Øresund. Foto Mikael van Deurs, DTU Aqua.

Hvor mange arter er der i havet – og hvor store er de?

mandag 05 jan 15
|
af Mikkel Schnack Sørensen

Kontakt

Henrik Gislason
Professor
DTU Aqua
35 88 33 61

Størrelsesspektret

Antallet af dyr i havet fordeler sig efter størrelse på en ret linje med en hældning på omtrent -2 på logaritmisk skala, det såkaldte størrelsesspektrum. Størrelsesspektret afspejler forholdet mellem fødeindtag, vækst og død i havet og har, med et glimt i øjet, været brugt til at beregne antallet af uhyrer i Loch Ness ud fra mængden af fisk i søen.

Det har længe været kendt, at der er flere små end store arter i havet, men spørgsmålet ’præcis hvor mange arter?’ er nu kommet tættere på en endelig besvarelse. 

Takket være en ny model, kan vi nu bedre vurdere og forudsige hvor mange store og små arter der relativt bør være i et havområde, og har dermed på længere sigt en længe eftersøgt nøgle til at forklare og bevare den artsrigdom, der indgår som en målsætning i EU´s havstrategi og prioriteres højt i internationale aftaler om beskyttelse af havets dyre- og planteliv.

I havet er det, i langt højere grad end på landjorden, størrelsen der bestemmer hvor i fødekæden man befinder sig og hvem der spiser hvem. Det giver nogle klare og forholdsvis simple regler for, hvor mange små og store dyr der kan være, og nu har en ny undersøgelse vist, at disse regler også kan forklare artsrigdommen – altså hvor mange og hvor store arter, havet rummer.

Tættere på en komplet besvarelse
Selv om artsrigdommen i havet har været studeret i mange år, er der forbløffende få forklaringer på, hvorfor der generelt er flere små arter end store, og hvorfor artsrigdommen, eller biodiversiteten, for langt de fleste dyregrupper bliver større, når man bevæger sig fra polerne til ækvator.

Professor i Fiskeribiologi på DTU Aqua, Henrik Gislason, uddyber:

"Vi har lavet en model, som ud fra de helt basale regler for, hvordan havets dyr lever af hinanden, kan forudsige, hvor mange store og små arter, der relativt må være, og hvordan denne relation afhænger af forskelle i temperaturen og i havområdernes størrelse."
Henrik Gislason, professor

- Utallige forskere har forsøgt at forklare disse mønstre, men uden det store held. For selv om vi kender en række forskelle mellem nord og syd, for eksempel at de sæsonmæssige temperaturforskelle i de nordlige og sydlige farvande medfører en ujævn fødeproduktion, mens produktionen er mere jævnt fordelt over året ved ækvator, så har det ikke været muligt at forstå, præcis hvordan dette påvirkede artsrigdommen. Nu har vi lavet en model, som ud fra de helt basale regler for, hvordan havets dyr lever af hinanden, kan forudsige, hvor mange store og små arter, der relativt må være, og hvordan denne relation afhænger af forskelle i temperaturen og i havområdernes størrelse.

Jo større fisk des færre arter
Henrik Gislason har været med i en forskningsgruppe ledet af den amerikanske matematiker Dan Reuman som i fællesskab har kombineret og videreudbygget to forklaringsmodeller. Den ene, størrelsesspektermodellen, forudsiger, hvor mange individer der må være af en given størrelse, mens den anden, den neutrale biodiversitetsmodel, kan beregne, hvor mange arter der må være i et havområde, når man kender antallet af individer.

-Vores model forudsiger, at forholdet mellem artsrigdom og artsstørrelse på globalt plan må ligge på en ret linje med en hældning på ca. -0,5, hvilket er overraskende præcist, når vores undersøgelser af virkeligheden viser, at linjen i havet er ret med en hældning på -0,56, forklarer Henrik Gislason.

Dette sammenfald er et af beviserne på, at teorien holder i praksis. Indregner forskerne desuden forskelle mellem havområdernes størrelse og temperatur i modellen, kan den også forudsige, hvordan det relative antal store og små arter ændrer sig fra område til område. Forudsigelser, der ligeledes er i en pæn overensstemmelse med virkeligheden.

Styrket viden om biodiversitet og bæredygtighed
Kombinationen af de to modeller har dannet grundlag for en ny sammenhængende teori, der rækker fra organismernes fysiologi, fødeoptag og vækst, til artsrigdommen på globalt plan. Det gør arbejdet til et vigtigt skridt inden for grundforskningen. Potentialet rækker dog videre.

Arterne forsvinder i dag med en alarmerende hastighed, og bevarelse af biodiversitet indgår som en vigtig del af EU’s havstrategi og i mange internationale aftaler om beskyttelse af havet.

Desværre er det kun en meget lille del af verdenshavene, der er undersøgt godt nok til, at man ved, hvor mange arter, de indeholder. Den nye model, og kommende videreudviklinger af den, giver mulighed for mere præcise beregninger af havets artsrigdom, f.eks. i områder hvor man kender antallet af arter inden for enkelte artsgrupper, f.eks. fiskearterne, men godt vil have et overslag over, hvor mange andre arter, der findes.

Læs mere:

Den videnskabelige artikel: Reuman, D. C., Gislason, H., Barnes, C., Mélin, F., & Jennings, S. (2014). The marine diversity spectrum. Journal of Animal Ecology, 83, 963–979.

Og fokus-artiklen om den videnskabelige artikel:
Webb, T. J. (2014). Extracting order from elegant chaos: implications of the marine diversity spectrum.
Journal of Animal Ecology, 83(4), 741-743.

Den neutrale biodiversitetsteori

Den neutrale biodiversitetsteori bygger på en antagelse om, at alle arter i snit er lige egnede til at klare sig (ellers ville de enten være uddøde eller have overtaget kloden). Når et individ dør, er det derfor helt tilfældigt, hvem der erstatter individet, det kan være et individ fra en af de andre arter i området, eller et individ som indvandrer, f.eks. en ny art. Ved hjælp af teorien kan man bestemme antallet af arter ud fra antallet af individer. Teorien er udviklet af den amerikanske økolog Stephen Hubbell og udgør sammen med nicheteorien, som antager at hver art har sin egen økologiske niche, de to mest anvendte biodiversitetsteorier i dag.