چه تعداد حیوان کشف نشده در جهان وجود دارد؟

شاید تاکنون خبر‌های متعددی از کشف گونه‌هایی جدید از جانداران را شنیده باشید و شاید بسیاری از ما این جاندارن جدید را بیشتر در میان حشرات و آبزیان جستجو کرده باشیم، اما دانشمندان زیست شناس اخیراً مدعی شدند که هزاران پستاندار کشف نشده بر روی کره زمین وجود دارد که تاکنون از دید ما پنهان باقی مانده اند.

طبقه بندی و مطالعه چگونگی ارتباط موجودات زنده با یکدیگر به عنوان یک گونه، از سال ۱۷۰۰ وجود داشته است. اگرچه دانشمندان و فیلسوفان مدت‌ها در مورد اینکه چه فاکتور‌هایی باعث تفاوت یک گونه می‌شود، بحث کرده‌اند، اما تاکسونومیست‌ها هر گونه را به‌عنوان گروهی از موجودات با ویژگی‌های بیولوژیکی مشترک در نظر می‌گیرند.

کشف و توصیف گونه‌های جدید برای محققان زیست شناسی و حافظان محیط زیست ضروری است، زیرا آن‌ها از گونه‌ها به عنوان واحد تجزیه و تحلیل استفاده می‌کنند. گونه‌ها همچنین از نظر اقتصادی برای کشاورزی، شکار و ماهیگیری مهم هستند و دارای وضعیت قانونی خاصی، مانند قانون گونه‌های در معرض خطر هستند. با وجود این، دانشمندان بر اساس روند اکتشافات در طول سال‌ها، توانسته‌اند تنها ۱۰ درصد از گونه‌های روی کره زمین را به طور رسمی نام‌گذاری و توصیف کنند. این شکاف در دانش به عنوان کمبود Linnean شناخته می‌شود و هنوز مشخص نیست که آیا روش تحقیق ضعیف، اختلاف نظر در مورد چگونگی تعریف یک گونه، یا عوامل دیگر مقصر این شکاف است.

اینجاست که زیست شناسی تکاملی وارد عمل می‌شود تا در یافتن راه‌هایی برای شناسایی بهتر گونه‌ها گام بردارد. در واقع این علم در این مطالعه جدید نقش اساسی نقش اساسی را بر عهده گرفته است. با استفاده از تجزیه و تحلیل ژنتیکی و هوش مصنوعی، زیست شناسی تکاملی توانست گونه‌های ناشناخته‌ای را که در یک گروه جمع شده‌اند را مجزا کرده و پیش‌بینی کند که کجا و چه نوعی می‌توانند باشند. یافته‌های آن همچنین به یک دلیل بالقوه برای این کمبود در شناسایی گونه‌ها اشاره می‌کند که آن سرمایه‌گذاری ناکافی در علم طبقه‌بندی است.

برای این مطالعه، دانشمندان تمرکز بر روی پستانداران را انتخاب کردند، به این دلیل که این موجودات اهمیت نسبتاً بالایی برای انسان‌ها به ویزه به عنوان به عنوان منبع غذا و همراهی و سرگرمی دارند. زیست شناسان تکاملی در ابتدا پیش بینی کردند که احتمالاً بخش زیادی از گونه‌های پستانداران قبلاً شناسایی شده باشند. اولین کار آن‌ها شناسایی گونه‌های شناخته شده‌ای بود که ممکن است در واقع شامل دو یا چند گونه باشد. برای انجام این کار، آن‌ها ۱ میلیون توالی ژنی از ۴۳۰۰ گونه نام‌گذاری شده را تجزیه و تحلیل کردند. در این بین، خوشه‌هایی از توالی‌ها شناسایی شد که تنوع ژنتیکی بالایی را نشان می‌دادند که در ادامه دانشمندان این داده‌ها را با یک مدل تکاملی تطبیق دادند. آن‌ها به طور بالقوه صد‌ها گونه پنهان پیدا کردند که قبلاً به عنوان یک گروه طبقه بندی شده بودند. این یافته البته از قبل نیز قابل انتظار بود، زیرا نتایج مطالعات قبلی را منعکس می‌کند، اما مطالعه جدید آن را در مقیاسی بسیار بزرگتر نشان می‌داد.

این گونه‌های ناشناخته کجا و چه هستند؟

هنگامی که دانشمندان حضور این گونه‌های بالقوه ناشناخته را شناسایی کردند، وظیفه دوم تعیین ویژگی‌های مشترک آن‌ها بود. برای انجام این کار، از یک تکنیک علم داده به نام تجزیه و تحلیل جنگل تصادفی استفاده شد، شکلی از یادگیری ماشینی که اطلاعات را از تعداد زیادی متغیر مختلف به منظور پیش‌بینی در مورد یک نتیجه خاص می‌گیرد. این شبیه به تکنیکی است که نتفلیکس برای پیشنهاد نمایش‌هایی که ممکن است علاقه‌مند به تماشای آن باشید استفاده می‌کند.

