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編譯 | 文樂樂
米長的飛蛾到比沙粒還小的仙女蜂,昆蟲的形態(tài)和大小各不相同,構(gòu)成了地球上物種多樣性最高的動物群體。但6月29日發(fā)表于美國《國家科學院院刊》的一項研究顯示,迄今發(fā)現(xiàn)的昆蟲物種可能只是全球昆蟲的一小部分。一支昆蟲學家團隊借鑒其他領(lǐng)域的統(tǒng)計方法,估算出地球上可能有2000萬種昆蟲,是之前估計的3倍多。
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研究人員估計,地球上大約有2000萬種昆蟲,其中僅有100萬種得到了描述。圖片來源:JOSE FERNANDEZ-TRIANA
“盡管這是一個驚人的數(shù)字,但他們的方法為人們提供了全球昆蟲多樣性的下限。”美國加州科學院的Brian Fisher表示,“對我來說,究竟有多少并不重要,關(guān)鍵是他們證明了我們目前的數(shù)字是非常小的。”
科學家一直在爭論到底有多少種昆蟲,此前普遍認為大約有600萬種。在過去的3個世紀里,昆蟲學家已描述了約100萬種昆蟲,但要發(fā)現(xiàn)并描述所有的昆蟲是一項艱巨甚至不可能完成的任務(wù)。“這根本不可能實現(xiàn)。”論文作者之一、美國康涅狄格大學的Robert Colwell表示,“沒有足夠的分類學家來描述所有的昆蟲物種。”
為更準確估算昆蟲多樣性,Colwell和同事研究了哥斯達黎加瓜納卡斯特國家公園多年的昆蟲調(diào)查數(shù)據(jù),并應(yīng)用了借鑒自流行病學的統(tǒng)計方法。他們首先重點考察了一種名為小腹繭蜂亞科(Microgastrinae)的寄生蜂亞科,該亞科因?qū)⒙旬a(chǎn)在活毛蟲體內(nèi)而聞名。關(guān)于這類寄生蜂的研究非常充分,科學家已描述了約3000種小腹繭蜂亞科寄生蜂,其中許多分布于哥斯達黎加。因此,研究團隊決定檢驗公園內(nèi)的昆蟲調(diào)查在多大程度上準確反映了當?shù)丶纳涞亩鄻有浴?/p>
在過去幾年中,科學家對公園內(nèi)的飛蟲進行了調(diào)查——在一個陷阱中鑒定出388種小腹繭蜂亞科物種,在另一個陷阱中鑒定出578種。此外,科學家還研究了公園內(nèi)被寄生的毛蟲,并鑒定出889種胡蜂物種。
然而,在分析這些數(shù)據(jù)集后,Colwell和同事驚訝地發(fā)現(xiàn),陷阱捕獲的物種與檢查毛蟲發(fā)現(xiàn)的物種幾乎沒有重疊。這種不一致表明,這兩種方法只記錄了公園內(nèi)小腹繭蜂亞科物種的一小部分。為估算總數(shù),研究人員采用了流行病學家開發(fā)的一種方法,即基于對患病人數(shù)的不完全統(tǒng)計來估算受疾病影響的人群規(guī)模。在這里,小腹繭蜂亞科的真實物種數(shù)量就相當于疾病中的真實患者數(shù)量。結(jié)果顯示,該公園棲息著2394種小腹繭蜂亞科物種。
如果這一結(jié)論成立,那么在公園核心區(qū)域進行的調(diào)查只發(fā)現(xiàn)了大約1/6的小腹繭蜂亞科昆蟲。將這一比例套用到瓜納卡斯特國家公園已知的全部53945種昆蟲上,可推算出該公園實際共棲息著332846種昆蟲,其中大部分尚未被發(fā)現(xiàn)。
隨后,研究人員利用另一個高度多樣化的生物群體——樹木,將這一數(shù)字推及全球范圍。瓜納卡斯特公園有1200~1500種樹木,而地球上大約有7.3萬種,這意味著該公園涵蓋了全球1.6%到2.1%的樹木多樣性。如果昆蟲的多樣性也遵循相同的比例,那么地球上大約有1330萬~2470萬種昆蟲,一個穩(wěn)妥的中間值是2030萬種。
“我們是從一個小數(shù)字推算出這個大數(shù)字的。”論文作者、美國康奈爾大學的Melissa Guzman說,“但我們采用了非常強大且嚴謹?shù)慕y(tǒng)計方法得出了這一估值。它挑戰(zhàn)了我們的許多假設(shè)。”Guzman表示,對昆蟲物種總數(shù)進行估算對保護工作可能具有重要價值,因為如果科學家不知道有哪些昆蟲物種存在,就無法監(jiān)測昆蟲數(shù)量的減少。
作者表示,他們的估算數(shù)字較為保守,這意味著可能還有數(shù)百萬種尚未被發(fā)現(xiàn)的昆蟲物種。專家表示,即便僅以目前的估值來看,這一新數(shù)據(jù)對理解地球生物多樣性的規(guī)模和豐度也具有深遠意義。
智利天主教大學的Darko Cotoras認為,這項研究清楚地表明,當前有多少生物多樣性正面臨威脅。他指出,有超過40%的已知昆蟲物種面臨滅絕威脅,許多科學家擔心,昆蟲物種消失的速度比發(fā)現(xiàn)它們的速度還要快。“這就好像圖書館被燒了而書還沒來得及讀。”
相關(guān)論文信息:
https://doi.org/10.1073/pnas.2524283123
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