Neatrastos žinduolių rūšys

The undiscovered mammal species

Taksonomija, tyrinėjanti, kaip gyvi organizmai yra tarpusavyje susiję kaip rūšis, egzistuoja nuo 1700 m. Nors mokslininkai ir filosofai jau seniai diskutuoja, kas paverčia rūšį rūšimi, taksonomistai kiekvieną rūšį traktuoja kaip organizmų grupę, kuri turi bendrų biologinių savybių.

Biologijos tyrinėtojams ir gamtosaugininkams labai svarbu atrasti ir aprašyti naujas rūšis, nes jie naudoja rūšis kaip analizės vienetą. Rūšys taip pat yra ekonomiškai svarbios žemės ūkiui, medžioklei ir žvejybai ir turi ypatingą teisinį statusą, pavyzdžiui, pagal JAV nykstančių rūšių įstatymą.

Nepaisant to, mokslininkai sugebėjo oficialiai įvardyti ir apibūdinti tik apie 10 procentų planetos rūšių, remdamiesi daugelio metų atradimų tendencijomis. Ši žinių spraga žinoma kaip Lino trūkumas. Lieka neaišku, ar dėl šios spragos kalta prasta tyrimų metodika, nesutarimai, kaip apibrėžti rūšį, ar kiti veiksniai.

Esame evoliucinės biologijos mokslininkai, todėl mūsų tyrime svarbiausia išsiaiškinti, kaip geriau identifikuoti rūšis. Naudodami genetinę analizę ir dirbtinį intelektą sugebėjome atskirti paslėptas rūšis, kurios buvo sujungtos į vieną grupę, ir numatyti, kur ir kokių tipų jos gali būti. Mūsų išvados taip pat tiksliai nustato galimą šio rūšių identifikavimo trūkumo priežastį: nepakankamas investicijas į taksonomijos mokslą.

Belieka atrasti

Šiam tyrimui pasirinkome sutelkti dėmesį į žinduolius. Dėl santykinai didelio jų dydžio ir svarbos žmonėms, kaip maisto, draugystės ir pramogų šaltiniui, mes prognozavome, kad didesnė tikimybė, kad didelė žinduolių rūšių dalis jau buvo nustatyta.

Mūsų pirmoji užduotis buvo nustatyti žinomas rūšis, kuriose iš tikrųjų gali būti dvi ar daugiau rūšių. Norėdami tai padaryti, mes išanalizavome 1 milijoną genų sekų iš 4300 įvardytų rūšių, identifikuodami sekų grupes, kurios parodė didelę genetinę įvairovę ir pritaikydami duomenis evoliuciniam modeliui.

Mes radome šimtus paslėptų rūšių, kurios anksčiau buvo klasifikuojamos kaip viena grupė. Šios išvados buvo tikimasi, nes tai atspindi ankstesnių tyrimų rezultatus, nors ir didesniu mastu.

Kur ir kokios yra paslėptos rūšys?

Nustačius šių potencialiai paslėptų rūšių buvimą, antroji mūsų užduotis buvo nustatyti, kokių specifinių bruožų jos turi bendrų. Norėdami tai padaryti, naudojome duomenų mokslo metodą, vadinamą atsitiktine miškų analize, mašininio mokymosi formą, kuri renka informaciją iš daugybės skirtingų kintamųjų, kad būtų galima numatyti tam tikrą rezultatą. Tai panašu į techniką, kurią „Netflix“ naudoja siūlydama laidas, kurias galbūt norėtų žiūrėti.

Mūsų atveju norėjome numatyti, ar žinomoje rūšyje yra paslėptų rūšių. Mūsų naudojami prognozavimo kintamieji apėmė aplinkos veiksnius, tokius kaip įprastų žinduolių buveinių klimatas, ir rūšiai būdingus veiksnius, tokius kaip fiziniai bruožai, geografinis diapazonas, dauginimosi ir išgyvenimo modeliai. Taip pat įtraukėme moksliniais tyrimais pagrįstus metodus, kuriuos mokslininkai naudojo savo tyrimams atlikti. Iš viso surinkome apie 3,8 milijono duomenų taškų, kad sukurtume savo modelį.

