دانشمندان هنوز نتوانسته‌اند تعداد دقیق گونه‌های حیوانی خشکی رابسنجند و تعیین کنند گونه‌های جدید با چه سرعتی به‌وجود می‌آیند. یک پروژه جدید توسط دانشمندان ازکالج امپریال لندن، یو‌سی‌ال،دانشگاه دالهاوزی و مرکز نظارت برحفاظت جهانی برنامه محیط‌زیست سازمان ملل متحد، این چالش را با یک شبیه‌سازی جدید مورد بررسی قرارمی‌دهد. رهبری این پروژه تحقیقاتی بر عهده پروفسور جیمز رِزیندل قرار داشت. رزیندل که در گروه علوم‌زیستی در امپریال مستقر است، چگونگی پیدایش و انتشار گونه‌ها در زیستگاه‌های خشکی را مطالعه می‌کند. نتایج پژوهش آنها در مجله Systematic Biology منتشر شده است.این مطالعه از طریق یک شبیه‌سازی تازه توسعه‌‌یافته و با استفاده از مدل‌سازی نوین اکوسیستم، تعداد کل حیوانات ساکن خشکی و همچنین نرخ تشکیل گونه‌های جدید توسط آنها را تخمین می‌زند. این شبیه‌سازی نشان می‌دهد ممکن است بین یک‌میلیون تا سه‌میلیون گونه جانوری کشفنشده وجود داشته باشد. بسیاری از این موجودات ممکن است بیش از حد کوچک، بسیار نادر یا بسیار دور از دسترس باشند که به‌راحتی قابل کشف نیستند. این تنوع پنهان، پیامدهای مهمی برای درک گسترده‌تر ما از پیچیدگی حیات دارد.
چگونگی پژوهش
تعداد کل گونه‌های روی زمین و سرعت ایجاد گونه‌های جدید، پرسش‌های اساسی برای بوم‌شناسی، تکامل و حفاظت هستند. این پرسش‌ها، علی‌‌رغم ارتباط آشکارشان، معمولا به‌طور جداگانه موردبررسی قرارمی‌گیرند. در این مطالعه، پژوهشگران تلاش کردند به هر دو پرسش در ارتباط با یکدیگر و برای همه حیوانات زمینی نزدیک شوند. برای این منظور این تیم مدل مدینگلی (چارچوبی که فراوانی ارگانیسم‌ها را در سرتاسر جهان پیش‌بینی می‌کند) را با نظریه خنثای اکولوژیکی مبتنی بر فرد (Individual-based Ecological Neutral Theory) که چگونگی ارتباط تعداد گونه‌ها با نرخ گونه‌زایی و اندازه جمعیت را بررسی می‌کند، ادغام کردند. این یکسان‌سازی راهی برای توضیح حضور گونه‌های طبقه‌بندی‌نشده در اکوسیستم‌های مختلف ارائه می‌دهد. پروفسور رزیندل گفت: «یک نکته جدید در این مطالعه آن بود که ما برای نخستین‌بار مدل مدینگلی و نظریه خنثی را به یکدیگر متصل کردیم.»
این ترکیب به محققان امکان داد الگوهایی را که در غیر این صورت ممکن است پنهان باقی بمانند، شناسایی کنند و دریچه‌ای رو به پویایی ظریف چگونگی ظهور گونه‌ها گشود.
یافته‌ها
بر اساس نتایج این مطالعه، حیوانات کوچک و گوشتخواران سریع‌تر تکامل می‌یابند و نرخ گونه‌زایی در هر گونه در هر میلیون سال با افزایش اندازه بدن کاهش می‌یابد. به‌طورکلی حیوانات با جثه کوچک‌تر اغلب گونه‌زایی سریع‌تری را نشان می‌دهند؛ فرآیندی که طی آن جمعیت‌ها برای تشکیل گونه‌های جدید تقسیم می‌شوند. پروفسور رزیندل گفت: «دو سؤال اصلی که می‌خواستیم به آنها پاسخ دهیم این بود: چند گونه از حیوانات زمینی روی این سیاره وجود دارد و گونه‌های جدید حیوانات خشکی با چه سرعتی تکامل‌می‌یابند.»
این شبیه‌سازی همچنین نشان می‌دهد گوشتخواران، زمانی که از نظر اندازه با گیاهخواران یا همه‌چیزخواران مطابقت داده شوند، با سرعت بیشتری تکامل می‌یابند. این الگو لایه دیگری از تفاوت‌های ظریف را به چگونگی شکل‌گیری رژیم غذایی برای بقا و سازگاری طولانی‌مدت اضافه می‌کند.
