生物多样性监测研究发现:大多数物种都很罕见 但并非非常稀有
斯里兰卡吊鹦鹉(Loriculus beryllinus)仅生活在斯里兰卡。它是全球非常稀有的物种,意味着个体很少。图片来源:科里·卡拉汉
豹子(Panthera pardus)是一种稀有到中等的物种。图片来源:科里·卡拉汉
一百多年的自然界观察揭示了物种丰富度的普遍模式:大多数物种都很稀有,但并非非常稀有,只有少数物种非常常见。对于一些受到良好监测的物种群体(例如鸟类)来说,这些所谓的全球物种丰度分布已经完全公开。然而,对于昆虫等其他物种群体来说,面纱仍然部分未被揭开。
这些是由德国综合生物多样性研究中心 (iDiv)、马丁路德大学哈雷维滕贝格分校 (MLU) 和佛罗里达大学 (UF) 领导的国际研究小组的发现,发表在《自然生态学与进化》杂志上。该研究表明,生物多样性监测对于检测地球上的物种丰度并了解它们的变化有多么重要。
“谁能解释为什么一个物种分布范围广泛且数量众多,而另一种近缘物种分布范围狭窄且稀有?”查尔斯·达尔文 (Charles Darwin) 在 150 多年前出版的开创性著作《物种起源》中提出了这个问题。一个相关的挑战是了解有多少物种是常见的(数量众多),有多少是稀有的,即所谓的全球物种丰度分布(gSAD)。
上个世纪提出了两种主要的 gSAD 模型:统计学家和生物学家 RA Fisher 提出,大多数物种都非常稀有,而更常见的物种数量会下降(所谓的对数序列模型)。另一方面,工程师兼生态学家 FW Preston 认为,只有少数物种实际上非常稀有,大多数物种都具有某种中等水平的共同性(所谓的对数正态模型)。然而,直到现在,尽管进行了数十年的研究,科学家们仍然不知道哪个模型描述了地球真正的 gSAD。
解决这个问题需要大量的数据。研究作者使用了全球生物多样性信息设施 (GBIF) 的数据,并下载了代表 1900 年至 2019 年自然界中超过 10 亿个物种观察结果的数据。
“GBIF 数据库对于各种生物多样性相关研究来说是一个令人惊叹的资源,特别是因为它汇集了从世界各地的专业和公民科学家收集的数据,”第一作者 Corey Callaghan 博士说。他在 iDiv 和 MLU 工作期间开始了这项研究,现在在 UF 工作。
Callaghan 和他的研究人员同事将下载的数据分为 39 个物种组,例如鸟类、昆虫或哺乳动物。对于每个物种,他们编制了各自的全球物种丰度分布(gSAD)。