▲ GFBI 데이터베이스의 대륙별 나무 종 및 개체 수. 이 데이터 세트(중앙 지도의 파란색 점)는 매개변수 추정에 사용됐으며 이 연구에서 추정치를 제공하기 위해 TREECHANGE 발생 기반 데이터(중앙 지도의 보라색 점)와 병합됐다. 녹색 영역은 전체 나무 덮개를 나타낸다. GFBI는 28,192종에 대해 ~3,800만 그루의 나무에 대한 풍부도 기반 기록으로 구성된다. 각 대륙에서 기록된 가장 빈번한 종의 일부가 여기에 묘사돼 있다. 일부 GFBI 및 TREECHANGE 지점은 지도에서 겹칠 수 있다. (출처:관련논문 The number of tree species on Earth / PNAS)

우리 행성에는 몇 종의 나무가 있을까?

그 답은 현재까지의 전 지구적 나무 다양성에 대한 가장 포괄적인 목록이 말해준다. 이에 따르면 지구에는 최소 7만3200종의 다양한 나무가 자라고 있으며 이는 이전에 추정한 것보다 14%나 많은 양이다. 가장 큰 다양성은 모든 나무 종의 43%를 차지하는 남아메리카의 열대 우림에서 찾을 수 있다. 그러나 연구팀이 보고한 바와 같이 이들 종 중 많은 수가 매우 드물기 때문에 특히 위협을 받고 있다.

열대 지방, 온대 위도 또는 극북의 타이가 지역에 관계없이 나무는 지구상의 거의 모든 곳에서 발견된다. 3조 개 이상의 식물이 지구에서 자라는 것으로 추산된다. 이들은 우리 지구의 ‘녹색 허파’를 형성하고 중요한 기후 완충 장치다. 동시에 숲은 수많은 다른 동식물종에게 서식지를 제공한다.

몇 종류가 있을까?
한 가지 질문은 지금까지 대체로 풀리지 않은 채로 남아 있다. 퍼듀 대학의 로베르토 카졸라 가티(Roberto Cazzolla Gatti)와 그의 동료들은 "지구상에서 가장 크고 가장 널리 퍼진 유기체 중 하나인 나무의 경우에도 정확히 얼마나 많은 종이 있는지 알지 못한다"고 말했다. 중위도 및 고위도 지역의 산림이 비교적 잘 연구됐지만 열대 지방의 종이 풍부한 산림 지역은 연구되지 않았다.
 

▲ 전 세계적으로 몇 종의 나무가 있을까? 이제 새로운 설문조사가 그 답에 한 걸음 더 다가섰다.

이러한 틈을 채우기 위해 Gatti와 그의 팀은 현재까지 수목 생물 다양성에 대한 가장 포괄적인 목록을 작성했다. 그들은 데이터 세트에 전 세계 수만 개의 테스트 영역에서 얻은 정보가 포함된 두 개의 글로벌 데이터베이스에 의존했다. 90개국에서 약 3800만 그루의 나무가 매핑되고 기록되어 있는 GFBI(Global Forest Biodiversity Initiative) 데이터베이스는 현재까지 전 세계 나무에 대한 정보의 가장 큰 글로벌 리포지토리이다. 팀은 이 데이터를 TREECHANGE 프로젝트의 두 번째 대규모 데이터 수집과 결합하고 통계적 방법을 사용해 생물군계, 대륙 및 세계 수준에서 나무 종의 수를 추정했다.

예상보다 14% 더 많은 수종
전 세계적으로 최소 7만3274종의 나무가 있으며 그 중 약 9200종은 아직 기술되거나 명명되지 않았다. "따라서 나무 종의 절대 수는 이전에 가정한 것보다 상당히 높으며 연구자에게 알려진 것보다 14.3% 더 많은 종이 있다"고 Gatti와 그의 동료들은 기술했다. 일부 지역에서는 데이터 상황이 매우 희박하기 때문에 이 수치조차 아직 불완전하고 너무 낮을 수 있다.

