Каждый, кто когда-либо сталкивался с нашествием муравьев, знает, как коварно и быстро они могут захватить кухню или дом. Скромный муравей - одно из самых успешных и доминирующих животных на планете. Они гиперорганизованы и наладили тесное взаимодействие со всеми - от растений и грибов до других насекомых и крупных позвоночных. Американский биолог Эдвард О. Уилсон назвал их "маленькими существами, которые управляют миром". "Муравьи составляют две трети биомассы всех насекомых", - писал Уилсон в книге "Муравьи", написанной в 1990 году в соавторстве с Бертом Хёльдоблером. "Существуют миллионы видов организмов, и мы почти ничего о них не знаем".
Проще говоря, они повсюду. Из-за их вездесущности ученые давно задаются вопросом, сколько этих шестиногих жуков живет на нашей планете и каков их общий вес.
Исследование, опубликованное сегодня в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, дает потенциальный ответ. По оценкам нового исследования, проведенного Университетом Гонконга, на Земле обитает 20 квадриллионов (или 20 × 1015 или 20 000 000 000 000 000 000 000) муравьев. Предыдущие оценки, включая оценку знаменитых Хёльдоблера и Уилсона, варьировались от 1015 до 1016 особей и были, по сути, обоснованными предположениями, поскольку во время их исследований не было глобального, репрезентативного набора данных. В новом исследовании общее число муравьев на Земле оценивается в 2-20 раз больше.
Эта международная группа исследователей собрала данные о наземных и дендроидных (обитающих на деревьях) муравьях из 465 исследований, охватывающих континенты, основные биомы и места обитания. Этот гигантский глобальный набор данных потребовал шести лет, чтобы точно определить количество муравьев на нашей планете.
"На протяжении десятилетий исследователи муравьев были невероятно заняты изучением муравьиных сообществ по всему миру. Они собрали тысячи образцов муравьев для идентификации вида и часто подсчитывали всех муравьев, публикуя свои результаты в научных статьях. Мы смогли собрать такие данные из почти 500 различных исследований со всего мира, написанных на разных языках. Таким образом, мы смогли определить плотность муравьев в различных частях земного шара, а также оценить общее количество муравьев на Земле", - сообщил Popular Science по электронной почте соавтор исследования Патрик Шультхайс, который в настоящее время является временным главным исследователем Университета Вюрцбурга в Германии.
Эти насекомые невероятно важны как инженеры экосистем во многих биомах и типах экосистем, таких как тропические леса, луга и пустыни. Они переворачивают и аэрируют почву, что позволяет воде и кислороду поступать к корням растений. Они распространяют семена для выращивания новых растений, питаются разнообразными органическими материалами, а также служат пищей для других хищников.
Такое количество муравьев на Земле соответствует биомассе примерно в 12 мегатонн сухого углерода.
"Наша оценка глобальной популяции муравьев составляет 20 × 1015 особей", - пишет в своем заявлении соавтор исследования Сабина Нутен, ныне научный сотрудник Вюрцбургского университета. "Это 20 с 15 нулями, что трудно оценить. С точки зрения биомассы, все муравьи на Земле весят больше, чем все дикие птицы и млекопитающие вместе взятые, или около 20 процентов биомассы человека."
Муравьи-мародеры (Carebara nr. diversa) - одни из самых распространенных муравьев в тропических дождевых лесах Азии. Как видно на примере изображенных муравьев, этот вид чрезвычайно полиморфен: особи одной колонии различаются по размеру и форме. Эти экземпляры были найдены на острове Ламма, САР Гонконг, Китай. CREDIT: François Brassard; Patrick Schultheiss; Sabine Nooten.Исследование также показало, что муравьи неравномерно распределены по поверхности суши во всем мире. Как правило, в тропических регионах муравьев больше, чем в нетропических, но это также зависит от местной экосистемы.
Команда была весьма удивлена, поскольку большинство ученых не занимаются индивидуальным подсчетом количества муравьев, а стремятся ответить на вопросы, касающиеся биоразнообразия, экологических процессов и эволюции. Количество муравьев часто указывается в качестве меры размера выборки. Команда также была удивлена тем, что окончательный список не охватывает все места на планете. По словам Шультхайса и Нутена, есть районы мира (Центральная Африка или некоторые части Азии), где у них практически нет данных такого рода.
"Мы надеемся, что это исследование повысит осведомленность о том, насколько важны муравьи в глобальном масштабе. Мы также надеемся вдохновить ученых и других граждан на изучение муравьев в тех частях света, о которых мы знаем меньше всего". Подсчет муравьев с помощью стандартных методов не представляет особой сложности, но наше исследование показало, что даже самые простые данные могут быть невероятно информативными. В конце концов, нам нужны такие глобальные наборы данных, чтобы помочь нам понять, что мы должны или должны защищать", - говорится в электронном письме авторов.
Имея на руках этот глобальный набор данных, следующим шагом команды будет изучение того, почему в одних частях света муравьев больше, чем в других. Они предполагают, что это связано с климатом, землепользованием человека или другими экологическими особенностями.