اهمیت پژوهش
برآوردهای علمی نشان می‌دهد درصد زیادی از گونه‌های زمین ثبت‌نشده باقی ماند‌ه‌اند. دانش دقیق تعداد گونه‌های کشفنشده و نرخ گونه‌زایی نیز به پیش‌بینی چگونگی تغییر اکوسیستم‌ها در صورت ناپدیدشدن حیوانات خاص کمک می‌کند. در شبکه‌های غذایی پیچیده، ازدست‌دادن یک گروه می‌تواند اثرات گسترده‌ای را در کل زیستگاه‌ها ایجاد کند.سیاست‌گذاران اغلب جهت تخصیص منابع برای حفاظت از حیات‌وحش به‌دلیل فقدان داده‌های دقیق در مورد تعداد گونه‌ها با مشکل مواجه هستند. درک این‌که کدام گروه‌ها سریع‌تر تکامل می‌یابند یا در جمعیت‌های کوچک‌تر وجود دارند، می‌تواند به شکل‌دهی استراتژی‌های حفاظتی کمک کند که گروه‌هایی که بیشتر در معرض خطر هستند، اولویت‌بندی شوند. نرخ بالای گونه‌زایی در حیوانات کوچک‌تر یا گوشتخواران انعطاف‌پذیری را تضمین نمی‌کند، به‌خصوص اگر زیستگاه‌ها به‌دلیل فعالیت‌های انسانی در حال کاهش باشند. اقدامات حفاظتی که این گروه‌های در حال تکامل را نادیده می‌گیرند، ممکن است تهدیدات بالقوه برای اکوسیستم گسترده‌تر را از دست بدهند.این تیم آینده‌ای را تصور می‌کند که در آن، این مدل برای طرح تغییرات تنوع زیستی تحت سناریوهای مختلف آب‌وهوایی اصلاح شود.چنین پیش‌بینی‌هایی ممکن است نشان دهد در صورت افزایش دما یا ازبین‌رفتن زیستگاه‌ها، کدام مناطق و گونه‌ها بیشتر آسیب خواهند دید. برنامه‌های حفاظتی ممکن است قبل از برگشت‌ناپذیر شدن تلفات، روی این نقاط کلیدی متمرکز شوند.برخی از دانشمندان امیدوارند این روش‌ها را به محیط‌های دریایی، مناطق قطبی و مناطق کوهستانی گسترش دهند.حتی مکان‌های نامساعد نیز می‌توانند ارگانیسم‌های ناشناخته‌ای را در خود جای دهند که سرنخ‌هایی از چگونگی دوام زندگی در شرایط سخت دارند.
ترسیم مسیر آینده
با افزایش سرعت تغییرات آب‌وهوایی و گسترش فعالیت‌های انسانی، زمان برای جلوگیری از آسیب‌های غیرقابل‌برگشت به گونه‌های حیوانات شکننده کوتاه می‌شود. تلاش‌های مدل‌سازی که تنوع پنهان را برجسته می‌کند، می‌تواند جوامع و دولت‌ها را برای سرمایه‌گذاری در حفاظت ازبخش‌های کمترشناخته‌شده جهان طبیعی ترغیب کند. با تمرکز بر تعامل بین اکولوژی و تکامل،دانشمندان می‌توانندآسیب‌پذیری‌ها راپیش ازتبدیل‌شدن به بحران شناسایی کنند.این دیدگاه ممکن است نه‌تنهابه محافظت از حیوانات نمادین کمک کند، بلکه به موجودات فروتنی نیز توجه داشته باشد که بی‌سروصدا فرآیندهای حیاتی را در خاک و جنگل حفظ می‌کنند.
نگاهی فراتر از حیوانات خشکی
بسیاری از کارشناسان بر این باورند که رویکردی مشابه می‌تواند پاسخ‌هایی را در مورد حیات اقیانوسی که تا حد زیادی در اعماق آب‌ها ناشناخته باقی مانده است، باز کند.ادغام نظریه‌های زیست‌محیطی با مشاهدات لحظه‌ای توسط زیردریایی‌ها و حسگرهای راه دور می‌تواند گونه‌های دریایی بی‌شماری را کشف کند. چنین رویکردی چشم‌انداز وسیع‌تری را ارائه می‌دهد و دانش مبتنی بر خشکی را با آنچه در زیر امواج نهفته است پیوند‌می‌دهد. این شبیه‌سازی گامی به سوی مشاهده دامنه کامل تنوع زیستی زمین است. این تلاش نمادی از حرکت رو به رشد در تحقیقات زیست‌محیطی است؛ جایی که مدل‌های مبتنی بر داده، سیاست‌ها را تعیین می‌کنند و آگاهی عمومی را افزایش می‌دهند.