برایان کارستنس، استاد زیست شناسی تکاملی دانشگاه اوهایو آمریکا و از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: «ما می‌خواستیم پیش بینی کنیم که آیا یک گونه شناخته شده می‌تواند گونه‌های ناشناخته‌ای را نیز در خود جای داده باشد یا خیر. متغیر‌های پیش‌بینی‌کننده‌ای که ما استفاده کردیم شامل عوامل محیطی، مانند آب و هوای زیستگاه‌های معمول پستانداران، و عوامل خاص گونه‌ها، مانند ویژگی‌های فیزیکی، محدوده جغرافیایی، الگو‌های تولیدمثلی و بقا بود. ما همچنین عوامل مبتنی بر تحقیق را در مورد تکنیک‌هایی که دانشمندان برای انجام مطالعات خود استفاده می‌کردند، گنجاندیم. در مجموع، ما حدود ۳.۸ میلیون نقطه داده را برای ساخت مدل خود جمع آوری کردیم. بر اساس مدل ما، متوجه شدیم که سه نوع متغیر پیش‌بینی‌کننده بیشتر از همه برجسته هستند.»

نوع اول شامل ویژگی‌های خود گونه، مانند توده بدن و محدوده جغرافیایی بود. این نتایج نشان می‌دهد که پستانداران کوچک با دامنه نسبتاً بزرگ بیشتر احتمال دارد گونه‌های پنهان داشته باشند. این امر منطقی است، زیرا با توجه به مساوی بودن همه چیز، تشخیص تفاوت‌های فیزیکی در حیوانات کوچکتر برای دانشمندان دشوارتر از حیوانات بزرگتر است. نوع دوم آب و هوا بود - احتمالا گونه‌های پنهان بیشتری در مناطق مرطوب و گرم با تفاوت زیادی در دمای روز و شب وجود دارد. این احتمالاً نشان دهنده این واقعیت است که جنگل‌های بارانی استوایی تمایل به داشتن سطوح بسیار بالایی از تنوع پستانداران دارند.

نوع سوم، تلاش پژوهشی بود، از جمله پراکندگی جغرافیایی نمونه‌ها در مجموعه‌های موزه و تعداد انتشارات اخیر که نام علمی یک گونه شناخته شده را ذکر می‌کردند. این نشان می‌دهد که محققان به طور کلی در شناسایی پستانداران جدید موثر هستند، زیرا میزان توجه جامعه علمی به یک پستاندار خاص پیش بینی می‌کند که آیا آن موجود شناسایی می‌شود یا خیر. این امر با نحوه تطابق ویژگی‌های عمومی ما با گونه‌های پستانداران جدید که در ۳۰ سال گذشته توصیف شده‌اند، تأیید می‌شود، و همچنین این واقعیت که مدل ما مناطقی را که دانشمندان قبلاً برای گونه‌های پنهان در حال بررسی داشتند، تشخیص می‌دهد.

گونه‌های ناشناخته با خطر انقراض روبرو هستند!

کارستنس می‌گوید؛ در زمانی که زمین با بزرگترین بحران انقراض خود از زمان کشته شدن دایناسور‌ها مواجه است، ما معتقدیم که شناسایی و توصیف بسیاری از گونه‌های کشف نشده روی زمین برای کمک به حفظ تنوع زیستی آن بسیار مهم است. اگرچه مطالعه ما هنوز تعداد زیادی از پستانداران در انتظار کشف را نشان می‌دهد، اما تنوع پستانداران در مقایسه با گونه‌های دیگر نسبتاً به خوبی ثبت شده است. ما دریافتیم که تقریباً ۸۰ درصد از گونه‌های پستانداران موجود قبلاً توصیف شده‌اند، نسبتی بسیار بالاتر از گروه‌های غیر پستانداران با تنوع حتی بالاتر مانند سوسک‌ها یا کنه‌ها.

کشف و توصیف گونه‌های جدید، مانند تمام تحقیقات علمی، یک تلاش جمعی را می‌طلبد. موزه‌های تاریخ طبیعی تا حد زیادی مسئول جمع‌آوری داده‌های خامی هستند که ما تجزیه و تحلیل کردیم، و پایگاه‌های اطلاعاتی ژنتیک و تنوع زیستی، زیرساختی را برای دسترسی به آن برای ما فراهم کردند. فرهنگ به اشتراک گذاری اطلاعات در میان همتایان و شبکه‌های کامپیوتری بزرگ، هزاران ساعت زمان محاسباتی مورد نیاز ما را پشتیبانی می‌کرد. کار ما تنها با سرمایه گذاری‌های مداوم در تحقیقات طبقه بندی امکان پذیر شد.

دانشمندان تنوع زیستی در حال رقابت برای درک بهتر فرآیند‌هایی هستند که تنوع زیستی را ایجاد و حفظ می‌کنند در حالی که در بحبوحه ششمین انقراض دسته جمعی سیاره قرار داریم، انقراضی که کاملاً ناشی از اعمال انسان است. تاکسونومیست‌ها با چالش توصیف گونه‌های اطراف ما قبل از انقراض روبرو هستند، ولی همانطور که یافته‌های جدید نشان می‌دهد، هنوز راه زیادی برای تحقق این امر در پیش داریم.