港大发起全球蚂蚁普查估计由至少二万兆蚂蚁主



管纳德博士团队于2016年首次在本港描述的金树蚁( Paratopula bauhinia)。(图片鸣谢:管纳德及罗羽莹)

(原新闻稿已于9月20日发布)

蚂蚁不但是物种演化上最成功的生物群之一,同时亦占主导地位。他们高度的社会组织能力让蚁群几乎遍布全球所有生态系统和地区。经过数百万年的共同演化,牠们已经与植物、真菌、其他昆虫,甚至更大的脊椎动物等生物体环环相扣。有些人将蚂蚁视为敌人,但亦有人视之为合作伙伴或食物来源。简单而言,蚂蚁无处不在!

港大生态学家发起全球蚂蚁普查,他们运用崭新的方法试图点算地球上所有蚂蚁的数目,并估计最少由两万兆蚂蚁主导全球的生态系统。上图为短角蚁属( Gesomyrmex howardi),一种鲜为人知、来自东方热带的树栖蚂蚁。(图片鸣谢:白书桦)

但我们对蚂蚁的认识到底有多少?当今世上总共有多少只蚂蚁?牠们的总重量又是几多?相对于其他生物物种(包括人类)而言,其百分比又是多少?对于全球蚂蚁种群的丰富量及分布,我们又有多少了解?到底牠们的分布是否以不同的生物群落或栖息地而定?会不会在某些地区发现更多样的物种?总括而言,我们能否从观察蚂蚁种类在某地区的丰富程度,推论出这对其他生物物种造成的影响?

寡家蚁( Carebara)广泛分布于全球热带地区。(图片鸣谢:白书桦)

这些问题看起来好像微不足道,但蚂蚁在许多生态系统中都有着举足轻重的地位,并且与其他生物物种有着千丝万缕的关系 — 了解蚂蚁对理解自然过程的构成有着巨大的影响力。香港大学(港大)生物科学学院昆虫生物多样性与生物地理学实验室的团队最近将以上问题逐一解开,其研究成果已于美国国家科学院院刊(PNAS)上发表。

「数蚂蚁」殊不简单

研究团队运用崭新的方法试图点算地球上所有蚂蚁的数目。研究表明,这总数量非常庞大,并有助进一步研究蚂蚁的丰度模式,及保育全球生态系统与物种。

论文的第一作者、前港大生物科学学院博士后研究员Patrick SCHULTHEISS 博士解释说:「数十年来,研究蚂蚁的人员一直努力考察全球蚂蚁群落,然后将收集得来、数以千计的蚂蚁样本逐一识别,并将结果发表在不同的学术期刊上。我们因此能够从接近500个来自各国、以不同语言撰写的研究中汇编数据,并通过这种方式量化全球各地蚂蚁的密度,同时估算出地球上蚂蚁的总数。」

著名生物学家 Bert Hölldobler 和 Edward O. Wilson均曾经对蚂蚁的数目作出估算 — 其数目约为1015 至 1016 左右。这些数据都是具有根据的估量,但由于当时仍未出现具全球代表性的数据集,因此这些估算并不准确。在这项研究中,团队估算地球上的蚂蚁总数约为先前估算的 2至 20 倍。

「我们估计全球蚂蚁数目约为 20 x 1015 只。」论文的共同第一作者、港大生物科学学院前博士后研究员 Sabine NOOTEN 博士说。「这是一个在 20后加上 15 个零的数目,比较难以理解。就生物的重量而言,地球上所有蚂蚁的重量已超越了所有野生鸟类和哺乳动物的总和,或者说是约为人类生物量(biomass)的百分之二十。」

该研究亦发现,蚂蚁在全球陆地表面分布不均。一般来说,热带地区比非热带地区拥有更多的蚂蚁,但这也取决于当地的生态系统。蚂蚁在森林中特别丰富,但令人惊讶的是,在干旱地区的种群数量亦非常丰富,而在人造的栖息地(国家公园、动物园、鸟类保护区等)中则不那么常见。蚁群分布不均,让牠们对生态环境本来可发挥的作用(例如分解、害虫控制)造成潜在影响。」Nooten 博士解释说。

研究亦指出我们对全球生物多样性模式的实际理解仍然相差甚远。港大生物科学学院昆虫生物多样性与生物地理学实验室负责人、研究的负责人管纳德(Benoit GUÉNARD) 博士补充说:「通过全球研究人员的努力,将数百年来昆虫生物多样性研究的数据整合并取得成果,我们亦因而开始意识到在地大物博之下,我们所知甚少。世界瞬息万变,而科学家对于这些地区的生物多样性的变化所知不多,这情况实在令人忧虑。因此,社会和政府均需要以先发制人的态度,投放更多的资源和努力以填补这些空白。『数蚂蚁』并不是一项艰巨的工作。全球公民只要能采用正确的方法,在不同时期和不同地方都可以参与其中,为生物多样性的变化提供更深刻的理解。」

注:二万兆的数值为20000x1012,其数值与二京(2x1016)相等。




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