1. What is biodiversity? - Monimuotoisuutta tutkimassa

In the video, we learn about the definitions of biodiversity and the scale of diversity in different groups of organisms.

Find out

How many species are there? Why can we still not answer this question precisely? Find out for yourself. When we talk about biodiversity, we usually mean the number of species. Yet diversity of habitats and the genetic diversity within species are also important dimensions of biodiversity.

How long do you have to look to find all the species?

Look at Figure 1 in the Mora et al. article, where the horizontal axis represents time and the vertical axis the number of species groups known at the particular point in time. The lines in the graphs curve, because the longer we have already spent finding out the number of species groups, the more slowly we find new species. In principle if you look long enough, you will eventually find all the species groups. As the line curves and becomes more and more horizontal, you can make a good estimate of the eventual number species you would find.

Try this yourselves in groups of 3-8 people:

Decide what you will count: plant species, bird species or different types of rubbish. Decide the limits of your small search area. With a little creativity you can do this in the classroom, for instance by counting different coloured pens in the students’ desks.
Choose one person as the timer. They will need a watch, a pen and a piece of graph paper.
Choose one person as the classifier, who will need pen and paper.
The others begin searching the area. Stay within hearing distance of each other. The searchers shout out what they find to the classifier, who classifies the observations as they see fit and keeps a tally of the different species / rubbish types / colours.
Every five minutes the timer asks the classifier how many species have been found so far, and records the answer.
At the end, after for instance half an hour, draw the timer’s list as a graph like the ones in the article. Start by finding the largest, i.e. the final tally, round it up and set the top end of the vertical axis to that number. Draw the observations as dots on the graph, and connect the dots with a line.

Does your line curve? Does it curve enough for you to estimate, what the actual number of species in the area might be?

How did the classification go – did you disagree? Biologists sometimes disagree a great deal about how to classify individuals into different species.

Project ideas in biodiversity

1. How can we know what we do not know?

Search the internet for different estimates of how many species are still to be found on Earth. How were the estimates made? How can we know what we do not know?

2. Genetic diversity within species

While species number are talked about the most, genetic diversity within species is also important. Go to the grocery store and photograph different kinds of tomatoes, chilies, apples etc., and to the park to photograph different dog breeds or different coloured pigeons. Make photo collages. Make another trip to a natural environment, and make a separate collage of the genetic diversity you find there. Examples are harder to find in nature, but try something like measuring the flowers on individual plants. When the season is changing, you can find differences in when individual trees come into leaf or turn yellow. If you have snails in your garden, their shells can have a lot of variety. Take a look at the diversity you find in species bred by humans and species found in nature. Why is it harder to find variation in nature? What do you think could be useful about having lots of variation between individuals within a species?

Chapter 2

What is biodiversity good for?

Yhteenveto artikkelista “How Many Species Are There on Earth and in the Ocean?”

Maapallon lajimäärä on yksi tieteen peruskysymyksistä, johon vastausta ei ole vielä saatu. Kaikkia lajeja kaikissa paikoissa ei voi suoraan laskea, ja aiemmat arvointiyritykset ovat pitäneet sisällään oletuksia, joista ollaan montaa mieltä.

Kun katsotaan lajimääriä eri tieteellisen luokittelun hierarkiatasoilla, huomataan että ne noudattavat tietynlaista ennustettavaa mallia. Koska ylempien tasojen lukumäärät ovat jo aika hyvin tiedossa, niiden todellisista lukumääristä pystytään laskemaan varsin luotettavat arviot. Kun näiden ylempien tasojen arviot laittaa sitten suoralle kunnasta sukuun, osoittaa suora kohti lajien lukumäärää (katso artikkelin kuva 1G). Näin saamme tulokseksi noin 8,7 miljoonaa lajia, joista noin
2,2 miljoonaa on merissä.

Tämä tarkoittaisi, että 86% maan ja 91% merien lajeista on edelleen tieteelle tuntemattomia.

Linkki artikkeliin

Viite: Mora, C., Tittensor, D. P., Adl, S., Simpson, A. G. B. & Worm, B. 2011: How many species are there on Earth and in the ocean? PLoS Biology 9(8): e1001127. DOI: 10.1371/journal.pbio.1001127

Yhteenveto artikkelista “Arthropod Diversity in a Tropical Forest”

Suurin osa aitotumallisista eliöistä on niveljalkaisia, mutta niiden lajimäärät ovat vielä hämärän peitossa. Tutkijat yhdistivät eri niveljalkaisryhmien ja näytteenottotapojen asiantuntujoita, jotta saatiin laskettua yhden sademetsän niveljalkaislajit.

Kohteena oli 0,48 hehtaarin ala sademetsään Panamassa. Sieltä löytyi 6144 lajia niveljalkaisia. Käyttämällä useita eri malleja, jotka ottavat huomioon eri näytteenottotavat ja niveljalkaisryhmät, päästiin arvioon, että koko 6000 hehtaarin sademetsän alueella on 25 000 lajia niveljalkaisia. Eri mallien arviot vaihtelivat välillä 18 000 – 44 000 lajia.

Hyvin suuri osa arvioidusta lajimäärästä löytyi jo pienen alan näytteestä. Tutkijat arvioivat, että jopa 64% kaikista tämän sademetsän lajeista voisi löytyä yhden hehtaarin alalta. Lisäksi selvisi, että kasvilajien määrä ennustaa hyvin vahvasti niveljalkaislajien määrää.

Linkki artikkeliin ResearchGatessa
Linkki artikkeliin julkaisijan sivuilla

Yhteenveto artikkelista “The biomass distribution on Earth”

Biosfäärin toiminnan ymmärtämiseksi on välttämätöntä määritellä, miten maapallon biomassa jakaantuu eri eliöryhmien välillä, eli mitä eliöryhmää on eniten painon mukaan. Mittayksikkönä käytetään gigatonnia hiiltä (Gt C), joka on hyvin vertailukelpoinen erilaisten lajien välillä. Siihen eivät vaikuta lajien eri vesipitoisuudet. Maapallon yhteenlaskettu biomassa on noin 550 Gt C.

Tutkimuksessa yhdistetään aiemmin tehtyjä arvioita sekä tehdään itse omia arvioita. Arviointitapa on yleisesti se, että otetaan ensin näytteitä ympäri maailmaa, sitten suhteutetaan näytteet johonkin lajiryhmälle sopivaan ympäristömuuttujaan kuten lämpötilaan tai veden syvyyteen. Näin saadaan ympäristömuuttujan ja biomassan välinen suhde. Kun ympäristömuuttujan vaihtelu maapallolla tunnetaan, voidaan sen avulla integroida arvio koko maapallon biomassasta.

Kasvit pitävät sisällään noin 450 Gt C eli valtaosan biomassasta. Eläimiä on vain noin 2 Gt C, kun taas bakteereja on 70 Gt C ja arkkeja 7 Gt C. Maalla on noin 80-kertainen määrä biomassaa meriin verrattuna. Ihmismassaa on kymmenen kertaa niin paljon kuin muita luonnonvaraisia nisäkkäitä yhteensä, ja karjaa kaksi kertaa niin paljon kuin ihmistä.