地球上有多少螞蟻?這不僅是一個有關(guān)好奇心的問題。在生物學(xué)家眼中，螞蟻在自然界承擔(dān)著重要角色，觀測螞蟻就能獲取關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的許多重要信息。為此，許多科學(xué)家都嘗試過估算全世界螞蟻的數(shù)量。今年9月，香港大學(xué)科研團(tuán)隊領(lǐng)銜的一項研究成果表明，當(dāng)前地球上的螞蟻總數(shù)超過2億億只。
研究參與者、論文作者之一、香港大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院生態(tài)學(xué)和生物多樣性學(xué)部博士研究生王潤璽在接受科技日報記者采訪時表示，2億億并不是“最終數(shù)字”。但這個數(shù)字具有作為“基線”的重要意義，將有助于未來一系列研究的開展。
多管齊下得出螞蟻數(shù)量基線
在過去的近百年時間里，全世界的蟻學(xué)研究者發(fā)表了近萬篇各類論文，其中許多論文都涉及當(dāng)?shù)匚浵仈?shù)量的統(tǒng)計。但是由于不同研究者使用的調(diào)查方法不同，簡單地將他們得出的結(jié)果相加并不可取。因此，研究團(tuán)隊篩選出了其中使用溫克勒凋落物提取法的研究，并以這些研究結(jié)果為基礎(chǔ)推算出了每個生物群系乃至全球范圍內(nèi)地表的螞蟻總數(shù)量。
王潤璽表示：“溫克勒凋落物提取法就是把特定區(qū)域里的落葉和表層土全部收集起來，先篩后晾，通過充分晾干把里面的昆蟲都逼出來，然后統(tǒng)一進(jìn)行收集。此次我們開展的關(guān)于螞蟻總數(shù)的研究，就利用了這種方法。”
這種方法門檻低、結(jié)果穩(wěn)定性高、操作可重復(fù)性強(qiáng)，故往往被稱為標(biāo)準(zhǔn)化方法。基于標(biāo)準(zhǔn)化方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是研究者進(jìn)行統(tǒng)計估計的基礎(chǔ)。此外，研究者還使用了霧化殺蟲劑法，用以統(tǒng)計植被上螞蟻數(shù)量的結(jié)果，讓研究范圍不局限于地表。
根據(jù)覓食螞蟻占整群螞蟻的平均比例以及不同空間單元內(nèi)螞蟻的分布規(guī)律，研究者使用統(tǒng)計學(xué)方法估算出了各個螞蟻群系乃至全球范圍內(nèi)螞蟻的總量。保守估計，僅生活在地表的螞蟻就有0.3億億只，地球上所有的螞蟻數(shù)量加起來則至少有約2億億只。
王潤璽坦言，研究團(tuán)隊選定的標(biāo)準(zhǔn)化方法也有其局限性。溫克勒凋落物提取法提取時間短，采樣時間集中在白天，且不適用于缺乏落葉的地方。此外，研究的測量點位集中在美洲、西歐、南部非洲、東南亞等地區(qū)，在其它地區(qū)則較為稀薄。不同種類蟻群的大小不同、習(xí)性不同、覓食螞蟻占群體比例不同，不適用于完全一致的計算方法。這些局限性必然會造成眾多潛在的誤差，進(jìn)而影響到整體估算結(jié)果。
“我們研究的目的不僅僅為了得到一個完美準(zhǔn)確的數(shù)字，這篇論文的寫作目的也不是‘一錘定音’。和所有研究成果一樣，這個數(shù)字只是生物多樣性研究鏈條上的一個環(huán)節(jié)，是在為后續(xù)研究鋪路。我們的研究表明，2億億是一條基線，目前地球上螞蟻的真正數(shù)量一定高于這個基線。過去的研究者對全球螞蟻數(shù)量有若干估計結(jié)果，我們的估計數(shù)量比以前的估計要高2到20倍。”王潤璽解釋說。
以小見大助力生物多樣性研究
作為一種數(shù)量極多、分布極廣、種類極豐富的昆蟲，螞蟻幾乎遍布每個大陸，擁有眾多棲息地。除了地球上最寒冷的地區(qū)以外，它們幾乎無處不在。螞蟻在全球的各個生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的作用，例如傳播種子、促進(jìn)凋落物降解、與其它動植物共生、作為捕食者促進(jìn)能量流動等。螞蟻的種類和數(shù)量分布能夠折射出關(guān)于自然界生態(tài)變化的許多重要信息。
王潤璽舉例說，有研究者發(fā)現(xiàn)，隨著全球變暖，螞蟻的活動范圍正在向兩極擴(kuò)展。許多地區(qū)的螞蟻種類分布直接受到當(dāng)?shù)貧夂蚝蛣又参餇顩r變化的影響。相比其他大型野生動物，螞蟻的種類和數(shù)量分布更能夠指征出生態(tài)系統(tǒng)的微妙變化。
“比起大型哺乳動物，螞蟻等無脊椎動物對變化更敏感，而且能夠提供更加豐富的信息，畢竟它們數(shù)量多，種類豐富，依賴的生態(tài)系統(tǒng)也更小。”王潤璽表示。
盡管如此，目前生物多樣性研究的主流方向還是圍繞魚類、鳥類、哺乳動物等脊椎動物展開。這些體型較大的動物也便于觀測和統(tǒng)計，一般憑借常規(guī)觀察法即可完成，得到的統(tǒng)計數(shù)字精確度也更高。反之，螞蟻等無脊椎動物得到的研究和關(guān)注就少得多了，人類對于螞蟻的了解還相當(dāng)有限，生物多樣性的相關(guān)知識存在一定的空白。
“2億億只是個起點。對于全球螞蟻的估算數(shù)量來說如此，對于我們的生物多樣性研究來說更是如此。”王潤璽說。(孫明源)
關(guān)鍵詞： 香港大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院 生物多樣性 生物群系 標(biāo)準(zhǔn)化方法