가장 다양한 나무는 열대 지방에서 발견된다. "가장 높은 값은 열대 및 아열대 습지 생물 군계에서 나온다"고 연구자들은 보고했다. "이미 알려진 모든 나무 종의 약 2/3가 5개 대륙 모두 이러한 숲에서 발생한다." 열대 우림은 나무 다양성의 중심지일 뿐만 아니라 아직 발견되지 않은 대부분의 종의 서식지이기도 하다.

▲ 글로벌(A) 및 대륙(B) 규모의 발생 기반 축적 곡선. A에서 Chao2의 비모수(보간) 및 점근(외삽) 종의 수(평균 주변의 음영 영역으로서 상하 95% CI, 묘목 단위 수가 많기 때문에 CI 음영 영역이 좁음), Chao2adj 싱글톤의 실제 수(빨간색 선) 대 샘플 수(1° 격자 셀 ~100 × 100km)에 대한 추정값과 GlobalTreeSearch에 나열된 종의 수(녹색 선)가 표시된다. B에서 비모수(보간) 및 점근(외삽, 외삽) 추정값(평균 주위의 음영 영역으로 상한-하위 95% CI) 및 싱글톤의 실제 수(점선)에 대한 Chao2adj 값이 대륙 내 샘플(1° 격자 셀 ~100 × 100km); 각 대륙의 전 세계 추정 풍부도 비율은 B, 삽입 그림의 지도에 표시(대륙당 총 풍부도는 표 1에 보고됨)

남미는 다양성이 가장 커
대륙을 비교할 때 지금까지 가장 많은 수종은 남아메리카에서 자란다. "대륙 수목 다양성에 대한 우리의 데이터에 따르면 모든 수종의 약 43%가 남아메리카에서 자란다"고 Gatti와 그의 동료들은 보고했다. 이 나무의 대부분은 아마존 분지와 안데스산맥 가장자리의 숲이 우거진 지역에서 발견된다. 연구원들의 추정에 따르면 그곳에서 발견되지 않은 나무 종이 다른 곳보다 훨씬 더 많을 수 있다.
 

이것과 밀접하게 관련돼 있는 것은 이 지역의 수많은 희귀 수종이다. 전 세계적으로 소수의 표본으로 대표되는 희귀종은 전 세계 수종 다양성의 약 3분의 1을 구성하며 열대림에도 집중돼 있다. 공동 저자인 미시간 대학의 Peter Reich는 "이는 특히 토지 이용과 기후를 통한 인위적 변화에 대한 전 세계 산림 다양성의 취약성을 강조한다"고 말했다. "희귀종의 생존이 그러한 요인에 의해 불균형적으로 위협받기 때문이다.”
 

▲ 생물군계 수준의 나무 종 풍부도 추정치. 지도는 각 대륙의 육상 생물 군계에서 추정된 나무 종의 수(Chao2adj에서 추정)를 낮은 풍부도(노란색)에서 높은 풍부도(빨간색)까지의 색상 그라데이션으로 보여준다.

생태계의 안정성과 기능 유지에 중요

과학자들에 따르면, 이 희귀하고 잠재적으로 위협받는 나무 종에 대한 정보와 전체 수목 다양성에 대한 지식은 이제 이들을 더 잘 보호하는 데 도움이 될 수 있다. Gatti는 "수종의 풍부함과 다양성에 대한 심층적인 지식은 생태계의 안정성과 기능을 유지하는 데 중요하다"고 말했다. 또한 이것은 지구의 전반적인 생물 다양성에 대한 퍼즐의 중요한 조각이기도 하다.

▲ 대륙 간의 종 풍부도 분할. 각 대륙 지도에 가까운 굵은 굵기 값은 Chao2adj 추정치를 기반으로 함)(재료 및 방법) 대륙별 추정 풍부도 및 대륙 간 공유 종(중첩 세트의 숫자)에 대한 대륙 고유의 비율 추정. 중앙(모든 세트의 교차점에서 굵은 백분율 값)에는 5개 대륙 전체에서 공유 종의 백분율이 표시된다.

연구팀은 "우리의 결과는 전 세계 산림 생태계의 나무에 대한 지식의 부족과 이러한 격차를 메우기 위한 접근 방식의 가치를 모두 보여준다"며 "이것은 지구상의 생명체의 다양성과 보호의 필요성에 대한 근본적인 통찰력을 제공하기 때문이다"고 말했다.
 

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