Большинство видов редки, но не очень редки: выводы исследования по мониторингу биоразнообразия

Более 100 лет наблюдений в природе выявили универсальную закономерность в распределении численности видов: большинство видов редки, но не очень редки, и лишь немногие виды являются очень распространёнными. Эти так называемые глобальные распределения численности видов (global species abundance distributions, gSAD) стали полностью раскрыты для некоторых хорошо отслеживаемых групп, например, птиц. Однако для других групп, таких как насекомые, эта картина остаётся частично скрытой.

Таковы выводы международной команды исследователей под руководством Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv), Университета Мартина Лютера Галле-Виттенберг (MLU) и Университета Флориды (UF), опубликованные в журнале Nature Ecology & Evolution. Исследование демонстрирует, насколько важен мониторинг биоразнообразия для обнаружения видов и понимания того, как меняется их численность.

Два основных модели gSAD были предложены в прошлом веке:

• Статистик и биолог Р. А. Фишер предположил, что большинство видов очень редки, а число видов уменьшается для более распространённых (так называемая лог-серийная модель).
• Инженер и эколог Ф. У. Престон утверждал, что лишь немногие виды действительно очень редки, а у большинства видов средний уровень распространённости (логарифмически нормальная модель).

Однако до сих пор учёные не знали, какая модель описывает истинное gSAD планеты.

Для решения этой проблемы потребовались огромные объёмы данных. Авторы использовали данные Глобального информационного фонда по биоразнообразию (GBIF), загрузив информацию, представляющую более 1 миллиарда наблюдений за видами в природе с 1900 по 2019 год.

Исследователи разделили данные на 39 групп видов (например, птицы, насекомые, млекопитающие) и для каждой скомпилировали соответствующее gSAD.

Ключевые выводы:

• Обнаружен потенциально универсальный паттерн, который проявляется, когда распределение численности видов полностью раскрыто: большинство видов редки, но не очень редки, и лишь несколько видов очень распространены, что соответствует логарифмически нормальной модели Престона.
• Однако «завеса» была полностью снята лишь для нескольких групп, таких как саговники и птицы. Для всех остальных групп данных пока недостаточно.
• При нехватке данных кажется, что большинство видов очень редки. Но с добавлением наблюдений картина меняется: становится видно, что редких видов больше, чем очень редких. Этот сдвиг можно увидеть на примере птиц, сравнивая наблюдения 1900 года с современными.
• Результаты позволяют оценить, насколько полно раскрыты gSAD для разных групп, и приблизиться к ответу на вопрос об общем количестве видов на Земле. Например, для птиц описаны почти все виды, а для насекомых или головоногих моллюсков — нет.

Универсальный паттерн может указывать на общие экологические или эволюционные механизмы, управляющие распространённостью видов. Однако задача исследователей усложняется, поскольку деятельность человека продолжает изменять поверхность планеты и численность видов, делая, например, обычные виды менее распространёнными.