την κατανόησή μας, καλύπτουν από 10 έως 20% των υφιστάμενων ειδών και ενδεχομένως ακόμη λιγότερα», σχολιάζει ο δρ. Βιολογικών Επιστημών Αντρέι Γκέμπρουκ, Αναπληρωτής Διευθυντής του Ινστιτούτου Ωκεανολογίας P.P. Shirshov της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών».
Τα πιο «πυκνοκατοικημένα» μέρη της Γης
Παραδοσιακά, τα πιο «πυκνοκατοικημένα» οικοσυστήματα είναι τα τροπικά δάση στην ξηρά και οι κοραλλιογενείς ύφαλοι στον ωκεανό. Νέα δεδομένα δείχνουν ότι οι βαθιές πεδιάδες του ωκεανού είναι αρκετά ικανές να τις ανταγωνιστούν. Περίπου ένα εκατομμύριο είδη ζώων ζουν στα δάση των τροπικών περιοχών, περίπου ο ίδιος αριθμός – στο οικοσύστημα των κοραλλιογενών υφάλων. Στο κάτω μέρος, σύμφωνα με τον Αντρέι Γκέμπρουκ , θα πρέπει να περιμένουμε μια τέτοια ποικιλία.
«Εξωτερικά, ο βυθός σε βάθος τεσσάρων έως πέντε χιλιομέτρων φαίνεται άψυχος, αλλά αυτό το συναίσθημα είναι παραπλανητικό», εξηγεί ο Ρώσος καθηγητής. «Υπάρχει μια τεράστια ποικιλία ζωής, απλά δεν είναι ορατή με γυμνό μάτι: είναι πολύ μικρή. Το μέγεθος των οργανισμών αυτών είναι κλάσμα του χιλιοστού, αλλά ο πλούτος των ειδών είναι απλά απίστευτος».
Ο κύκλος του άνθρακα
Η γνώση του συνολικού αριθμού των ζώων βαθέων υδάτων είναι εξαιρετικά σημαντική όχι μόνο για την κατανόηση της λειτουργίας των τροφικών αλυσίδων των ωκεανών, αλλά και για την ακριβέστερη αξιολόγηση των παραμέτρων του παγκόσμιου γεωχημικού κύκλου άνθρακα. Η βενθική πανίδα τρέφεται με οργανική ύλη που βυθίζεται στον πυθμένα, στον οποίο κυριαρχεί το πελαγικό πλαγκτόν. Τα επεξεργασμένα οργανικά καταλήγουν σε ιζηματογενή κοιτάσματα, τα οποία τελικά μετατρέπονται σε πετρώματα.
Ένα ενιαίο προφίλ βιοποικιλότητας από την επιφάνεια του ωκεανού έως τον βαθύ πυθμένα ,καθιστά δυνατό, σύμφωνα με τους συγγραφείς της μελέτης, το να γίνουν σημαντικές προσαρμογές στην αξιολόγηση του δυναμικού του οικοσυστήματος του βυθού ως σημαντικού κρίκου στον κύκλο του άνθρακα.
Ένα άλλο ενδιαφέρον συμπέρασμα που κατέληξαν οι επιστήμονες είναι ότι οι βιοκοινότητες των πολικών θαλασσών παίζουν σημαντικό ρόλο στον κύκλο του άνθρακα. Η ανάλυση του βενθικού eDNA και του γενετικού υλικού πλαγκτόν έδειξε ότι τα οικοσυστήματα αυτών των περιοχών μπορούν να συλλάβουν διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και να το θάψουν σε ιζηματογενείς σχηματισμούς. Αυτό σημαίνει ότι είναι καιρός να βελτιώσουμε τα κλιματικά μοντέλα.
Πηγή RIA Novosti
