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2 萬兆，20 000 000 000 000 000，2 后面跟著 16 個零：這是地球上螞蟻的（大概）數(shù)量。

撰文 | 二七

審校 | clefable

如果被問到童年認(rèn)識的第一種昆蟲，大部分人的答案或許都是螞蟻。原因無他——螞蟻實(shí)在太多了，而且?guī)缀醣椴缄懙厣希ǔ蠘O之外）的每一個角落。

著名生物學(xué)家、" 社會生物學(xué)之父 " 愛德華 · 威爾遜（Edward Wilson）就格外偏愛這些小小的生物。他將螞蟻和其他無脊椎動物稱為" 主宰世界的小東西 "（the little things that run the world）：" 它們（螞蟻）數(shù)量驚人。如果智人沒有作為靈長類動物偶然出現(xiàn)在非洲草原上，并遷徙到全世界，其他星系的訪客降臨到地球上時(shí)（記住我的話，他們遲早會來的），一定很愿意把地球稱為‘螞蟻星球’。"

然而對于這些 " 地球真正的主宰 "，我們幾乎一無所知。我們甚至無法回答一個最基本的問題——地球上有多少只螞蟻？

" 螞蟻占據(jù)了所有昆蟲總生物量的三分之二。它們有幾百萬個物種，而我們對此幾乎一無所知。" ——愛德華 · 威爾遜（圖片來源：原論文）

不僅是好奇

這個問題不僅關(guān)乎人類的好奇心。我們都知道，螞蟻在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著難以忽視的作用：它們傳播種子、松動土壤、加速有機(jī)物分解。而小小的螞蟻能擁有如此重要的生態(tài)地位，與它們的龐大數(shù)量密不可分。

因此，螞蟻有多少只，成為了許多生態(tài)學(xué)家曾嘗試回答的問題。威爾遜和生態(tài)學(xué)家伯特 · 霍爾多布勒（Bert Hölldobler）就曾進(jìn)行過一些粗略的計(jì)算：他們根據(jù)英格蘭東南部的昆蟲密度，簡單外推了全球昆蟲的數(shù)量，再假設(shè)螞蟻總量約占所有昆蟲的 1%，最終得出了 10¹ 只和另一個你或許聽說過的結(jié)論：螞蟻的生物量（以干重，也就是含碳質(zhì)量計(jì)算）約等于全人類的生物量（當(dāng)時(shí)全球人口約為 50 億）。

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顯然，無論是以單個地區(qū)外推全球的昆蟲總量，還是估算螞蟻占昆蟲總量的 1%，這樣的計(jì)算結(jié)果都稱不上準(zhǔn)確。我們也可以換個角度思考這個問題：如果想要估計(jì)一個學(xué)校有多少人，當(dāng)然可以統(tǒng)計(jì)全市的學(xué)生總數(shù)，再除以這個市有多少所學(xué)校，來得到一個粗略結(jié)果。

但還有另一個更準(zhǔn)確的方法——統(tǒng)計(jì)這個學(xué)校的每個班有多少人，再將每個班的人數(shù)加起來。

2 萬兆只

最近，基于類似的方法，中國香港大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)得到了一個新的螞蟻普查數(shù)字：2×10¹ 只。

這個數(shù)字或許很難讓人有什么實(shí)感，但我們可以換個角度來看：平均下來，每個人對應(yīng)了 260 萬只螞蟻，螞蟻的總生物量（干重）約為 1200 萬噸，占全人類生物量的 20%，大約等于兩座胡夫金字塔的重量。

這項(xiàng)研究發(fā)表于《美國科學(xué)院院刊》（PNAS），這是第一個 " 自下而上 " 估計(jì)螞蟻總量的方法。研究者根據(jù)不同地區(qū)的螞蟻密度調(diào)查，分別估算出不同生物群系中螞蟻的平均數(shù)量。這里的生物群系是指氣候和地理?xiàng)l件相近的區(qū)域，例如熱帶雨林、溫帶草原等，就像是一個學(xué)校里的不同班級。再將各個生物群系的螞蟻數(shù)量相加，就得到了全球螞蟻的總數(shù)。

