Trong nhiều năm, các quan sát toàn cầu về đa dạng sinh học đã phát hiện ra một mô hình nhất quán cơ bản, cho biết có bao nhiêu loài phổ biến, cực kỳ hiếm hoặc ở đâu đó ở giữa. Hơn một thế kỷ quan sát tự nhiên đã phát hiện ra những mô hình nhất quán về sự phong phú của loài: Mặc dù hầu hết các loài đều hiếm nhưng không phải là cực kỳ hiếm và chỉ một số ít là rất phổ biến. Cái gọi là sự phân bố phong phú loài toàn cầu này đã tiết lộ đầy đủ một số nhóm loài được giám sát tốt, chẳng hạn như chim.
Tuy nhiên, đối với các nhóm loài khác, chẳng hạn như côn trùng, một phần của tấm màn che vẫn chưa được tiết lộ. Đây là kết quả nghiên cứu của nhóm nghiên cứu quốc tế do Trung tâm Nghiên cứu Tổng hợp Đa dạng sinh học Đức (iDiv), Đại học Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) và Đại học Florida (UF) dẫn đầu và được công bố trên tạp chí Nature Ecology and Evolution. Nghiên cứu này cho thấy tầm quan trọng của việc giám sát đa dạng sinh học trong việc phát hiện sự phong phú của các loài trên Trái đất và hiểu được các loài đang thay đổi như thế nào.
"Ai có thể giải thích tại sao một loài lại phổ biến và phong phú, trong khi một loài liên minh khác lại hẹp hơn và ít hơn?" Charles Darwin đã đặt ra câu hỏi này trong tác phẩm chuyên đề Nguồn gốc các loài, được xuất bản hơn 150 năm trước. Một thách thức liên quan là biết có bao nhiêu loài phổ biến (dồi dào) và bao nhiêu loài quý hiếm, cái gọi là sự phân bố phong phú loài toàn cầu (gSAD).
Hai mô hình gSAD chính đã được đề xuất trong thế kỷ qua: Nhà thống kê và nhà sinh vật học R.A. Fisher đề xuất rằng hầu hết các loài đều rất hiếm và đối với các loài phổ biến hơn, số lượng loài giảm dần (cái gọi là mô hình trình tự log). Mặt khác, kỹ sư và nhà sinh thái học F.W. Preston lập luận rằng chỉ có một số loài thực sự rất hiếm, với hầu hết các loài nằm ở đâu đó ở giữa quang phổ (cái gọi là mô hình logic chuẩn). Tuy nhiên, sau nhiều thập kỷ nghiên cứu, các nhà khoa học vẫn chưa biết mô hình nào có thể mô tả gSAD thực sự trên Trái đất cho đến tận bây giờ.
Việc giải quyết vấn đề này đòi hỏi nhiều dữ liệu.
"Cơ sở dữ liệu GBIF là một nguồn tài nguyên tuyệt vời cho nhiều loại nghiên cứu liên quan đến đa dạng sinh học, đặc biệt vì nó tập hợp dữ liệu được thu thập từ các nhà khoa học chuyên nghiệp và công dân trên khắp thế giới," tác giả đầu tiên Corey Callaghan, Tiến sĩ, người bắt đầu nghiên cứu, cho biết. nghiên cứu khi làm việc tại iDiv và MLU và hiện đang làm việc tại UF.
Callahan và các nhà nghiên cứu của ông đã chia dữ liệu được tải xuống thành 39 nhóm loài, chẳng hạn như chim, côn trùng hoặc động vật có vú. Họ đã biên soạn bảng phân bổ độ phong phú loài toàn cầu (gSAD) tương ứng của họ.
Sau khi sự phân bố về độ phong phú của các loài được tiết lộ đầy đủ, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một mô hình phổ quát cơ bản: Theo dự đoán của mô hình logic chuẩn, hầu hết các loài đều hiếm nhưng không quá hiếm và chỉ một số loài là rất phổ biến. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng chỉ có một số nhóm loài, chẳng hạn như mè và chim, được phát hiện hoàn toàn. Đối với tất cả các nhóm loài khác, dữ liệu là không đủ.
iDiv và tác giả cấp cao Giáo sư Henrique Pereira, người đứng đầu nhóm nghiên cứu iDiv và MLU, cho biết: "Nếu không có đủ dữ liệu, có vẻ như hầu hết các loài đều rất hiếm. Nhưng khi ngày càng có nhiều dữ liệu quan sát, tình hình trở nên rõ ràng hơn". Điều đó thay đổi. Chúng ta thấy rằng thực tế có nhiều loài quý hiếm hơn những loài rất quý hiếm. Sự thay đổi ở loài mè và chim này thật thú vị khi bạn so sánh các quan sát loài từ năm 1900, khi có ít dữ liệu hơn, với các quan sát loài toàn diện hơn ngày nay: chúng ta có thể thấy rõ sự khám phá. Callahan cho biết: “Mặc dù đã có nhiều thập kỷ quan sát dữ liệu, chúng tôi chỉ phát hiện được một số nhóm loài”. Chúng ta vẫn còn một chặng đường dài để đi. Nhưng theo tôi, GBIF và chia sẻ dữ liệu đại diện cho tương lai của nghiên cứu và giám sát đa dạng sinh học. "
Kết quả của nghiên cứu mới này cho phép các nhà khoa học đánh giá mức độ gSAD được phát hiện ở các nhóm loài khác nhau. Điều này có thể trả lời một câu hỏi nghiên cứu lâu dài khác: Có bao nhiêu loài? Nghiên cứu cho thấy đối với một số nhóm, chẳng hạn như chim, gần như tất cả các loài đã được xác định, nhưng trường hợp đó không xảy ra với các nhóm khác, chẳng hạn như côn trùng và động vật thân mềm.
Các nhà nghiên cứu tin rằng phát hiện của họ có thể giúp trả lời câu hỏi của Darwin về lý do tại sao một số loài hiếm và những loài khác lại phổ biến. Các mô hình chung mà họ tìm thấy có thể chỉ ra các cơ chế sinh thái hoặc tiến hóa chung chi phối sự phổ biến và hiếm có của các loài
Trong khi nhiều nghiên cứu đang được tiến hành, con người vẫn tiếp tục làm thay đổi bề mặt Trái đất và sự phong phú của các loài, khiến các loài phổ biến trở nên ít phổ biến hơn. Nhiệm vụ của các nhà nghiên cứu phức tạp hơn: Họ cần hiểu không chỉ sự phong phú của các loài phát triển một cách tự nhiên như thế nào mà còn cả sự ảnh hưởng của con người đồng thời làm thay đổi những mô hình này như thế nào. Có lẽ vẫn còn một chặng đường dài phía trước trước khi chúng ta có thể trả lời câu hỏi của Darwin.