Diese Struktur im Universum können Wissenschaftler nicht erklären
Die Frage, wie viele Arten es auf der Erde gibt, mag die grundlegendste, aber schwerste Frage der Wissenschaft sein. Aufgrund einer unheiligen wissenschaftlichen Dreieinigkeit voreingenommener Techniken, fragwürdiger Extrapolationen und fehlender Ressourcen waren die Menschen in der Vergangenheit ziemlich schrecklich, um herauszufinden, wie viele andere Kreaturen diesen Planeten mit uns bewohnen. Das hinderte Forscher der Indiana University jedoch nicht daran, es dem alten College-Versuch zu unterziehen: Auf der Grundlage von Datensätzen und universellen Skalierungsgesetzen sagen sie voraus, dass die Erde möglicherweise 1 Billion Arten beheimatet.
Wenn dies richtig ist, bedeutet diese Schätzung, dass 99,9 Prozent der Arten ungenannt und unentdeckt bleiben. In dem Verfahren der National Academy of Sciences, Professor Jay Lennon und Postdoc-Kollege Kenneth Locey schreiben, dass ihre Arbeit hervorhebt, wie viel Vielfalt noch zu beschreiben ist.
"Wir wissen bisher nicht, ob Aspekte der Biodiversität mit etwas so Einfachem wie dem Überfluss an Organismen einhergehen", sagt Locey in einer Erklärung. "Wie sich herausgestellt hat, sind die Beziehungen nicht nur einfach, sondern auch kraftvoll, was zu einer Schätzung von über einer Billion Arten führt."
Diese Zahl ist weitaus größer als frühere Vorhersagen - Schätzungen, die von Locey und Lennon geschrieben wurden, basierten auf einer "dramatisch unterversuchten" Vielfalt von Mikroorganismen. Bevor die Wissenschaftler die Hochdurchsatz-Sequenzierung verwenden konnten, ignorierten sie im Wesentlichen die Milliarden von Organismen, die in mikroskopisch kleinen Räumen wie dem Boden leben - und konzentrierten sich stattdessen auf eine größere und offensichtlichere Flora und Fauna. Dieser widersprüchliche Blick auf Arten, argumentieren einige Wissenschaftler, ist eine Fortsetzung historischer Missverständnisse, die seit den Tagen von Charles Darwins „Ursprung der Arten“ geschehen.
Während Darwin nun mit der Evolutionstheorie und der Nichtkonstanz der Arten gutgeschrieben wird, war sein Wortlaut in seinem berühmten Text alles andere als eindeutig - er beschreibt Arten als sowohl „akzeptabel definierte Objekte“ als auch „Varietäten, die zwei miteinander verbinden eng verwandten Formen. “Seine ungenauen Definitionen führten zu einer Verwirrung eines Jahrhunderts, was eine Spezies wirklich ist. Tatsächlich schuf er ein Forschungsfeld und stellte eine gigantische Hürde auf, um gleichzeitig in diesem Bereich voranzukommen. Gut gemacht, Chuck.
Heute - zum Teil aufgrund der Bemühungen der National Science Foundation, die Lücken beim Verständnis der Biodiversität der Erde bis 2020 zu schließen - laufen die Taxonomen auf Hochtouren und versuchen, die Kreaturen des Planeten zu entdecken und zu kategorisieren. Die Schätzungen sind jedoch immer noch sehr unterschiedlich. Einige Experten gehen davon aus, dass die Zahl bei drei Millionen liegen könnte. In einem Bericht aus dem Jahr 2014 schrieb die NSF, dass es weltweit 8,7 Millionen eukaryotische Arten geben könnte, eine Zahl, die darauf hindeutet, dass 86 Prozent der vorhandenen Arten an Land und 91 Prozent der Arten im Ozean noch nicht entdeckt wurden. Diese Zahl - 8,7 Millionen - wird durch die in dieser Woche angekündigte Schätzung von 1 Billion Arten noch in den Schatten gestellt.
Die Studie von Lennon und Locey (zum Teil von der NSF finanziert) konzentriert sich auf das, was länger übersehen wurde: mikroskopische Arten. Ihre Analyse ist die bisher größte Zahl an mikrobiellen Daten - eine Untersuchung von 5,6 Millionen mikroskopischen und nicht mikroskopischen Arten von 35.000 Standorten auf der ganzen Welt, mit Ausnahme der Antarktis. Die genetische Sequenzierung, schreiben die Forscher, hat einen "beispiellos großen Informationspool" geliefert.
Die Daten wurden zum Teil aus der umfangreichen Sammlung des Human Microbiome Project der National Institutes of Health, der Tara Oceans Expedition und des Earth Microbiome Project gewonnen. Anschließend wendete das Team Skalierungsgesetze an, die lineare Änderungsraten vorhersagen und seit dem 19. Jahrhundert in die biologischen Vorhersagen integriert wurden, auf ein lognormales Modell der Biodiversität, um das Ausmaß aller Makro- und Mikroorganismen auf der Erde vorherzusagen.
"Wir hatten den Verdacht, dass Aspekte der Biodiversität, wie die Anzahl der Arten auf der Erde, mit der Fülle einzelner Organismen ansteigen würden", sagt Lennon. „Nach der Analyse einer riesigen Datenmenge haben wir einfache, aber starke Trends in Bezug auf die Veränderung der Biodiversität über die Fülle von Skalen hinweg beobachtet.“
Es ist zwar aufregend zu glauben, dass es eine Billion Arten gibt, aber die Wahrscheinlichkeit, dass sie alle in unserem Leben entdeckt und katalogisiert werden, ist ziemlich unwahrscheinlich. Biologe Camilo Mora schreibt in PLOS Biologie:
„In Anbetracht der aktuellen Raten der Beschreibung von Eukaryotenarten in den letzten 20 Jahren wurden die durchschnittliche Anzahl neuer Arten, die pro Karriere des Taxonomen beschrieben wurden (dh 24,8 Arten), und die geschätzten durchschnittlichen Kosten für die Beschreibung von Tierarten (48.500 USD pro Art) und die Annahme dieser Werte bleiben konstant und sind allgemein unter taxonomischen Gruppen. Die Beschreibung der verbleibenden Arten der Erde kann bis zu 1.200 Jahre dauern und würde 303.000 Taxonomen zu ungefähren Kosten von 364 Milliarden US-Dollar erfordern. “
Und das ist, wenn die Arten, die wir suchen, nicht aussterben, bevor wir sie finden. Im Gegensatz zu Pokémon sind wir uns ziemlich sicher, dass wir sie nicht alle fangen werden.
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