Животный мир с его неописуемым разнообразием размеров, форм, строения, окрасок, образа жизни множества загадочных существ изучен до сих пор недостаточно. Правда, ученые уже насчитывают около 80 тыс. видов моллюсков, 27 тыс. паукообразных, 20 тыс. ракообразных, 18 тыс. рыб, 15 тыс. червей, по 5 тыс. иглокожих и губок, 4 тыс. рептилий и т. д. Тем не менее ни один ученый-зоолог не сможет дать точный ответ на простой вопрос: а сколько же всего видов животных, больших и маленьких, составляют фауну нашей планеты? Особенно трудно с изучением мелких животных, таких, например, как некоторые отряды и семейства клещей, пауков, насекомых, червей и др. Энтомологам (специалистам по насекомым) очень часто приходится избирать себе на первый взгляд очень узкое поле деятельности, например изучать жуков какого-нибудь одного рода или семейства. Это не прихоть - в одном семействе могут быть сотни видов, различать и искать в природе их нелегко, а кроме того, нужно еще узнать, где, когда, сколько и как самка откладывает яички, где и сколько времени развиваются личинки и многое другое. Без этого нельзя определить причины распространения вида в одних угодьях и отсутствия в других, способы борьбы с вредным видом и возможные приемы защиты и использования полезного вида. Из всех классов позвоночных животных лучше других изучены птицы. Они подвижны, шумливы, красивы; многие чудесно поют. Отыскивать их довольно легко, наблюдение за ними может доставлять большое удовольствие. Понятно, почему тысячи любителей в разных странах мира издавна с упоением занимаются изучением птиц и помогают орнитологам-специалистам в их исследованиях. Точные подсчеты показали, что число видов птиц, населяющих нашу планету, равняется всего 8635 или 8548 (часть ученых считает некоторые виды только подвидами) . Нужно добавить, что у многих птиц самцы и самки сильно отличаются по размерам, форме оперения и окраске, оперение изменяется также в зависимости от возраста птицы, сезона и географического положения местности. Кроме упомянутых 8 тыс. видов, существуют еще десятки тысяч подвидов птиц. Все это значительно увеличивает пестроту и огромное разнообразие мира пернатых. Млекопитающих насчитывают около 3500 видов, но число это не окончательное, оно непрерывно увеличивается, так как ученые ежегодно находят и описывают до 30-40 видов, ранее неизвестных науке, в основном это виды мелких грызунов и летучих мышей. Виды крупных млекопитающих, таких, как слон, буйвол, медведь, немногочисленны. В большинстве мест преобладают мелкие зверьки, причем на обширных участках континентов первое место по численности занимают грызуны. Например, у нас в СССР водится 143 вида грызунов, а это примерно около половины всего списка наших млекопитающих. Но первое место по числу видов и по значению в жизни людей занимают насекомые. По предположениям одних энтомологов, число видов известных науке насекомых уже достигло 1 500 000, по другим предположениям, их (вместе с теми, которые пока еще не открыты) около 10 млн. Утверждают, что только 1% видов насекомых приносит вред продуктам, вещам и постройкам, ценным растениям полей, огородов, садов, лесным породам, сельскохозяйственным животным и здоровью самих людей, остальные - полезны или безвредны. Но и один процент - это многие тысячи видов. Среди них: комары - переносчики желтой лихорадки и малярии, мошки, слепни и дождевки - переносчики туляремии и сибирской язвы, блохи грызунов - хранители и переносчики бацилл чумы, мухи цеце - переносчики возбудителей сонной болезни и многие, многие другие. Численность особей многих насекомых огромна. Например, очень мелких ногохвосток, живущих на поверхности и в верхних слоях почвы, на 1 м2 приходится от нескольких тысяч до 700 тыс. особей, в зависимости от обилия отмерших листьев, цветочной пыльцы, спор и мицелия грибов, составляющих их пищу. Эти крошечные и очень древние насекомые (их отпечатки известны в сланцах возраста 300- 400 млн. лет) выполняют важную работу по созданию и сохранению плодородия почвы.
Специалисты крупнейшего проекта по изучению Мирового океана Census of Marine Life — «Перепись морской жизни» — опубликовали последние данные подсчетов числа видов живых организмов на Земле. Самые точные подсчеты показали, что
6,6 млн видов живут на суше и еще 2,2 млн бороздят океанские глубины.
