地球上究竟有多少只螞蟻

螞蟻是一種常見的昆蟲，那地球上到底有多少只螞蟻呢？中國香港大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在其發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》上的一篇論文中給出了估算結(jié)果——至少有2億億只。

根據(jù)這一計(jì)算結(jié)果可知，螞蟻的總生物量（以干重，也就是含碳質(zhì)量計(jì)算）約為1200萬噸，超過了全部野生鳥類和哺乳動物的生物量總和，相當(dāng)于全人類生物量的20%，大約等于兩座埃及胡夫金字塔的重量。

怎么“數(shù)”螞蟻

許多人小時(shí)候都有過數(shù)螞蟻的經(jīng)歷。夏天的午后，微風(fēng)輕拂發(fā)梢，搬一張小板凳躲在樹蔭下看螞蟻搬石頭，或許只要一個(gè)下午，你就能把花壇里跑來跑去的螞蟻數(shù)個(gè)大概。

可是要想數(shù)清楚整個(gè)地球上的螞蟻的數(shù)量，恐怕就有點(diǎn)困難了。在地球上，除了極地、海拔4000米以上的高原，幾乎到處都有螞蟻的身影。如果研究人員純粹依賴目測開展采樣調(diào)查，不僅難度大、耗時(shí)長，也容易產(chǎn)生變數(shù)，影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。所以研究人員采用了幾種方法互相配合，來計(jì)算地球上的螞蟻的數(shù)量。

首先，研究人員采用了溫克勒凋落物提取法進(jìn)行計(jì)算，量化每平方米地表上的螞蟻數(shù)量。簡單來說，就是把特定區(qū)域里的落葉和表層土壤全部收集起來，通過充分晾干，把里面的螞蟻篩選出來，然后統(tǒng)一收集并統(tǒng)計(jì)出數(shù)量。這個(gè)方法能夠計(jì)算出一定面積內(nèi)的地表的螞蟻數(shù)量，但也存在局限性。由于研究人員往往在白天的某些時(shí)段內(nèi)采集落葉和土壤，因此忽略了在其他時(shí)段出來覓食的螞蟻。在缺少落葉的地方，如開闊的草地等，這種方法也不適用。

為了彌補(bǔ)溫克勒凋落物提取法的局限，研究人員還選用了另一種標(biāo)準(zhǔn)化方法——陷阱采樣法，對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充。研究人員提前在地上設(shè)置好陷阱，再收集掉入陷阱的螞蟻，統(tǒng)計(jì)出數(shù)量。這個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果雖然不能體現(xiàn)特定面積內(nèi)螞蟻的準(zhǔn)確數(shù)量，但是能夠幫助研究人員判斷不同地區(qū)螞蟻活動程度的強(qiáng)弱。這樣，研究人員就得到了標(biāo)準(zhǔn)化的螞蟻數(shù)量的信息，也就是每個(gè)研究地點(diǎn)平均每平方米有多少只螞蟻，以及平均一個(gè)陷阱在24小時(shí)內(nèi)能夠收集多少只螞蟻。通過計(jì)算，研究人員得到初步結(jié)論——熱帶森林、稀樹草原地區(qū)，以及干旱開放的針葉林、季節(jié)性森林和荒漠等地區(qū)的螞蟻密度比其他地區(qū)的螞蟻密度更高。

不過，溫克勒凋落物提取法和陷阱采樣法都只適用于統(tǒng)計(jì)在地面活動的螞蟻數(shù)量，還有大量的螞蟻生活在樹上和地下。

因此研究人員還采用了霧化殺蟲劑法，通過殺蟲劑統(tǒng)一殺死特定面積內(nèi)幾乎所有植被上的昆蟲，然后計(jì)算出這些植被上的螞蟻數(shù)量。這種方法的操作過程較為繁瑣，成本也比較高，因此研究人員采集到的數(shù)據(jù)相對較少，只估算了有冠層的植被上的螞蟻數(shù)量，且估算結(jié)果只作為計(jì)算樹棲螞蟻數(shù)量的參考。

最后，研究人員將計(jì)算出的地棲螞蟻數(shù)量和樹棲螞蟻數(shù)量相加，得到了2億億只這個(gè)數(shù)據(jù)。雖然這個(gè)數(shù)字看起來很大，但螞蟻的實(shí)際數(shù)量很可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此。除了地表和植被，還有大量的螞蟻生活在地下，如何統(tǒng)計(jì)這部分螞蟻的數(shù)量依然是個(gè)難題。另外研究人員在中非、東南亞等地區(qū)開展的調(diào)查研究較少，這有可能會錯(cuò)過一些螞蟻分布密集的地區(qū)。

“數(shù)”螞蟻有什么意義

國際螞蟻研究翹楚、“社會生物學(xué)之父”愛德華·威爾遜一生癡迷螞蟻，他曾得出“全世界的螞蟻加起來和人類一樣重”的結(jié)論。然而他的結(jié)論來源于英格蘭東南部地區(qū)的調(diào)查結(jié)果，而英格蘭東南部地區(qū)的螞蟻數(shù)量無法代表全球其他地區(qū)的螞蟻數(shù)量，所以只能算是一種存疑的假設(shè)。香港大學(xué)的研究人員在閱讀文獻(xiàn)的過程中注意到，這些書本上常見的數(shù)據(jù)和結(jié)論可能并不準(zhǔn)確，有些數(shù)據(jù)只是一些科學(xué)家基于非常有限的數(shù)據(jù)進(jìn)行的大膽推測。因此，他們決定“數(shù)”螞蟻。

從熱帶雨林到家里廚房的角落，螞蟻幾乎無處不在。作為最著名的社會性昆蟲之一，螞蟻高度多樣化。全世界已知螞蟻種類超過了15700種，與所有哺乳動物和鳥類物種的數(shù)量加起來一樣多，而且這個(gè)數(shù)字依然在增加。螞蟻在全球大多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)中都扮演了至關(guān)重要的角色，它們能翻動土壤、幫助植物散播種子、促進(jìn)凋落物降解和能量循環(huán)，也能與植物和其他昆蟲建立穩(wěn)定的共生關(guān)系，還能作為捕食者和食物維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

研究人員認(rèn)為，估算螞蟻的數(shù)量可以幫助科學(xué)家掌握不同地區(qū)螞蟻種群的數(shù)量和生物量分布，有助于及時(shí)掌握因氣候變化等因素引發(fā)的螞蟻棲息地、螞蟻數(shù)量等變化情況，更好地保護(hù)全球生態(tài)系統(tǒng)。

地球上的螞蟻遠(yuǎn)不止2億億只，不過這項(xiàng)研究的意義或許并非數(shù)字本身，而是它展現(xiàn)出現(xiàn)代關(guān)于生物多樣性的研究中依然存在著大量的空白，以及研究背后蘊(yùn)含的大膽質(zhì)疑、主動探索的科學(xué)精神。

（注：本文根據(jù)環(huán)球科學(xué)、Runxilization等微信公眾號登載的相關(guān)內(nèi)容整編。）