中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所研究員馬占山近日在Journal of Biogeography上發(fā)文，提出一項預測估計“潛在”生物多樣性 (Potential Diversity: 也謂之“暗”生物多樣性 Dark Biodiversity) 的方法。該方法基于文章中提出的一個(gè)用于描述生物多樣性時(shí)空分布的新數學(xué)模型。
“潛在”生物多樣性或者“暗”生物多樣性概念類(lèi)似于物理學(xué)中“暗物質(zhì)”概念，一般是指在“局部群落”(Local Communities)中可能并不存在，但存在于特定生境的區域物種庫中的物種。其重要特征之一是：“暗”多樣性的研究或估計受“觀(guān)察者”或“觀(guān)察時(shí)空”的影響，故有學(xué)者提出用量子力學(xué)模型進(jìn)行估計。但在現實(shí)生態(tài)學(xué)研究中，這些量子模型過(guò)于復雜，而且對能否應用量子模型來(lái)研究生物多樣性并無(wú)共識。因此，關(guān)于潛在生物多樣性的研究，多數仍停留在概念性的討論或者比較，鮮有系統的評估方法或實(shí)際評估。盡管存在這些技術(shù)難題，但這一理念的重要性不言而喻。例如，預測未來(lái)氣候變化下全球生物多樣性潛在變化，或者估計各個(gè)地質(zhì)年代曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)的生物多樣性變遷。而在微生物菌群研究中，其意義可能更為特殊；例如研究人體體內，或人群中菌群多樣性動(dòng)態(tài)變化的潛在峰值。該論文正是以室內居家環(huán)境菌群動(dòng)態(tài)變化的數據示范了“潛在多樣性”的預測估計。
將該方法明確應用于潛在多樣性估計其實(shí)有些偶然，Journal of Biogeography 編輯和審稿人起到了重要推動(dòng)作用。估計方法的概念最早以“累計多樣性(Maximal Accrual Diversity) ”發(fā)表于作者先前（2018年）論文中，而新論文提交到Journal of Biogeography 后，編輯立即提出了兩大問(wèn)題：（1）與 Whittaker, Triantis, and Ladle (2008) 基于地質(zhì)動(dòng)態(tài)研究提出的General Dynamic Model (GDM) 模型比較如何？有無(wú)優(yōu)勢？（2）與作者先前已經(jīng)發(fā)表論文之間是什么關(guān)系？正式送審后，審稿人提出第（3）個(gè)問(wèn)題：MAD方法可能能夠估計“潛在多樣性”和“暗多樣性”，并提供了關(guān)于潛在（暗）多樣性研究的最新文獻。編輯后來(lái)提出的第（4）個(gè)修改建議則是討論與“醫學(xué)地理學(xué)”（Medical Geography) 的聯(lián)系。
醫學(xué)地理學(xué)指疾病（特別是流行性疾病）其實(shí)具有地理分布特征，生境破壞、生物多樣性喪失、全球氣候變化對動(dòng)植物病蟲(chóng)害乃至人類(lèi)疾病的影響。如果不考慮地理尺度范圍的影響，可能難以解釋其大格局。類(lèi)似于醫學(xué)地理學(xué)的重要性，“醫學(xué)生態(tài)學(xué)”其實(shí)也有類(lèi)似問(wèn)題有待探索。例如，文中示范新模型所采用的室內微生物菌群 （Indoor Microbiome）多樣性數據，包括了來(lái)自人、寵物、家居環(huán)境的菌群樣本。文中提出的新模型則有效地描述了不同時(shí)空菌群多樣性的三維動(dòng)態(tài)變化。而室內菌群的研究是目前建筑學(xué)和微生物交叉研究領(lǐng)域的重要熱點(diǎn)課題。科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)始探索室內環(huán)境微生物菌群動(dòng)態(tài)對于居民健康的影響。不同方位的室內環(huán)境可能具有不同光照和溫濕度條件，自然會(huì )影響室內環(huán)境中的菌群種類(lèi)和數量（也就是菌群多樣性）。
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