تنوع زیستی زمین می‌تواند گریزان باشد و بیشتر گونه‌های حیوانی فراتر از درک فوری ما قرار دارند. پژوهشگران به طور مداوم در حال کشف گوشه‌های پنهان سیاره هستند تا موجوداتی را که با آن‌ها جهان را به اشتراک می‌گذاریم، شناسایی کنند.
پروژه‌ای نوین برای شناسایی گونه‌های پنهان
پروژه‌ای جدید با همکاری دانشمندانی از کالج سلطنتی لندن، دانشگاه UCL، دانشگاه دالهوسی و مرکز پایش جهانی حفاظت محیط زیست برنامه محیط زیست سازمان ملل (UNEP-WCMC) با شبیه‌سازی نوآورانه‌ای در حال پاسخ به این چالش است.
هدف این متخصصان، درک تعداد گونه‌های حیوانات خشکی‌زی و سرعت پیدایش گونه‌های جدید است.
رهبری پژوهش
این پژوهش به رهبری پروفسور جیمز روسیندل از دپارتمان علوم زیستی کالج سلطنتی لندن انجام شده است. او تخصصش در زمینه چگونگی پیدایش و گسترش گونه‌ها در زیستگاه‌های زمینی است.
میلیون‌ها گونه حیوانی همچنان ناشناخته‌اند
شبیه‌سازی جدید با استفاده از مدل‌سازی مدرن اکوسیستم، تعداد کل حیوانات خشکی‌زی و نرخ تشکیل گونه‌های جدید را تخمین می‌زند. نتایج نشان می‌دهد که ممکن است بین ۱ تا ۳ میلیون گونه حیوانی کشف‌نشده در زمین وجود داشته باشد.
بسیاری از این موجودات ممکن است بسیار کوچک، نادر یا دورافتاده باشند و شناسایی آن‌ها به راحتی امکان‌پذیر نباشد. این تنوع پنهان، پیامدهای مهمی برای درک عمیق‌تر ما از پیچیدگی حیات دارد.
تلفیق نظریه‌ها و مدل‌ها
رویکرد تیم تحقیقاتی، مدل مَدینگلی — چارچوبی برای پیش‌بینی فراوانی ارگانیسم‌ها در سراسر جهان — را با نظریه خنثی ترکیب کرده است. نظریه خنثی بررسی می‌کند که چگونه تعداد گونه‌ها با نرخ گونه‌زایی و اندازه جمعیت مرتبط است.
به گفته پروفسور روسیندل:
«نوآوری کلیدی این مطالعه، تلفیق مدل مَدینگلی با نظریه خنثی برای نخستین بار بود.»
این ترکیب به پژوهشگران امکان داد تا الگوهایی را شناسایی کنند که در غیر این صورت پنهان می‌ماند و نگاهی به پویایی‌های ظریف پیدایش گونه‌ها فراهم آورد.
جانوران کوچک‌تر و گوشت‌خوارها سریع‌تر تکامل می‌یابند
حیوانات کوچک‌تر اغلب نرخ گونه‌زایی بالاتری دارند؛ فرآیندی که در آن جمعیت‌ها تقسیم شده و به گونه‌های جدید تبدیل می‌شوند.
پروفسور روسیندل می‌گوید:
«دو پرسش اصلی ما این بود: چند گونه حیوان خشکی‌زی در زمین وجود دارد و این گونه‌ها با چه سرعتی تکامل می‌یابند؟»
همچنین شبیه‌سازی نشان می‌دهد که گوشت‌خوارها، زمانی که از نظر اندازه با گیاه‌خوارها یا همه‌چیزخوارها یکسان باشند، سریع‌تر تکامل می‌یابند. این الگو لایه جدیدی از پیچیدگی به تأثیر رژیم غذایی بر سازگاری و بقا می‌افزاید.
