Phân tích dữ liệu vi sinh vật lớn nhất từ trước đến nay kết luận rằng 99,999% các loài vẫn chưa được khám phá.
Đất là một trong những hồ chứa đa dạng vi sinh vật lớn nhất trên Trái đất. Không có gì lạ khi một gram đất chứa 1 nghìn tỷ tế bào và 10.000 loài vi khuẩn, bao gồm Actinomyces israelii (ảnh). Ảnh: Graham Colm
Theo một nghiên cứu được công bố ngày hôm qua (2 tháng 5 năm 2016), Trái đất có thể chứa gần 1 nghìn tỷ loài, với chỉ một phần nghìn của 1 phần trăm Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.
Ước tính mới - lớn hơn ít nhất 100.000 lần so với bất kỳ ước tính nào trước đây - dựa trên giao điểm của các bộ dữ liệu lớn và các quy mô tỷ lệ phổ quát. Các nhà nghiên cứu đã kết hợp các bộ dữ liệu cộng đồng động vật, thực vật và động vật từ các nguồn khoa học của chính phủ, học thuật và công dân. Nhìn chung, những dữ liệu này đại diện cho hơn 5,6 triệu loài vi mô và không vi mô từ 35.000 địa điểm trên tất cả các đại dương và lục địa trên thế giới, ngoại trừ Nam Cực.
Mùa xuân Prismatic lớn ở Yellowstone; bể bơi nóng như vậy thường bong bóng với các vi khuẩn chưa được phát hiện. Ảnh tín dụng: NPS
Jay T. Lennon, phó giáo sư tại Khoa Sinh học và Khoa học Nghệ thuật IU Bloomington, là đồng tác giả nghiên cứu. Lennon nói trong một tuyên bố:
Các ước tính cũ hơn dựa trên những nỗ lực đã lấy mẫu rất thấp sự đa dạng của vi sinh vật.
Các loài vi sinh vật là tất cả các dạng sống quá nhỏ để có thể nhìn thấy bằng mắt thường, bao gồm tất cả các sinh vật đơn bào, chẳng hạn như vi khuẩn và vi khuẩn cổ, cũng như một số loại nấm. Lennon nói:
Cho đến gần đây, chúng tôi đã thiếu các công cụ để thực sự ước tính số lượng các loài vi sinh vật trong môi trường tự nhiên. Sự ra đời của công nghệ giải trình tự gen mới cung cấp một lượng lớn thông tin mới chưa từng có.
Nghiên cứu của chúng tôi kết hợp các bộ dữ liệu lớn nhất có sẵn với các mô hình sinh thái và các quy tắc sinh thái mới về mức độ đa dạng sinh học liên quan đến sự phong phú. Điều này đã cho chúng tôi một ước tính mới và nghiêm ngặt về số lượng các loài vi sinh vật trên Trái đất.
Vi khuẩn, giống như những thứ này từ một hồ nước ngọt, là những sinh vật phong phú nhất trên hành tinh. Tín dụng hình ảnh: Mario Muscarella
Việc nhận ra rằng các vi sinh vật được lấy mẫu dưới mức đáng kể đã gây ra một vụ nổ trong các nỗ lực lấy mẫu vi sinh vật mới trong nhiều năm qua
Những nguồn dữ liệu này - và nhiều nguồn khác - đã được tổng hợp để tạo ra kho lưu trữ trong nghiên cứu mới, kết hợp 20.376 nỗ lực lấy mẫu đối với vi khuẩn, vi khuẩn cổ và nấm vi mô và 14.862 nỗ lực lấy mẫu trên cộng đồng của cây, chim và động vật có vú.
Các kết quả nghiên cứu cũng cho thấy rằng thực sự xác định được mọi loài vi sinh vật trên Trái đất là một thách thức lớn gần như không thể tưởng tượng được. Để đặt nhiệm vụ trong viễn cảnh, Dự án Microbiome Trái đất - một dự án đa ngành toàn cầu để xác định các sinh vật kính hiển vi - cho đến nay đã được xếp vào danh mục dưới 10 triệu loài. Lennon nói:
Trong số các loài được xếp vào danh mục, chỉ có khoảng 10.000 đã từng được trồng trong phòng thí nghiệm và ít hơn 100.000 có trình tự phân loại. Kết quả của chúng tôi cho thấy điều này khiến vi sinh vật gấp 100.000 lần chờ khám phá - và 100 triệu được khám phá đầy đủ. Đa dạng sinh học vi sinh vật, nó xuất hiện, là lớn hơn bao giờ hết tưởng tượng.