«Вопрос о том, сколько видов живых организмов существует на Земле, столетиями интересовал ученых. Мы дали ответ на него, основываясь на данных о распространении и распределении видов, что особенно важно сейчас, когда человеческая деятельность существенно увеличила темпы вымирания видов. Многие из них исчезают с лица Земли еще до того, как мы узнаем об их существовании, месте в пищевых цепях и потенциальной пользе, которую они приносят природе и человеку», — считает Камило Мора, ведущий автор работы из Университета Гавайев (США) и Университета Халифакса (Канада).
Предыдущие оценки «населения» Земли были гораздо более расплывчатыми:
приводились цифры как в 3 млн, так и в 100 млн видов.
Однако сужение интервала не значит, что все на Земле уже известно. 86% обитателей суши и 91% обитателей морей еще только предстоит открыть, описать и каталогизировать.
«Эта работа сокращает самое общее число видов, которое следует узнать, чтобы описать нашу биосферу. Если мы не знаем (хотя бы по порядку величины) числа людей в стране, как мы можем строить планы на будущее? То же самое и с биологическим разнообразием. Человечество взяло на себя обязательство охранять виды от вымирания, но до сих пор мы не знали, сколько вообще этих видов», — считает соавтор работы Борис Уорм.
В международную Красную книгу сейчас входит 59508 видов, 19625 из них классифицированы как находящиеся под угрозой. Это значит, что самый детальный на Земле документ об охране видов охватывает всего 1% общего «населения».
Как же ученым удалось посчитать и неоткрытые виды? Для этого им пришлось собрать все принципы таксономии — науки о классификации. В 1758 году шведский ученый Карл Линней создал систему классификации, носящую теперь его имя и помогающую ученым группировать виды. Сегодня, 253 года спустя, описаны и каталогизированы около миллиона сухопутных и 250 тысяч морских видов.
Профессор Мора и его коллеги рассчитали общее число видов, основываясь именно на таксономии.
Они изучили численную структуру таксонов, которые формируют пирамидоподобную иерархическую структуру, сужающуюся от видов, родов и семейств к подцарствам и царствам.
Распределив по ступенькам иерархии 1,2 млн известных сегодня видов, исследователи обнаружили достоверную численную связь между наиболее заполненными таксономическими уровнями и общим количеством видов. С помощью разработанного метода ученые независимо вычислили число видов в наиболее полно изученных группах — млекопитающих, рыб и птиц. Полученные данные подтвердили достоверность метода.
Применив этот подход ко всем эукариотам (организмам, содержащим в клетках оформленное ядро), ученые получили для их основных групп следующие цифры:
— 7,77 млн видов животных (описаны и каталогизированы 953434);
— 298 тысяч видов растений (описаны и каталогизированы 215644);
— 611 тысяч видов грибов (описаны и каталогизированы 43271);
— 36,4 тысячи видов одноклеточных животных (8118 описаны и каталогизированы).
Сколько видов животных на Земле? Этот вопрос давно интересовал и интересует ученых-зоологов. Но на него до сих пор нет точного ответа. Известно только, что число видов животных в несколько раз превышает число видов растений. На сегодняшний день науке известно около полутора миллиона видов животных, из которых свыше миллиона видов - насекомые.
По мнению некоторых ученых, общее число видов животных составляет около двух миллионов. Академик Меркурий Сергеевич Гиляров предполагает, что в настоящее время существует около трех миллионов видов только членистоногих, число известных животных продолжает возрастать за счет открытия новых видов (главным образом среди насекомых и клещей).
История открытий новых видов животных на Земле не окончена. Каждый год этот список видов пополняется новыми названиями. Интересно, что такого рода открытия происходят не только среди мелких, но и среди крупных животных. Например, в 1938 году у берегов Южной Африки была поймана рыба латимерия - первый живой представитель считавшихся вымершими около 70 миллионов лет назад кистеперых рыб, от которых произошли земноводные. Вымершими считали и моллюсков из класса плакофоров, интересных своеобразным строением и экологией. И вот в 1952 году были обнаружены два вида этих моллюсков в Тихом океане на глубине нескольких тысяч метров. Оказывается, они живут и сегодня. А в 1957 году японские ученые сообщили об открытии нового вида кита. Новые виды животных ученые находят не только в пустынях, пещерах, глубоких морях, но даже на легко доступных участках Земли.
