22 agosto 2011

Post moolto lungo. È sul numero di specie sulla Terra (1,1)

ResearchBlogging.orgÈ uscito sulla rivista Plos biology un articolo di cui sono certo parleranno in molti, persino nei quotidiani online (anzi, soprattutto... Qui vedete perché***)


ATTENZIONE
, su segnalazione del blogger Ed Young (non qui, su Google+) faccio notare, anche se mi sembrava ovvio, che la stima delle specie di procarioti è assolutamente irreale (per varie ragioni - magari ci torno dopo che ne ha parlato anche Wilkins), e quindi gli 8,7 milioni sono solo gli eucarioti.

Allora, l'articolo, scritto da biologi in giro per il mondo e da un esperto di Microsoft, vuole arrivare con maggior verosimiglianza possibile al numero di specie viventi sul pianeta. Chi scrive questo blog si è occupato dell'argomento (amatorialmente, mica sono un professionista) da anni, e le cifre che ha letto sono infinite. Si va da circa 3 milioni (qualche annetto fa, a dire la verità) a oltre 15-30 fino a un ordine di grandezza superiore, circa 100 milioni, usando i metodi più strani e immaginifici (dalle estrapolazioni di Terry Erwin a pattern macroecologici a calcoli delle velocità di scoperta delle specie). Il fatto che ognuno di queste stime desse cifre differenti ha innescato numerose battaglie e discussioni che non hanno condotto nella maggior parte dei casi a niente. Adesso gli autori di questo studio ci provano con un approccio che a prima vista sembra logico, anche se sono certo che prima o poi qualcuno ci troverà un difetto grande così. Allora, gli autori si sono resi conto che la scoperta e la descrizione dei taxa superiori è molto più vicina al limite di quanto non accada per le specie - questo vuol dire che di phylum molto probabilmente non se ne scopriranno più, o almassimo uno o due, di classi un filino di più, di ordini ancora di più e così via fino ai generi.
Le specie sono un'altra storia, sembra che non ci sia limite alla loro scoperta. Dopo questa constatazione, hanno posto un limite (probabile) al numero di taxa superiori, l'asintoto calcolato dal numero di entità precedenti e dalla velocità di scoperta. Hanno poi calcolato il "rapporto" tra queste curve e quelle delle specie nei gruppi animali di cui si sa con ragionevole certezza quante siano le specie (per esempio gli uccelli o i mammiferi), hanno scoperto che il fit tra i dati è buono (cioè che il metodo approssima molto bene la realtà per i gruppi noti) è buono e hanno estrapolato questo approccio ad altri gruppi per determinare quante specie contengano. Il risultato è la tabella che vedete qua sotto (presa direttamente dall'articolo e rielaborata):

Table 2. Currently catalogued and predicted number of specie on Earth and in the ocean

Species

Earth

Ocean


Catalogued

Predicted

±SE

Catalogued

Predicted

±SE

Animalia

953.434

7.770.000

958.000

171.082

2.150.000

145.000

Chromista

13.033

27.500

30.500

4.859

7.400

9.640

Fungi

43.271

611.000

297.000

1.097

5.320

11.100

Plantae

215.644

298.000

8.200

8.600

16.600

9.130

Protozoa

8.118

36.400

6.690

8.118

36.400

6.690

Total

1.233.500

8.740.000

1.300.000

193.756

2.210.000

182.000


Archaea

502

455

160

1

1

0

Bacteria

10.358

9.680

3.470

652

1.320

436

Total

10.860

10.100

3.630

653

1.320

436

Grand Total

1.244.360

8.750.000

1.300.000

194.409

2.210.000

182.000

Predictions for prokaryotes represent a lower bound because they do not consider undescribed higher taxa. For protozoa, the ocean database was substantially more complete than the database for the entire Earth so we only used the former to estimate the total number of species in this taxon. All predictions were rounded to three significant digits.


