地球上有多少只蚂蚁?数以千亿计。

地球上有多少只蚂蚁?数以千亿计。

任何经历过蚂蚁侵扰的人都知道,它们可以多么狡猾和迅速地占领厨房或家。不起眼的蚂蚁是地球上最成功和最占主导地位的动物之一。它们组织严密,与植物、真菌、其他昆虫和大型脊椎动物等一切生物都建立了密切的互动。美国生物学家爱德华·威尔逊称它们为“统治世界的小东西”。威尔逊在 1990 年与伯特·霍尔多布勒合著的《蚂蚁》一书中写道:“蚂蚁占所有昆虫生物量的三分之二。”“有数百万种生物,我们对它们几乎一无所知。”

简单来说,它们无处不在。由于它们无处不在,科学家们长期以来一直想知道地球上到底有多少这种六足虫子,以及它们的总重量是多少。

今天发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究或许能给出答案。香港大学的新研究估计,地球上有 20 千万亿(或 20 × 10 15或 20,000,000,000,000,000)只蚂蚁。之前的估计,包括著名的 Hölldobler 和 Wilson 的估计,范围从 10 15到 10 16只,基本上都是有根据的猜测,因为他们进行研究时没有全球代表性数据集。在这项新研究中,地球上蚂蚁的总数估计是该数字的 2 到 20 倍。

这个国际研究团队从 465 项研究中收集了地栖蚂蚁和树栖蚂蚁的数据,这些研究涵盖了各大洲、主要生物群落和栖息地。这个庞大的全球数据集耗时六年,扩大了之前确定地球上蚂蚁数量的努力范围。

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“几十年来,蚂蚁研究人员一直忙于研究世界各地的蚂蚁群落。他们收集了数千个蚂蚁样本来识别物种,并在将研究结果发表在科学论文中时,经常会将所有蚂蚁的数量也计算在内。我们能够从来自世界各地、用多种语言撰写的近 500 项不同研究中收集此类数据。通过这种方式,我们能够量化全球各地蚂蚁的密度,并估算出地球上蚂蚁的总数,”共同主要作者、现为德国维尔茨堡大学临时首席研究员的帕特里克·舒尔泰斯在一封电子邮件中告诉《大众科学》。

昆虫是许多生物群落和生态系统类型(如雨林、草原和沙漠)中极其重要的生态系统工程师。它们翻土并给土壤通气,使水和氧气到达植物根部。它们传播种子以培育新植物,以各种有机物质为食,并为其他捕食者提供食物。

地球上这么多的蚂蚁对应着大约1200万吨干碳的生物量。

“我们估计全球蚂蚁数量为 20 × 10 15只”,共同主要作者、维尔茨堡大学研究员 Sabine Nooten 在一份声明中写道。“这个数字后面跟着 15 个零,很难估算。就生物量而言,地球上所有蚂蚁的重量超过所有野生鸟类和哺乳动物的总重量,约占人类生物量的 20%。”

掠夺蚁(Carebara nr. diversa)是亚洲热带雨林中数量最多的蚂蚁之一。从图中蚂蚁可以看出,该物种的形态极其多样:同一群体的个体大小和形状各不相同。这些样本是在中国香港特别行政区的南丫岛发现的。图片来源:François Brassard;Patrick Schultheiss;Sabine Nooten。

研究还发现,蚂蚁在全球陆地表面的分布并不均匀。通常,热带地区的蚂蚁数量比非热带地区多,但这也取决于当地的生态系统。

该团队对此感到非常惊讶,因为大多数科学家并不会去具体地统计蚂蚁的数量,而是努力回答有关生物多样性、生态过程和进化的问题。蚂蚁的数量通常被报告为样本大小的衡量标准。该团队还惊讶于最终名单并未覆盖地球上的所有地方。根据 Schultheiss 和 Nooten 的说法,世界上有些地区(中非或亚洲部分地区)几乎没有这类数据。

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“我们希望这项研究能提高人们对蚂蚁在全球范围内的重要性的认识。我们还希望激励科学家和其他公民走出去,研究我们最不了解的地区的蚂蚁。使用标准方法计数蚂蚁其实并不难,但我们的研究表明,即使是最基本的数据也能提供令人难以置信的信息。最终,我们需要这样的全球数据集来帮助我们了解我们应该或需要保护什么,”作者在一封电子邮件中说。

掌握了这些全球数据集后,该团队的下一步是调查为什么世界上某些地方的蚂蚁数量多于其他地区。他们推测这是由于气候、人类土地利用或其他环境特征造成的。

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