私たちの地球上には何種類の生物が存在するのでしょうか?この質問に答えるのは思っているよりもはるかに難しいです。なぜなら、生物の中で最も数が多く、最もとらえどころのない代表こそが微生物だからです。 「古い推定値は、微生物の種の豊富さを大幅に過小評価する研究に基づいていました」とインディアナ大学ブルーミントンのジェイ・レノンは説明する。 「自然環境における微生物の種の数を決定するツールが私たちに欠けていたのです。」しかし、遺伝子解析技術の急速な進歩のおかげで、この状況は変わりました。ハイスループットのシーケンスマシンにより、遺伝子シグネチャを介して生物を迅速かつ高コストで識別できるようになりました。これにより、たとえば、水や土壌サンプル中の何千もの微生物を一度に検出および識別することができます。この種の初期の研究を通じて、少なくとも数の点では、微生物がこの地球の真の支配者であることがますます明らかになりつつあります。つい最近になって、生物学者たちは新たな発見に基づいて生命の家系図を再編成し、主要な 3 つの系統のうち 2 つに細菌のみが含まれるようになりました。一方、高等動物や植物は、第 3 枝の小さな側枝を形成するだけです。
法律は大きくても小さくても同じです
ジョン・レノンと彼の同僚ケネス・ローシーは、これらの発展から結論を導き出し、地球上にどれだけの種が存在する可能性があるかを初めて再計算した。 「地球上の種の数を推定することは、生物学者にとって大きな課題の 1 つです」とレノンは言います。 「私たちの研究は、これまでに記載されている生物の利用可能な最大のデータセットと、生物多様性が豊かさとどのように関係しているかを説明する生態学的モデルおよび生態学的規則を組み合わせたものです。」彼らのデータベースには合計で、35,000 の異なる場所からの 560 万以上の既知の種が含まれています。研究者らは、このデータを使用して、単純ですでに知られている個体群生態学の法則をどの程度まで一般化できるかを判断しました。これらには、例えば、狭いエリアに多数の個体が存在する生物のグループは、エリアあたり少数の個体が含まれるグループよりも種が豊富であるという仮定が含まれます。また、種の豊富さは、規模が大きくなるほど全体的に増加するという仮定が含まれます。検討中のエリア。
この評価により、地球上の種の多様性は、いくつかの一般的な規則を使用して実際に記述および決定できることが示されました。研究者らの報告によると、巨視的領域の動植物で知られている法則は微生物の世界にも適用できるという。 「私たちは、30 桁以上有効な普遍的なスケーリング則を発見しました」とレノンとローシーは言います。彼らの計算によると、地球上には少なくとも 1 兆の種が存在する可能性があり、その圧倒的多数が微生物です。これはこれまで想定されていたよりもかなり多く、私たちがこの地球上の仲間の住民についていかにほとんど知らないかを示しています。
「これを状況に合わせて説明すると、これまでに世界中の実験室で培養された微生物はわずか約 10,000 種であり、遺伝子配列全体がわかっているのは 100,000 種未満です」とレノンは説明します。 「これまでに合計約1,000万種がカタログ化されています。」これは、微生物の生物多様性の 99.999 パーセントがまだ未発見であることを意味します。 「微生物の多様性は私たちが想像していたよりも大きいです」と研究者は言います。