پیامدها برای حفاظت از حیات وحش
سیاست‌گذاران اغلب به دلیل نبود داده‌های دقیق درباره تعداد گونه‌ها، در تخصیص منابع برای حفاظت از حیات وحش با چالش مواجه‌اند. درک اینکه کدام گروه‌ها سریع‌تر تکامل می‌یابند یا در جمعیت‌های کوچک‌تری وجود دارند، می‌تواند راهبردهای حفاظتی را هدفمندتر سازد.
با این حال، نرخ‌های بالای گونه‌زایی در حیوانات کوچک یا گوشت‌خوار لزوماً تضمین‌کننده مقاومت در برابر تهدیدات نیست، به‌ویژه اگر زیستگاه‌ها به دلیل فعالیت‌های انسانی در حال کاهش باشند.
نادیده گرفتن این گروه‌های سریع‌التکامل ممکن است به تهدیدات گسترده‌تر برای اکوسیستم منجر شود.
مدلی برای پیش‌بینی سرنوشت حیات در زمین
تیم تحقیقاتی امیدوار است این مدل در آینده برای پیش‌بینی تغییرات تنوع زیستی در سناریوهای مختلف اقلیمی ارتقا یابد.
پروفسور روسیندل می‌گوید:
«هدف نهایی ساخت مدلی از تمام حیات در زمین است که عناصر بوم‌شناختی و زیست‌محیطی لازم برای پاسخ به پرسش‌هایی درباره تغییرات اقلیمی و از دست رفتن زیستگاه‌ها را در خود داشته باشد.»
چنین پیش‌بینی‌هایی می‌تواند نشان دهد کدام مناطق و گونه‌ها در صورت افزایش دما یا تکه‌تکه شدن زیستگاه‌ها بیشترین آسیب را خواهند دید. برنامه‌ریزی‌های حفاظتی می‌تواند پیش از آن‌که خسارت‌ها جبران‌ناپذیر شوند، بر این مناطق تمرکز کند.
اهمیت این مطالعه
برآوردهای علمی نشان می‌دهد که درصد زیادی از گونه‌های زمین هنوز شناسایی نشده‌اند. شناسایی این موجودات برای درک بهتر کارکرد اکوسیستم‌ها و نقش ما در آن ضروری است.
دانش دقیق از تعداد گونه‌های کشف‌نشده و نرخ گونه‌زایی، به پیش‌بینی تغییرات احتمالی در اکوسیستم‌ها کمک می‌کند. در شبکه‌های غذایی پیچیده، از بین رفتن یک گروه می‌تواند اثرات زنجیره‌ای در زیستگاه‌ها ایجاد کند.
ارتقای مدل‌های جهانی تنوع زیستی
پژوهشگران در حال گسترش منابع داده خود هستند؛ شامل مطالعات ژنومی، برنامه‌های مشارکت مردمی و همکاری با جوامع محلی. این مشارکت‌ها می‌تواند دقت مدل مَدینگلی و دیگر ابزارهای پیش‌بینی تنوع زیستی جهانی را بهبود بخشد.
برخی دانشمندان امیدوارند این روش‌ها را به محیط‌های دریایی، مناطق قطبی و کوهستانی نیز گسترش دهند. حتی مناطق سخت‌گیر نیز ممکن است میزبان موجودات ناشناخته‌ای باشند که سرنخ‌هایی درباره پایداری حیات در شرایط دشوار فراهم کنند.
شناسایی گونه‌های جدید حیوانی
تشخیص اینکه کشف‌های جدید نمایانگر گونه‌های جدید هستند یا تنوعی از گونه‌های شناخته‌شده، کاری دشوار است. اختلافات طبقه‌بندی، کمبود بودجه و تعداد محدود متخصصان، روند مستندسازی را کند می‌کند.
