Calcular el número exacto de especies de bacterias es imposible con la tecnología actual. Para acercarse realmente a tener un número objetivo, las personas necesitarían una máquina que pudiera procesar tierra, agua y rocas en grandes cantidades, aislar las bacterias de su hábitat y luego secuenciar los genomas de tantas bacterias como sea posible dentro de la muestra.
Hoy en día, dado que la secuenciación de un genoma bacteriano cuesta medio millón de dólares y lleva unos meses, esto no es factible. Incluso si los costos se reducen en un factor de un billón, hay tantos microbios en el suelo que clasificarlos de esta manera sería prohibitivamente costoso.
En lugar de secuenciar genomas completos, los estudios bacterianos utilizan fragmentos para distinguir entre diferentes especies. Esto es más rentable que la secuenciación del genoma completo. Una encuesta encontró 20,000 especies de bacterias en 1 cuarto de galón (aproximadamente 1 litro) de agua de mar.
Otro método para determinar la cantidad de bacterias en una muestra es utilizar una técnica llamada reasociación del ADN. En la reasociación del ADN, los científicos usan sustancias químicas para «descomprimir» las dos hebras de la doble hélice en el ADN bacteriano y luego mezclarlas. Las hebras de ADN compatibles se volverán a unir entre sí. Cuanto más tiempo lleva el proceso de reasociación, más especies están presentes en la muestra. Estas medidas de tiempo se pueden utilizar para estimar la biodiversidad bacteriana en el océano o el suelo.
Cuando se aplicó esta técnica a una muestra de suelo a finales de la década de 1990, se encontraron 16,000 especies. Sin embargo, esta técnica incluía la suposición de que las poblaciones de diferentes especies de bacterias eran aproximadamente similares, lo que ahora se sabe que es falso. Una encuesta actualizada de Jason Gans encontró que hay alrededor de un millón de especies bacterianas por cada 0.035 onzas (1 gramo) de suelo. Si bien solo unas pocas especies de bacterias dominan el suelo, hay una gran cantidad de especies de baja abundancia.
Otro enfoque es utilizar modelos matemáticos de curvas de diversidad de especies para extrapolar el número total de especies en una muestra dada a partir de información sobre la abundancia de algunas especies principales. Un artículo de 2002 de Curtis, Sloan y Scannel, «Estimación de la biodiversidad procariota y sus límites», estimó el número de taxones de bacterias oceánicas en menos de 2 millones, el número de taxones de suelo al menos 4 millones y el número de taxones atmosféricos en menos 4 millones. Este estudio asumió que la diversidad bacteriana en un gramo de suelo era solo de 6,400 a 38,000 por gramo, mucho menos que la encontrada en el estudio de reasociación del ADN.
Actualmente, las estimaciones del número total de especies oscilan entre unos 10 millones y mil millones, pero estas estimaciones son provisionales y pueden estar desviadas en muchos órdenes de magnitud. En comparación, probablemente hay entre 10 y 30 millones de especies de animales, la gran mayoría de ellos insectos. El número de especies de animales científicamente reconocidas es de aproximadamente 1,250,000. Hay casi 300,000 especies de plantas reconocidas.