Novi pogledi na razlike v biodiverziteti

Biotska raznovrstnost oziroma biodiverziteta opisuje stopnjo raznolikosti oblik življenja v nekem okolju. Čeprav gre za razmeroma nov pojem, je zadnja desetletja to področje biologije deležno vse večjega zanimanja raziskovalcev. V trenutku, ko se človeštvo sooča z resno grožnjo podnebnih sprememb, je razumevanje biodiverzitete in prepoznavanje faktorjev, ki nanjo vplivajo, za našo civilizacijo še toliko bolj pomembno.


Raziskovalci biodiverzitete poskušajo odkriti čim več dejavnikov, ki vplivajo na biotsko pestrost v posameznem okolju. Med drugim jih zanima, zakaj obstaja pri nekaterih skupinah organizmov tako veliko različnih vrst? Kaj vpliva na velike razlike v biodiverziteti med evolucijsko sorodnimi oziroma filogenetsko primerljivimi skupinami organizmov? Ali lahko najdejo značilnosti, ki bi omogočile napovedovanje stopnje biodiverzitete oziroma vrstne pestrosti izbranih skupin organizmov?


S temi in podobnimi vprašanji se je ukvarjala tudi skupina slovenskih raziskovalcev z Nacionalnega inštituta za biologijo (NIB), ki se je poglobila v razlike vrstne pestrosti taksonomsko primerljivih skupin pajkov. Pajki predstavljajo skupino členonožcev, v kateri je trenutno že preko 48.000 opisanih vrst, ki so razporejene v 4152 rodov in 120 družin. Vendar razporeditev vrst v rodove in družine pri pajkih ni enakomerna, saj le deset najbolj raznolikih družin pajkov vsebuje kar tri četrtine vseh znanih vrst.


Raziskovalci so za identifikacijo dejavnikov, ki so potencialno povezani z razlikami v vrstni pestrosti rodov pajkov, s podatkovnim rudarjenjem preučili široko paleto različnih informacij. V obravnavanih podatkih so zajeli 22 spremenljivk s področja morfologije, genetike, vedenjske ekologije in geografske razširjenosti pajkov.


K analizi zbranih podatkov so pristopili z uporabo algoritma strojnega učenja, ki mu pravijo metoda naključnega gozda (ang. Random Forest). Ugotovili so, da je tista spremenljivka, ki omogoča najboljše napovedovanje in pojasnjevanje razlik vrstne pestrosti rodov pajkov, telesna velikost oziroma bolj natančno majhna velikost samcev. Rezultate so nato preverili še z drugimi, bolj ustaljenimi statističnimi pristopi v biologiji in potrdili ugotovitve, da je visoka vrstna pestrost nekega rodu povezana z majhno telesno velikostjo samcev vrst v tem rodu. Poleg tega so ugotovili tudi, da so rodovi, ki vsebujejo vrste s široko geografsko razširjenostjo, vrstno bolj številčni.


“Zanimivo je, da prisotnost ali odsotnost zmožnosti razširjanja pajkov z jadranjem na vetru t. i. balonanjem, ni imela vpliva na razlike v vrstni pestrosti. Podobno velja tudi za vedenjske spremenljivke, kot je strategija plenjenja. Glede na to, da se določene lastnosti, ki so specifične za pajke, niso izkazale kot spremenljivke z visokim potencialom za razlaganje razlik v vrstni pestrosti, telesna velikost, ki je univerzalna biološka lastnost, pa se je, menimo, da so naši zaključki vredni nadaljnjega testiranja na širšem naboru organizmov”

pravi dr. Klemen Čandek z Oddelka za raziskave organizmov in ekosistemov (EKOS) na Nacionalnem inštitutu za biologijo (NIB), ki se je študije inovativnega pristopa k raziskovanju razlik v vrstni pestrosti pajkov lotil s soavtorjema mag. Urško Pristovšek Čandek in dr. Matjažem Kuntnerjem.


Rezultate študije so raziskovalci objavili 28. avgusta 2020 v odprtem dostopu revije BMC Biology.


Povezava na članek: https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-020-00835-y