昆蟲的種類，可能比想象中多得多

從半米長的蛾類，到比沙粒還小的纓小蜂，昆蟲在形態和大小上呈現出驚人的多樣性，并構成了地球上最多樣化的動物類群。長期以來，科學家一直在爭論地球上到底有多少種昆蟲。

估算地球上昆蟲物種的數量是一項極具挑戰性的任務。在過去三個世紀里，昆蟲學家已經描述了大約120萬種昆蟲。這里的“描述”是指為這些昆蟲命名并記錄其特征，使其他研究者能夠識別它們。但要找到并描述所有昆蟲物種，幾乎是一項艱巨到不可能實現的任務。目前，大多數專家接受的估計是，地球上大約有600萬種昆蟲。這個估計在過去40年里一直基本維持不變。

但在一項新發表于《美國國家科學院院刊》的研究中，一個昆蟲學家團隊借用了另一個領域的統計方法，對全球昆蟲物種數量進行了新的估計，表明地球上真實的昆蟲物種數量至少有1400萬到2000萬種，是當前估計值的2~3倍。

從寄生蜂入手

在這項新的研究中，研究人員利了用哥斯達黎加的瓜納卡斯特國家公園多年調查累積的昆蟲采樣數據。他們首先采用三種方法，對公園內的一類名為小腹繭蜂（Microgastrinae）的寄生蜂亞科進行了深度采樣。

根據對生活在哥斯達黎加的瓜納卡斯特國家公園的寄生蜂，例如Snellenius robertoespinozai，進行的分析，研究人員估計，地球上大約生活著約2000萬種昆蟲。（圖/JOSE FERNANDEZ-TRIANA）

小腹繭蜂是一類極其多樣的小型寄生蜂。這個類群的一個“臭名昭著”的特點是，它們會把卵產在活的毛毛蟲體內，卵孵化后，幼蟲會取食毛毛蟲的內部組織，在其中生長，最終鉆出宿主體外。這類寄生蜂已經得到了相當充分的研究，科學家已經描述了大約3000種小腹繭蜂，其中許多分布在哥斯達黎加。因此，研究團隊決定檢驗一下，公園內的昆蟲調查究竟在多大程度上捕捉到了當地這類寄生蜂的多樣性。

他們所采取的其中兩種采樣方法使用了一種類似帳篷的裝置，稱為帳幕截捕器，包括一組核心陷阱和一組外圍陷阱；第三種方法則是采集毛毛蟲，并分析從這些毛毛蟲體內羽化出來的寄生蜂物種。

多種飛行昆蟲在瓜納卡斯特公園內被一帳篷狀網式陷阱捕獲后，被保存在乙醇中。（圖/M. Alex Smith）

15個核心帳幕截捕器共捕獲了超過160萬個昆蟲標本，所有標本都進行了DNA條形碼分析。所謂DNA條形碼，是指對一小段DNA進行測序，以識別不同物種。核心帳幕截捕器總共獲得了53,945種昆蟲物種。最終，三個樣本集合共發現了1414種小腹繭蜂物種。

然而，當研究人員檢查這些數據集時，他們驚訝地發現，通過帳幕截捕器捕獲的物種，與通過檢查毛毛蟲發現的物種之間，重合度很低。這種不匹配說明，這兩種方法統計到的都只是公園內的小腹繭蜂物種總數的一部分。

從公園外推到全球

為了估算這個總數，研究人員使用了一種由流行病學家開發的統計方法。這種方法原本用于在患病人數統計不完整的情況下，估計受某種疾病影響的人群規模。換句話說，研究人員把寄生蜂物種的真實數量，類比成一次疫情中真實感染者的數量。這一方法顯示，該公園內可能生活著多達2394種小腹繭蜂物種。

如果這個估計成立，那么公園核心區域的調查只發現了當地小腹繭蜂的約1/6。隨后，研究人員將這個比例應用到識別出的53,945種昆蟲上，以估算公園內所有昆蟲的真實物種數量。最終估計結果多達332,846種昆蟲，其中大多數尚未被觀察到。

為了估算全球可能有多少種昆蟲，研究人員利用了另一個同樣多樣化的生物類群——樹木。全球樹木物種的估計數量約為7.3萬種，而瓜納卡斯特擁有1200到1500種樹木。這意味著瓜納卡斯特公園包含了全球樹木多樣性的1.6%到2.1%。如果昆蟲也符合類似比例，那么地球上的昆蟲物種數量可能在1330萬到2470萬種之間；較為穩妥的中間估計值為2030萬種。

還沒發現，就可能消失

在這項研究中，研究人員使用了非常有力且穩健的統計方法，用一個小數字外推出一個大得驚人的數字。研究人員表示，他們的數字是保守估計，這意味著外界仍有可能存在數百萬種尚未被發現的昆蟲。昆蟲本來就已經被認為是動物中最多樣化的類群。如果對昆蟲多樣性的估計比原先認為的多出如此之多，那將對我們理解地球生物多樣性的規模、豐富程度以及未來產生深遠影響。

對昆蟲物種總數作出估計，可能對保護工作具有極大價值，因為如果科學家連有哪些昆蟲物種存在都不知道，就無法監測它們的衰退。

#參考來源：

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2524283123

https://www.science.org/content/article/scientists-have-only-discovered-tiny-fraction-living-insect-species

https://www.eurekalert.org/news-releases/1133086

https://www.sciencenews.org/article/insects-species-estimate-earth

#圖片來源：

封面圖&首圖：Europeana / Unsplash