地球上有多少只蚂蚁?科学家:我们数出来了


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图片来源:Unsplash

2亿亿 , 20 000 000 000 000 000 , 2后面跟着16个零:这是地球上蚂蚁的(大概)数量 。
【地球上有多少只蚂蚁?科学家:我们数出来了】如果被问到童年认识的第一种昆虫 , 大部分人的答案或许都是蚂蚁 。 原因无他——蚂蚁实在太多了 , 而且几乎遍布陆地上(除南极之外)的每一个角落 。
著名生物学家、“社会生物学之父”爱德华·威尔逊(Edward Wilson)就格外偏爱这些小小的生物 。 他将蚂蚁和其他无脊椎动物称为“主宰世界的小东西”(the little things that run the world):“它们(蚂蚁)数量惊人 。 如果智人没有作为灵长类动物偶然出现在非洲草原上 , 并迁徙到全世界 , 其他星系的访客降临到地球上时(记住我的话 , 他们迟早会来的) , 一定很愿意把地球称为‘蚂蚁星球’ 。 ”
然而对于这些“地球真正的主宰” , 我们几乎一无所知 。 我们甚至无法回答一个最基本的问题——地球上有多少只蚂蚁?

“蚂蚁占据了所有昆虫总生物量的三分之二 。 它们有几百万个物种 , 而我们对此几乎一无所知 。 ”爱德华·威尔逊
不仅是好奇这个问题不仅关乎人类的好奇心 。 我们都知道 , 蚂蚁在生态系统中扮演着难以忽视的作用:它们传播种子、松动土壤、加速有机物分解 。 而小小的蚂蚁能拥有如此重要的生态地位 , 与它们的庞大数量密不可分 。
因此 , 蚂蚁有多少只 , 成为了许多生态学家曾尝试回答的问题 。 威尔逊和生态学家伯特·霍尔多布勒(Bert H?lldobler)就曾进行过一些粗略的计算:他们根据英格兰东南部的昆虫密度 , 简单外推了全球昆虫的数量 , 再假设蚂蚁总量约占所有昆虫的1% , 最终得出了101?只和另一个你或许听说过的结论:蚂蚁的生物量(以干重 , 也就是含碳质量计算)约等于全人类的生物量(当时全球人口约为50亿) 。

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显然 , 无论是以单个地区外推全球的昆虫总量 , 还是估算蚂蚁占昆虫总量的1% , 这样的计算结果都称不上准确 。 我们也可以换个角度思考这个问题:如果想要估计一个学校有多少人 , 当然可以统计全市的学生总数 , 再除以这个市有多少所学校 , 来得到一个粗略结果 。
但还有另一个更准确的方法——统计这个学校的每个班有多少人 , 再将每个班的人数加起来 。
2亿亿只最近 , 基于类似的方法 , 中国香港大学的研究团队得到了一个新的蚂蚁普查数字:2×101?只 。
这个数字或许很难让人有什么实感 , 但我们可以换个角度来看:平均下来 , 每个人对应了260万只蚂蚁 , 蚂蚁的总生物量(干重)约为1200万吨 , 占全人类生物量的20% , 大约等于两座胡夫金字塔的重量 。
这项研究发表于《美国科学院院刊》(PNAS) , 这是第一个“自下而上”估计蚂蚁总量的方法 。 研究者根据不同地区的蚂蚁密度调查 , 分别估算出不同生物群系中蚂蚁的平均数量 。 这里的生物群系是指气候和地理条件相近的区域 , 例如热带雨林、温带草原等 , 就像是一个学校里的不同班级 。 再将各个生物群系的蚂蚁数量相加 , 就得到了全球蚂蚁的总数 。

不同生物的生物量(干重 , 单位:百万吨)(图片来源:原论文)
这些区域数据大多是从已有文献中找到的 , 也有一部分是研究团队自己前往采样的 。 在筛选过往文献计算蚂蚁数量时 , 研究者特别选择了经典的温克勒凋落物提取法:把特定区域的落叶和表层土打包带走 , 通过充分晾干 , 统一收集凋落物中的虫子 。 这个方法可以充分收集一定面积内地表的昆虫 , 但也存在一些问题 。 因为采集往往在白天某个很短的时间段内进行 , 所以忽略了不同时间昆虫数量的变化 。 而且在一些缺少凋落物的地方 , 比如开阔的草地 , 就不适用这个方法了 。

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