

任何有过蚂蚁侵扰经历的人都知道它们是如何悄无声息、 迅速地占领厨房或房屋的。不起眼的蚂蚁是地球上最成功、最具统治力的动物之一。它们高度组织化,并与从植物到真菌,再到其他昆虫和大型脊椎动物的一切事物建立了紧密的互动。美国生物学家 爱德华·O·威尔逊 (Edward O. Wilson) 称它们为 “驱动世界的小东西”。 威尔逊在1990年合著的书《蚂蚁》(The Ants) 中写道:“蚂蚁占所有昆虫生物量的三分之二。” The Ants, 与Bert Hölldobler合著。“有数百万种生物,而我们对它们几乎一无所知。”
简单来说,它们无处不在。由于它们的普遍性,科学家们长期以来一直想知道这个星球上有多少只这样的六足昆虫,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》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA) 杂志上的一项研究 可能提供了答案。 香港大学的这项新研究估计,地球上有20千万亿只(或20 × 1015,即20,000,000,000,000,000)蚂蚁。之前的估计,包括著名学者Hölldobler和Wilson的估计,在1015到1016之间,基本上是凭经验估计,因为在他们进行研究时,缺乏具有代表性的全球数据集。在这项新研究中,地球上蚂蚁的总数估计是先前估计的2到20倍。
这个国际研究团队收集了来自465项研究的地面和树栖(树栖)蚂蚁数据,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花了六年时间,是对先前确定地球上蚂蚁数量的研究工作的扩展。
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“几十年来,蚂蚁研究人员一直非常忙碌地研究世界各地的蚂蚁群落。他们收集了数千份蚂蚁样本来识别物种,并在科学文章中发表研究结果时,也常常会计算所有蚂蚁的数量。我们能够从世界各地近500项不同研究中汇编这些数据,这些研究是用许多不同的语言写成的。通过这种方式,我们能够量化全球不同地区蚂蚁的密度,并估计地球上蚂蚁的总数。”该研究的联合主要作者Patrick Schultheiss(现任德国维尔茨堡大学临时首席研究员)在给Popular Science的一封电子邮件中说。
这些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 重要的生态工程师。它们翻动和曝气土壤,使水和氧气能够到达植物根部。它们传播种子以种植新植物,吃各种有机物质,也为其他捕食者提供食物。
地球上有如此多的蚂蚁,其碳生物量约为12兆吨(干重)。
“我们估计的全球蚂蚁数量是20 × 1015只,”该研究的联合主要作者Sabine Nooten(现任维尔茨堡大学研究员)在一份声明中写道。“那是20后面有15个零,难以想象。就生物量而言,地球上所有蚂蚁的总重量超过了所有野生鸟类和哺乳动物的总和,或者说约占人类生物量的20%。”

该研究还发现,蚂蚁在全球地表分布不均。通常,热带地区比非热带地区拥有更多的蚂蚁,但这取决于当地的生态系统。
研究团队感到非常惊讶,因为大多数科学家并不专门去单独计算蚂蚁的数量,而是致力于回答关于生物多样性、生态过程和进化的普遍性问题。蚂蚁的数量常常被用作样本量的度量。研究团队还惊讶地发现,最终列表并未覆盖全球所有地区。据Schultheiss和Nooten称,世界上的一些地区(如中非或亚洲的某些地区)他们几乎没有此类数据。
“我们希望这项研究能够提高人们对蚂蚁在全球重要性的认识。我们也希望激励科学家和其他公民走出去,研究我们了解最少的那些地区的蚂蚁。使用标准方法计算蚂蚁数量并不难,但我们的研究表明,即使是非常基本的数据也能提供极具信息量的内容。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,”作者们在一封电子邮件中说。
有了这个全球数据集,研究团队的下一步是调查为什么世界某些地区比其他地区拥有更多的蚂蚁。他们推测这是由于气候、人类土地利用或其他环境特征所致。