В этой книге мы рассмотрим лишь небольшую часть тех многочисленных животных, которые интересны своим строением или поведением либо являются редкими видами и подлежат строгой охране. Более полное представление о многообразии животных, их приспособительных особенностях, окраске, формах тела, образе жизни вы получите, наблюдая самостоятельно за ними в саду и огороде, в поле и на лугу, в парке и лесу или же посещая зоопарки, музеи.
Оценить количество видов животных, которые населяют нашу голубую планету задача не из легких. Существует множество подводных камней, препятствующих правильному подсчету.
На оценку численности видов влияет наша склонность к изучению одних животных больше чем других. Птицы, как группа, были изучены тщательным образом. По оценкам ученых число видов птиц населяющих Землю сегодня колеблется между 9000 до 10000 и является точным показателем относительно фактического числа.
Тем не менее, нематоды, также известные как круглые черви, являются малоизученной группой животных и, следовательно, у нас мало понимание того, на сколько разнообразной может быть эта группа.
Среда обитания в некоторых случаях приводит к трудностям с подсчетом животных. Оценка количества видов животных часто осложняется доступностью их среды обитания.
Неопределенности в счете, терминологии и научной классификация видов. Как определяются отдельные виды животных? Это не так легко, как кажется на первый взгляд. Некоторые классификации относят птиц к группе рептилий, таким образом, повышая количество рептилий на целых 10000 видов.
Несмотря на эти проблемы, полезно иметь представление о том, сколько видов животных обитают на нашей планете. Это знание дает нам перспективу сбалансированного изучения, чтобы не давать некоторым группам животных ускользать из нашего поля зрения.
Некоторые приблизительные оценки численности видов животных в мире
По оценкам ученых, приблизительное число видов животных в мире находиться в огромном диапазоне от 3 до 30 млн. Как им удалось получить эти числа? Давайте взглянем на некоторые группы животных, чтобы увидеть, сколько видов подпадают под различные категории.
Если бы мы разделили всех животных на две группы, и позвоночных животных, то около 97% всех видов будут беспозвоночными. Они включают животных, которые не имеют скелета, такие как губки, кишечнополостные, моллюски, кольчатые черви, плоские черви, членистоногие и насекомые.
Из всех беспозвоночных, на сегодняшний день насекомые являются самой многочисленной группой. Существует множество видов насекомых, которые нам еще предстоит только открыть. Оценки общего количества видов насекомых находятся в диапазоне от 1 до 30 млн.
Позвоночные представляют оставшиеся 3% всех видов и включают в себя классы животных, которые наиболее знакомы нам: амфибии, рептилии, птицы, рыбы и млекопитающие.
Ниже представленный список который содержит приблизительные оценки числа видов в различных группах животных.
Животные: 3-30 миллионов видов: + Беспозвоночные: 97% от всех известных видов:
Губки: 10000 видов;
Кишечнополостные: 8,000-9,000 видов;
Моллюски: 100000 видов;
Плоские черви: 13000 видов;
Нематоды: 20000 видов;
Иглокожие: 6000 видов;
Кольчатые черви: 12000 видов;
Членистоногие:
Ракообразные: 40000 видов;
Насекомые: 1-30 млн видов +;
Паукообразные: 75500 видов. + Позвоночные: 3% от всех известных видов:
Рептилии: 7984 видов;
Амфибии: 5400 видов;
Птицы: 9,000-10,000 видов;
Млекопитающие: 4,475-5,000 видов;
Лучеперые Рыбы: 23,500 видов.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Результат почти трехсотлетней работы систематиков - зоологов, ботаников, микробиологов - это более миллиона найденных и описанных видов живых существ, населяющих Землю. Находки новых видов не прекращаются, каждый год систематики описывают десятки и сотни новых видов. Как оценить, сколько видов еще не найдено? Разные методы расчета дают сильно различающиеся результаты. Один из возможных способов решения этой задачи - анализ таксономического разнообразия на разных уровнях иерархической классификации живого.
Сколько видов животных, растений, грибов и микроорганизмов обитает вместе с нами на Земле? Вопрос кажется простым, но точного ответа на него нет. Каждый год систематики описывают новые, прежде не известные виды не только простейших или насекомых, но и позвоночных животных: амфибий, рептилий, рыб, а иногда - и млекопитающих. Все специалисты согласны с тем, что число еще не известных, не найденных и не описанных видов превышает число видов известных. Принятая в настоящее время цифра - около 1,2 млн видов, известных науке, - это лишь часть реального разнообразия жизни на планете. Проблема заключается в том, чтобы определить, сколько видов еще не найдено.