همکاری بهتر بین ژنتیک‌دان‌ها، بوم‌شناسان و کارشناسان محلی می‌تواند این فرآیند را تسهیل کند. استانداردسازی تلاش‌ها به افزایش دقت پیش‌بینی‌ها درباره چگونگی پیدایش و انقراض گونه‌ها کمک خواهد کرد.
آغاز فصلی نو در پژوهش‌های زیستی
تلاش برای نقشه‌برداری از تنوع زیستی سیاره در نقطه عطفی قرار گرفته است. مدل‌های پیشرفته امروزی می‌توانند پیش‌بینی‌هایی دقیق از شکل‌گیری و کاهش گونه‌ها ارائه دهند و ابزار تصمیم‌گیری بهتری برای جوامع فراهم کنند.
پروفسور روسیندل می‌گوید:
«این تمرین به ما امکان داد تا تعداد گونه‌های خشکی‌زی زمین را، حتی آن‌هایی که هنوز برای علم ناشناخته هستند، تخمین بزنیم — و این آغاز راه است.»
هر بار بهبود در شبیه‌سازی می‌تواند ابعاد جدیدی از نحوه شکل‌گیری جمعیت‌های حیوانی را نمایان کند.
با تمرکز بر پیوند بوم‌شناسی و تکامل، دانشمندان می‌توانند نقاط ضعف را پیش از بروز بحران شناسایی کنند. این دیدگاه نه تنها به حفاظت از حیوانات نمادین کمک می‌کند، بلکه موجودات کوچکی را که فرآیندهای حیاتی در خاک‌ها و جنگل‌ها را حفظ می‌کنند نیز در بر می‌گیرد.
ترسیم آینده
با شتاب گرفتن تغییرات اقلیمی و گسترش فعالیت‌های انسانی، زمان برای جلوگیری از آسیب‌های جبران‌ناپذیر به گونه‌های حیوانی شکننده رو به پایان است.
مدل‌هایی که تنوع پنهان را برجسته می‌کنند می‌توانند جوامع و دولت‌ها را به سرمایه‌گذاری در حفاظت از بخش‌های کمتر شناخته‌شده طبیعت ترغیب کنند.
با وجود وسعت این شبیه‌سازی‌ها، دقت آن‌ها می‌تواند تفاوت بین سیاره‌ای مقاوم و زمینی با اکوسیستم‌های در حال فروپاشی باشد.
فراتر از حیوانات خشکی‌زی
بسیاری از کارشناسان معتقدند رویکرد مشابهی می‌تواند پاسخ‌هایی درباره زندگی دریایی ارائه دهد؛ جهانی که در اعماق همچنان تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده است.
ترکیب نظریه‌های بوم‌شناسی با مشاهدات زنده از زیردریایی‌ها و حسگرهای راه دور می‌تواند منجر به کشف گونه‌های بی‌شماری در اقیانوس‌ها شود.
چنین اقدامی دیدگاهی فراگیرتر از حیات فراهم می‌آورد و دانش زیست‌محیطی ما را از خشکی به زیر امواج گسترش می‌دهد. تنها با در آغوش گرفتن هر گوشه‌ای از سیاره می‌توان به تصویری کامل از ساکنان زمین دست یافت.
این شبیه‌سازی گامی در مسیر دیدن گستره کامل تنوع زیستی زمین است. پژوهشگران امیدوارند این مدل بتواند انسان‌ها را به مسئولیت مشترک برای حفاظت از غنای پنهانی که زندگی ما را تغذیه می‌کند، آگاه‌تر کند.
نتیجه‌گیری
این تلاش نماد جنبش رو به رشد در تحقیقات بوم‌شناختی است؛ جایی که مدل‌های مبتنی بر داده، سیاست‌گذاری و آگاهی عمومی را هدایت می‌کنند.
نتایج، روایتی ژرف‌تر از سازگاری سیاره و موجودات شگفت‌انگیزی که همچنان در حال تکامل‌اند، روایت می‌کند.
این مطالعه در مجله Systematic Biology منتشر شده است.
