纽约(基因组网)——来自密歇根大学的研究人员发现，一种仅根据基因数据推断物种边界的流行数学模型可能导致夸大的物种估计，比真实数字高5到13倍。研究人员认为，这些发现可能会对许多领域产生广泛的影响美国国家科学院院刊．
“物种”分类是所有进化和生态学研究的基本单位。该模型的正式名称是“多物种融合模型”(multispecies coalescent model)，被进化生物学家广泛用于快速确定物种边界，而无需费力地比较博物馆收藏的标本。
“通过将基因组自动化与这些模型的统计能力相结合，它被推广为加快生物多样性盘点的一种方式，”澳大生态与进化生物系教授、该校动物博物馆昆虫馆长、论文合著者莱西·诺尔斯(Lacey Knowles)在一份声明中说。
“突然之间，好像有一颗神奇的子弹。你只需要按一个按钮，就可以得到你的物种，”澳大生态与进化生物系助理研究科学家、研究合著者Jeet Sukumaran在一份声明中说。
诺尔斯补充说:“唯一的问题是，这种方法并没有达到我们的预期效果，导致对物种数量的高估。”
Sukumaran和Knowles为了确定数学模型(如多物种聚合模型)的准确性，使用了一种延长的物种形成模型生成了物种树。研究人员在论文中写道:“在这里，我们将延长物种形成模型作为生成模型，这使我们可以将物种形成模拟为一个扩展的过程，而不是一个事件，在最初的种群隔离或一个谱系从一个祖先物种的分化到发展为真正的物种之间有一个滞后。”
然后在多物种融合模型下生成基因树，并将每个位点的序列排列到基因树上，根据序列数据计算种树的推断。最后，研究人员将每组生成的物种树中的推断物种数量与实际物种数量进行了比较。
在Knowles和Sukumaran完成他们的分析后，他们确定多物种融合模型诊断的是一个种群内的遗传结构，而不是物种。因此，该模型不能准确地对物种进行估计。
他们写道:“由于对物种边界的一般遗传结构的错误识别导致的物种过度膨胀，对我们理解生物多样性的产生和动态有着深远的影响，因为任何依赖物种作为基本单位的生态或进化研究都将受到影响，以及这种生物多样性的存在本身，因为孤立的种群被错误地视为不同的物种，保护规划被破坏。”
“每个人都知道物种形成不是一个瞬间的过程。但直到现在，没有人质疑的是，忽视这一事实会如何改变这个模型告诉我们的故事，”苏库马兰说。“这篇论文把这个问题摆在了最重要的位置。”
诺尔斯说:“具有讽刺意味的是，我们收集的基因组数据越多，我们就越不确定物种的边界在哪里。”“展望未来，我们将需要改进我们的模型，并求助于替代的——甚至可能是更传统的——数据形式，以便能够在大数据时代识别物种。”