不同生物的生物量（干重，單位：百萬噸）（圖片來源：原論文）

這些區(qū)域數(shù)據(jù)大多是從已有文獻(xiàn)中找到的，也有一部分是研究團(tuán)隊(duì)自己前往采樣的。在篩選過往文獻(xiàn)計(jì)算螞蟻數(shù)量時(shí)，研究者特別選擇了經(jīng)典的溫克勒凋落物提取法：把特定區(qū)域的落葉和表層土打包帶走，通過充分晾干，統(tǒng)一收集凋落物中的蟲子。這個方法可以充分收集一定面積內(nèi)地表的昆蟲，但也存在一些問題。因?yàn)椴杉诎滋炷硞€很短的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行，所以忽略了不同時(shí)間昆蟲數(shù)量的變化。而且在一些缺少凋落物的地方，比如開闊的草地，就不適用這個方法了。

因此，作為補(bǔ)充，研究團(tuán)隊(duì)還選擇了另一種方法：陷阱法。這個方法只需要在地上安置好陷阱，收集一定時(shí)間內(nèi)掉入的螞蟻。顯然這個方法無法給出單位面積內(nèi)螞蟻的準(zhǔn)確數(shù)量，但通過對比，就能判斷不同地區(qū)螞蟻的活動強(qiáng)度，和溫克勒凋落物提取法搭配，就能推算其他地區(qū)螞蟻的數(shù)量。

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這樣一來，如果假設(shè)每個生物群系內(nèi)螞蟻種類和生態(tài)環(huán)境對螞蟻數(shù)量的影響可以忽略，就能根據(jù)不同生物群系的面積來外推螞蟻的總量。

當(dāng)然，這樣的方法只適用于地棲螞蟻，還有大量螞蟻生活在樹上。因此研究團(tuán)隊(duì)還納入了霧化劑殺蟲法獲得的數(shù)據(jù)。這種方法利用霧化的殺蟲劑，統(tǒng)一殺死特定區(qū)域內(nèi)植被上的昆蟲，再將死去的昆蟲一起收集起來。這種方法的生態(tài)成本和人工成本比較高，因此這類數(shù)據(jù)很少，但也能夠作為參考來計(jì)算樹棲螞蟻的數(shù)量。

黃色代表凋落物法得到的樣本數(shù)據(jù)，藍(lán)色代表陷阱法得到的樣本數(shù)據(jù)（圖片來源：原論文）

還有更多 ……

將地棲螞蟻和樹棲螞蟻加起來，就得到了 2×10¹ 只這個數(shù)據(jù)。這個數(shù)字看起來很大，但研究者認(rèn)為，螞蟻的實(shí)際總數(shù)很可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此。

這項(xiàng)研究的通訊作者帕特里克 · 舒爾特海斯（Patrick Schultheiss）幾乎肯定，螞蟻的真實(shí)數(shù)量高于 2×10¹ ：" 我們還只是在表面摸索。" 一方面，這項(xiàng)計(jì)算只涵蓋了地棲螞蟻和樹棲螞蟻，完全排除了地下的穴居螞蟻；另外中非、東南亞等地區(qū)的相關(guān)研究較少，這可能會導(dǎo)致一些螞蟻密集的地區(qū)被錯過。

計(jì)算出的不同生物群系的螞蟻密度，黃色代表凋落物法，藍(lán)色代表陷阱法，顏色越深代表密度越高。（圖片來源：原論文）

這項(xiàng)研究的作者之一薩比娜 · 諾滕（Sabine Nooten）也說：" 如果螞蟻的實(shí)際總數(shù)比我們現(xiàn)在的估算結(jié)果高出一個量級的話，我也不會感到驚訝。"

不過對于研究者來說，這項(xiàng)研究帶來的最重要的結(jié)果，或許并非這個數(shù)字本身，而是它展現(xiàn)出了現(xiàn)代關(guān)于生物多樣性的研究中，依然存在的大量空白。

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" 一些我們從教科書上看到的、深以為然的數(shù)據(jù)和結(jié)果，可能并不準(zhǔn)確。" 這項(xiàng)研究的作者之一，王潤璽在文章中這樣分享研究背后的故事，" 有時(shí)候這些數(shù)據(jù)甚至只是研究早期，人們基于非常有限的數(shù)據(jù)進(jìn)行的大膽推測。這些知識為我們認(rèn)識世界提供了重要的信息，但不經(jīng)意間，也讓我們戴上了一副叫 " 經(jīng)典 " 的枷鎖，并奉為真理。"

而這項(xiàng)研究與其說提供了一個準(zhǔn)確的數(shù)字，不如說是為更多的相關(guān)研究打下了基礎(chǔ)。隨著時(shí)間的推移，或許我們對螞蟻和更多生物多樣性的了解會有所增加，逐漸填滿這些空白。

你有多久沒看到過螞蟻了？