Remdamiesi savo modeliu, nustatėme, kad labiausiai išsiskyrė trijų tipų prognozuojamieji kintamieji. Pirmąjį tipą sudarė pačios rūšies atributai, tokie kaip kūno masė ir geografinis diapazonas. Šie rezultatai rodo, kad maži žinduoliai, kurių arealas yra gana didelis, dažniau turi paslėptų rūšių. Tai prasminga, nes esant vienodiems dalykams, mokslininkams sunkiau atpažinti mažesnių gyvūnų fizinius skirtumus nei didesniuose.

Antrasis tipas buvo klimatas – šlapiose, šiltose vietose, kuriose dienos ir nakties temperatūrų skirtumai labai skiriasi, greičiausiai yra daugiau paslėptų rūšių. Tai greičiausiai atspindi faktą, kad atogrąžų miškuose paprastai yra labai didelė žinduolių įvairovė.

Trečiasis tipas buvo mokslinių tyrimų pastangos, įskaitant geografinį mėginių pasiskirstymą muziejų kolekcijose ir naujausių publikacijų, kuriose minimas žinomos rūšies mokslinis pavadinimas, skaičių. Tai reiškia, kad mokslininkai paprastai yra veiksmingi nustatydami naujus žinduolius, nes didelis dėmesys, kurį mokslinė bendruomenė skiria konkrečiam žinduoliui, numato, ar tas padaras bus identifikuotas. Tai patvirtina tai, kaip bendrosios savybės, kurias nustatėme, atitinka naujas žinduolių rūšis, aprašytas per pastaruosius 30 metų, taip pat tai, kad mūsų modelis atpažįsta sritis, kurias mokslininkai jau tiria paslėptoms rūšims.

Nežinomoms rūšims gresia išnykimas

Tuo metu, kai Žemė susiduria su didžiausia išnykimo krize nuo tada, kai asteroidas nužudė dinozaurus, manome, kad norint išsaugoti jos biologinę įvairovę, labai svarbu nustatyti ir apibūdinti daugybę neatrastų rūšių Žemėje.

Nors mūsų tyrime vis dar buvo nustatyta daug žinduolių, kurie laukia, kol bus atrasti, žinduolių įvairovė jau gana gerai užfiksuota, palyginti su kitų rūšių įvairove. Mes nustatėme, kad maždaug 80 procentų esamų žinduolių rūšių jau buvo aprašytos, o tai yra daug didesnė nei ne žinduolių grupėse, kurių įvairovė yra dar didesnė, pavyzdžiui, vabalai ar erkės.

Atrasti ir aprašyti naujas rūšis, kaip ir atliekant visus mokslinius tyrimus, reikia kaimo. Gamtos istorijos muziejai daugiausia atsakingi už mūsų analizuotų neapdorotų duomenų rinkimą, o genetinės ir biologinės įvairovės duomenų bazės suteikė infrastruktūrą, kad ji būtų prieinama mums. Dalijimosi informacija kultūra tarp bendraamžių ir didelių kompiuterių tinklų palaikė tūkstančius valandų skaičiavimo laiko, kurio mums reikėjo. Mūsų darbas tapo įmanomas tik dėl nuolatinių investicijų į taksonominius tyrimus.

Biologinės įvairovės mokslininkai lenktyniauja, kad geriau suprastų procesus, kurie sukuria ir palaiko biologinę įvairovę, vykstant šeštajam planetos masiniam nykimui, kurį visiškai sukelia žmogaus veiksmai. Taksonomai susiduria su iššūkiu apibūdinti mus supančias rūšis prieš joms išnykstant. Kaip rodo mūsų išvados, dar reikia nuveikti ilgą kelią.

-Pokalbis

Originalų straipsnį skaitykite čia.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.