How many species on Earth? A simple question that’s hard to answer

You’d think it would be a simple piece of biological accounting – how many distinct species make up life on Earth?

But the answer may come as a bit of a shock.

We simply don’t know.

We know more accurately the number of books in the US Library of Congress than we know even the order or magnitude – millions and billions and so on – of species living on our planet, wrote the Australian-born ecologist Robert May.

Current estimates for the number of species on Earth range between 5.3 million and 1 trillion.

That’s a massive degree of uncertainty. Je to, jako kdybyste dostali výpis z bankovního účtu, na kterém by stálo, že máte na účtu od 5,30 do 1 milionu dolarů.

Proč tedy neznáme odpověď na tuto základní otázku?

Je těžké spočítat život

Část problému spočívá v tom, že nemůžeme jednoduše spočítat počet forem života. Mnohé z nich žijí v nepřístupných biotopech (například v mořských hlubinách), jsou příliš malé na to, abychom je viděli, je těžké je najít nebo žijí uvnitř jiných živých organismů.

Vědci se tedy místo počítání snaží odhadnout celkový počet druhů hledáním vzorců v biologické rozmanitosti.

Na počátku 80. let 20. století americký entomolog Terry Erwin slavně odhadl počet druhů na Zemi pomocí rozprašování pesticidů do korun stromů tropického deštného pralesa v Panamě. Na zem spadlo nejméně 1 200 druhů brouků, z nichž 163 žilo pouze na jediném druhu stromu.

Podle předpokladu, že každý druh stromu měl podobný počet brouků, a vzhledem k tomu, že brouci tvoří asi 40 % hmyzu (největší skupiny živočichů), dospěl Erwin ke kontroverznímu odhadu 30 milionů druhů na Zemi.

Mnozí vědci se domnívají, že číslo 30 milionů je příliš vysoké. Pozdější odhady dospěly k číslu pod 10 milionů.

V roce 2011 vědci použili techniku založenou na vzorcích počtu druhů na jednotlivých úrovních biologické klasifikace a dospěli k mnohem nižšímu odhadu, který činí přibližně 8,7 milionu druhů.

Všichni tvorové velcí a velmi, velmi malí

Většina odhadů globální biologické rozmanitosti však opomíjí mikroorganismy, jako jsou bakterie, protože mnoho z těchto organismů lze identifikovat na druhovou úroveň pouze pomocí sekvenování jejich DNA.

V důsledku toho může být skutečná rozmanitost mikroorganismů podhodnocena.

Po sestavení a analýze databáze sekvencí DNA 5 milionů druhů mikrobů z 35 000 lokalit po celém světě dospěli vědci k závěru, že na Zemi existuje ohromující 1 bilion druhů. To je více druhů, než je odhadovaný počet hvězd v galaxii Mléčná dráha.

Ale stejně jako předchozí odhady se i tento opírá o zákonitosti biodiverzity a ne všichni souhlasí s tím, že by se měly vztahovat na mikroorganismy.

Nejde jen o mikroorganismy, které byly v odhadech globální biodiverzity přehlíženy. Ignorovali jsme také mnoho forem života, které žijí uvnitř jiných forem života.

Většina – a možná všechny – druhy hmyzu jsou obětí alespoň jednoho nebo více druhů parazitických vosiček. Ty kladou svá vajíčka do hostitelského druhu nebo na něj (vzpomeňte si na film Vetřelci, kdyby mimozemšťané měli křídla). Vědci se domnívají, že skupina hmyzu obsahující vosy může být největší skupinou živočichů na planetě.

Co rozumíme pod pojmem druh?

Zásadnější problém s počítáním druhů spočívá v poněkud filozofické otázce: biologové se neshodnou na tom, co pojem „druh“ vlastně znamená.

Známý koncept biologického druhu říká, že dva organismy patří ke stejnému druhu, pokud se mohou křížit a plodit plodné potomstvo. Protože se však tento koncept opírá o páření, nelze jej použít k vymezení druhů nepohlavních organismů, jako jsou mnohé mikroorganismy a také někteří plazi, ptáci a ryby.

Přehlíží také skutečnost, že mnohé živé organismy, které považujeme za samostatné druhy, se mohou křížit a také se kříží. Například psi, kojoti a vlci se snadno kříží, přesto jsou obvykle považováni za samostatné druhy.

Další oblíbené definice druhů se opírají o to, jak jsou si jedinci podobní (pokud to vypadá jako kachna, je to kachna), o jejich společnou evoluční historii nebo o jejich společné ekologické požadavky.

Žádná z těchto definic však není zcela uspokojivá a žádná nefunguje pro všechny formy života.

Nejméně 50 různých definic druhu je na výběr. To, zda se vědec rozhodne označit nově objevenou formu života za nový druh, nebo ne, může záviset na jeho filozofickém postoji k povaze druhu.

Cena ztráty druhů

Naše neznalost skutečné biologické rozmanitosti na naší planetě má reálné důsledky. Každý druh je potenciální pokladnicí řešení problémů včetně léků na nemoci, inspirací pro nové technologie, zdrojem nových materiálů a poskytovatelem klíčových ekosystémových služeb.

Přesto žijeme v době masového vymírání, kdy se objevují zprávy o katastrofickém úbytku hmyzu, rozsáhlém vylidňování oceánů a ztrátě více než 50 % volně žijících živočichů během jednoho lidského života.

Naše současné tempo úbytku biologické rozmanitosti znamená, že téměř jistě ztrácíme druhy rychleji, než je pojmenováváme. Ve skutečnosti pálíme knihovnu, aniž bychom znali jména nebo obsah knih, o které přicházíme.

Ačkoli tedy náš odhad počtu druhů na planetě zůstává frustrujícím způsobem nepřesný, jedno víme jistě: pravděpodobně jsme pojmenovali a popsali jen nepatrné procento živých tvorů.

Neustále se objevují nové druhy, a to tempem zhruba 18 000 druhů ročně. Například vědci v Los Angeles objevili 30 nových druhů mouchy mrchožrouta žijícího v městských parcích, zatímco vědci rovněž v USA objevili více než 1 400 nových druhů bakterií žijících v pupcích univerzitních studentů.

I kdybychom vzali konzervativnější odhad 8,7 milionu druhů života na Zemi, pak jsme popsali a pojmenovali jen asi 25 % životních forem na planetě. Pokud je správný údaj 1 bilion, pak jsme odvedli propastně špatnou práci a 99,99 % druhů na svůj popis stále čeká.

Je jasné, že naše planeta naprosto překypuje životem, i když zatím nedokážeme vyčíslit jeho množství. Otázkou nyní je, kolik z této obdivuhodné rozmanitosti se rozhodneme zachránit.