L'articolo è pieno di segnali di **attenzione** nel senso che i calcoli sono spesso e volentieri estrapolazioni basate su assunti: ragionevoli, ma sempre assunti. Per esempio il fatto che il concetto di specie è, in prima approssimazione, diverso per gli esperti di procarioti e per quelli di eucarioti (vedi didascalia sopra). I primi infatti si scambiano allegramente il materiale genetico e quindi la loro evoluzione è, paradossalmente, più lenta di quella degli eucarioti (questo ricorda curiosamente da lontano l'obiezione di Fleeming Jenkin a Darwin). Inoltre lo sforzo di descrizione è diverso secondo i taxa, e a volte i taxa stessi cambiano di numero e sarebbe il caso di rifare i conti. Fino all'obiezione più forte, cioè la soggettività del sistema linneano, gerarchico e strutturato in pochi gruppi ad alta diversità e molti a bassa diversità. Senza escludere la possibilità che questo NON sia vero, i ricercatori hanno fatto ricorso ad alcune simulazioni, in cui hanno modificato alcuni parametri (il tutto si può andare a vedere nell'articolo originale, che essendo su Plos è gratuito). Secondo loro, e l'assunzione è logica, la classificazione filogenetica riflette un pattern di radiazione evolutiva molto ampia di pochi gruppi (cladi) e poca cladogenesi nella maggior parte degli altri. Ok, sappiamo quindi che le specie sono circa 8,7 milioni, più o meno 1,3 milioni (il valore superiore sarebbe di circa 10 milioni, spesso usato negli ultimi tempi per definire l'intorno del numero di specie più probabile). E adesso, la domanda che porrebbe l'ex ministro dell'istruzione ed ex sindaco di Milano (in entrambi i luoghi ha dimostrato la sua totale inanità): «A che serve tutto questo? Perché spendere i soldi per sapere quanti sono gli scarafaggi?». A questo rispondono sia gli autori che il famoso ecologo di cui sopra, Robert May (baron May of Oxford, nientemeno): i primi dicono essenzialmente che, al di là della curiosità intellettuale di conoscere un aspetto del mondo, l'importante è sapere quante sono le specie con cui condividiamo il pianeta per conoscere anche quello che stiamo perdendo e cosa potrebbe accadere quando avverrà. Inoltre il dato ci fa capire che quello che abbiamo descritto, circa 1,3 milioni di specie, non è che una frazione minuscola di quanto esiste sulla faccia della Terra: mancano da scoprire e descrivere l'86% delle specie terrestri e il 91% di quelle marine. Secondo loro descrivere il numero restante di specie, dati i costi e il tasso di descrizione di oggi, avrebbe bisogno di almeno 1200 anni e 364 miliardi di dollari (ovviamente la maggior parte delle specie saranno estinte ancora prima di essere descritte). May è ancora più chiaro: il suo pezzo si chiama "Perché ci preoccupiamo di quante specie ci sono e della loro perdita?". Parte affermando: «One notable Victorian physicist (I will be merciful and not name him) opined that such a quest is little more than stamp collecting» (scommetto che gran parte dei nostri ministri la pensa allo stesso modo, ma qui non si fa polemica) e che lo sforzo è tutt'altro che collezionismo. Sapere quante e quali sono le specie è indispensabile per conoscere i processi evolutivi ed ecologici che ci hanno portato a essere quel che siamo. La biodiversità è ben altro che bellezza e meraviglia (beauty and wonder): è anche la base per il funzionamento di tutti gli ambienti e dei cosiddetti servizi degli ecosistemi, che fanno funzionare il pianeta (e non solo l'economia). Fa anche l'esempio di una varietà di riso selvatico che ha reso quello domestico del 30% più efficiente. Anche se pensiamo solo a nutrire tutti gli esseri umani, conoscere quante specie ci sono è assolutamente indispensabile.


Mora, C., Tittensor, D., Adl, S., Simpson, A., & Worm, B. (2011). How Many Species Are There on Earth and in the Ocean? PLoS Biology, 9 (8) DOI: 10.1371/journal.pbio.1001127

*** Questo perché contiene cifre precise, frutto di lunghe analisi, di quante siano le specie di animali e piante e altre frattaglie esistenti sul pianeta. Prima notazione, che ha a che fare con la comunicazione in sé, non con l'oggetto dell'articolo: se in un comunicato stampa - l'articolo è corredato di numerosi comunicati a contorno, di un commento di un famoso ecologo, di parecchie foto (ne vedete un paio in questo post) e altro - ci sono numeri precisi che possono stuzzicare la curiosità del lettore e del caporedattore (PRIMA del caporedattore, poi...) allora è quasi certo che andrà nella colonnina a destra del sito del quotidiano, quello con le curiosità, accanto all'ultimo topless e al gol di tacco al volo di un calciatore armeno, dalla sua area, facendo una rabona e il caffè.

2 commenti:

mygenomix ha detto...

Le critiche non sono giustificate anche perché questo è un lavoro computazionale, che immagino non abbia richiesto una quantità esagerata di risorse economiche..

Un punto debole potrebbe essere il fatto che magari in certi gruppi le scoperte sono state poche perché si è cercato poco. Per i gruppi meno studiati il modello predice un numero basso di specie totali, ma potrebbe non essere così: la velocità di scoperta non è funzione solo del numero di specie da trovare, ma anche dello sforzo profuso nella ricerca. Detto questo, non so se per qualcuno di questi gruppi tassonomici ci possa essere stato un bias del genere..

Marco F ha detto...

Potrebbe essere, ma il pattern di pochi gruppi ad alta cladogenesi seguita dalla coda di molti gruppi con poche specie si ripete praticamente sempre, e quindi anche uno o due gruppi poco studiati credo spostino poco. Inoltre la stima è ragionevole e credo che il lavoro sia ben fatto. Insomma, ormai tutti convergono attorno a quel valore, di dovrebbe essere nell'intorno dei 10 milioni. Quello che non torna sono i procarioti, per i quali il significato di specie usato da zoologi e botanici secondo me non vale: e contarli qui dentro ha poco senso.

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