Очередную попытку ответить на этот вопрос предприняла международная группа исследователей (Mora et al., 2011). Очередную - потому что время от времени разные специалисты предлагают свои оценки видового разнообразия Земли. Эти оценки различаются на два порядка - от 3 до 100 миллионов видов, в зависимости от метода подсчета: поскольку нельзя прямо пересчитать все виды, большая часть которых пока не обнаружена, остается единственный способ - найти какое-то правило, которое позволит перейти от известного числа видов к общему.
Попытки обнаружить универсальные закономерности для всего живого или для отдельных таксономических групп предпринимались неоднократно. Самая простая зависимость «число видов - площадь» удовлетворительно работает только в однородных биотопах, но не учитывает их мозаичность. Оценка скорости приращения новых видов по времени описания позволяет судить о предельном числе видов для небольших, достаточно хорошо изученных таксонов; в малоизученных группах число таксономических описаний со временем не уменьшается, и график уходит в бесконечность. Были попытки использовать зависимости, базирующиеся на частных наблюдениях, например на отношении числа жуков к числу деревьев в тропическом лесу (5:1), на отношении числа известных видов к числу новых, найденных на локальном участке и т. п. Однако частные закономерности, при экстраполяции на другие группы организмов или другие регионы, приводят к большим ошибкам. Правила, действующие для одних групп организмов, не всегда пригодны для других. Отсюда и возникает разброс в оценках.
В поисках более универсальной закономерности авторы обсуждаемой статьи обратились к соотношению разнообразия таксонов в их иерархии. Предполагается, что на больших массивах данных отношение числа таксонов в ряду «тип - класс - отряд - семейство - род - вид» более или менее постоянно. Нужно сказать, что сам подход не нов: еще в 1976 году А. Н. Голиков заметил, что для нескольких очень разных групп организмов (инфузории, моллюски, млекопитающие) в полулогарифмических координатах связь между рангом таксона и разнообразием линейна, причем углы наклонов прямых близки для разных групп организмов. Ричард Варвик предложил количественный индекс, основанный на соотношении числа таксонов разного ранга (индекс таксономического своеобразия фауны - taxonomic distinctness), и использовал его для выявления возможных источников происхождения локальных фаун гипергалинных озер (Clark, Warwick, 1998, 1999; Warwick et al., 2002).
Для оценки полного видового разнообразия планеты соотношение числа таксонов разного ранга можно использовать в том случае, если верно предположение, что таксоны высших рангов сосчитаны уже все или почти все, а неизвестно только число видов. Авторы проверили это предположение, используя два массива данных - Каталог живых существ (Catalogue of Life), и Всемирный регистр морских видов (The World’s Register of Marine Species). Первый из них содержит около 1,24 млн морских и наземных видов, второй - 194 тысячи только морских организмов, большей частью упомянутых и в первом каталоге.
Поскольку для каждого таксона от типа до вида известна дата его описания, легко построить зависимость «накопленное число таксонов - время» и, пользуясь различными способами аппроксимации, найти предел, к которому это число стремится. Как видно из рис. 2, A–F, в царстве животных графики для высших таксонов (от типов до семейств) близки к насыщению, и, экстраполируя их, можно найти предел функции - ожидаемое полное число таксонов данного ранга. Не получается это только для видов - график накопленного количества видов последние полтора века линейно устремлен в бесконечность.
Чтобы найти предел числу видов, авторы рассчитали связь между числом таксонов высших рангов и числом видов. Разные модели аппроксимации для высших таксонов данных дают слегка различающиеся результаты, поэтому авторы брали среднее из полученных результатов и получили семейство линий, довольно близко совпадающих друг с другом (рис. 1, G). Первые пять точек на графике - это пределы функций, описывающих увеличение числа таксонов во времени, а шестая точка - ожидаемое число видов животных на планете.
Интересные данные приводятся в дополнительных материалах к обсуждаемой статье. Из них следует, что предложенный метод дает удовлетворительные результаты для эукариот (лучше всего - для царства животных, хуже всего - для простейших), но абсолютно неприменим к прокариотам, у которых кривые накопления высших таксонов очень далеки от насыщения.
Авторы оценили разнообразие эукариот планеты в 8,74 (±1,3) млн видов. Из них около 7,7 млн животных, 298 000 растений, 611 000 грибов и 36 400 простейших (рис. 3). Таким образом, сегодня мы знаем «в лицо» около 14% видов, обитающих на Земле. Фауна эукариот Океана изучена на 9%.