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科學(xué)家說,我們數(shù)蟲子這件事,從一開始就算錯了。
發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》的最新研究顯示,地球上現(xiàn)存的昆蟲物種數(shù)量,至少在1400萬至2000萬種之間。這個數(shù)字,是目前科學(xué)界主流估計值600萬種的兩到三倍多。這不是小幅修正,而是一次顛覆性的重新丈量,意味著我們腳下和頭頂這個昆蟲的世界,比任何人以為的都要龐大、復(fù)雜,也更加陌生。
勞拉·梅麗莎·古茲曼說得直接:"我們嚴(yán)重低估了需要描述、監(jiān)測和保護(hù)的范圍。"
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這項(xiàng)研究的原始數(shù)據(jù),來自哥斯達(dá)黎加西北部的瓜納卡斯特保護(hù)區(qū),一個覆蓋干旱森林、云霧林和熱帶雨林三大生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)合保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)。
研究團(tuán)隊(duì)在這里部署了15個"馬萊斯陷阱",一種專門設(shè)計用來捕捉黃蜂、蚊蠅等飛行昆蟲的帳篷狀裝置,多年來積累了超過150萬份昆蟲標(biāo)本。光這個數(shù)字,就足以讓人對昆蟲世界的密度產(chǎn)生直覺性的震撼。
研究團(tuán)隊(duì)沒有用傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)方法一只一只去比對,而是大規(guī)模運(yùn)用了DNA條形碼技術(shù),通過識別每個物種特有的基因序列片段來完成鑒定,效率遠(yuǎn)超肉眼比對。最終,他們在這一塊保護(hù)區(qū)內(nèi)識別出超過5萬種昆蟲。
然后,科學(xué)家們把研究焦點(diǎn)收窄到了小腹繭蜂亞科,一類專門寄生毛蟲的微小寄生蜂。這是關(guān)鍵的方法論選擇。邁克·沙基認(rèn)為,相比甲蟲這個以往常用的參照類群,寄生蜂與宿主昆蟲之間存在嚴(yán)格的專一寄生關(guān)系,這種關(guān)系使物種多樣性與宿主多樣性之間的推算具有更堅(jiān)實(shí)的生態(tài)學(xué)邏輯。研究團(tuán)隊(duì)還飼養(yǎng)了約1500種毛蟲,從中采集了大量寄生蜂樣本,補(bǔ)充了陷阱數(shù)據(jù)的盲區(qū)。
利用安妮·趙開發(fā)的物種估算方法,團(tuán)隊(duì)計算出瓜納卡斯特保護(hù)區(qū)的昆蟲物種總數(shù)約為33.3萬種。接著,他們以樹木、青蛙、鳥類和一個特定蛾科作為跨類群參照,用不同生物類群之間多樣性的比例關(guān)系,將保護(hù)區(qū)的數(shù)字外推到全球尺度,最終得出了1400萬至2000萬這個范圍。
古茲曼強(qiáng)調(diào),這個數(shù)字是保守的下限,而非上限。團(tuán)隊(duì)在每一個計算步驟都對假設(shè)進(jìn)行了反復(fù)核驗(yàn),盡可能排除高估的可能性。"我們每一步都投入了大量精力,"她說。
這不只是一道學(xué)術(shù)題的答案修正,它的現(xiàn)實(shí)意義要沉重得多。
昆蟲是地球生態(tài)系統(tǒng)中最關(guān)鍵的支柱類群之一,承擔(dān)著授粉、分解有機(jī)物、維持食物鏈等核心功能。近年來,全球昆蟲數(shù)量下降的警報接連響起,多項(xiàng)研究記錄了數(shù)十年來各地昆蟲生物量和物種數(shù)量的急劇減少。
但問題在于:如果我們連地球上有多少種昆蟲都算錯了,那"昆蟲數(shù)量下降了多少"這個問題,又如何能有準(zhǔn)確的答案?
古茲曼明確指出,這項(xiàng)研究的另一重價值,就是為監(jiān)測昆蟲種群動態(tài)提供一個可靠的基準(zhǔn)線。瓜納卡斯特保護(hù)區(qū)的數(shù)據(jù)庫跨越數(shù)十年,這在熱帶昆蟲研究中極為罕見。有了這條基準(zhǔn)線,科學(xué)家才能真正追蹤氣候變化和土地利用變化對昆蟲多樣性的實(shí)際沖擊,看清物種究竟是在增加、減少,還是在悄悄發(fā)生地理分布的遷移。
新研究還暗示,那些尚未被命名的昆蟲物種,大多數(shù)極有可能是體型微小、數(shù)量稀少、高度特化的專一性物種,它們對特定環(huán)境條件極為敏感,也因此極為脆弱。這些物種中,許多可能在被科學(xué)發(fā)現(xiàn)之前,就已經(jīng)悄然消失。
我們曾以為自己了解身邊這個昆蟲的世界,這項(xiàng)研究告訴我們,那不過是一種幻覺。真實(shí)的答案,比想象中龐大,也比想象中更加緊迫。
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