Энтомологи насчитали 20 квадриллионов муравьев на Земле

Энтомологи впервые подсчитали общую численность особей муравьев на Земле, она составила 20 квадриллионов особей. Для этого группа ученых провела метаанализ около 489 исследований из разных стран мира, посвященных муравьям. Выяснилось, что общая биомасса муравьев больше, чем совокупная биомасса всех диких птиц и млекопитающих. Статья опубликована в журнале The Proceedings of the National Academy of Sciences.

Данные о численности и местах обитания живых организмов очень важны для понимания их роли в экосистеме и значении для других таксонов. Класс насекомых — самый многочисленный среди беспозвоночных, которые в свою очередь составляют 80 процентов всех эукариот на Земле. Однако знания о таксономическом разнообразии насекомых очень ограничены, эмпирических данных об их глобальной численности, средах обитания и скоплениях в определенных биомах до сих пор не удавалось собрать. Это касается даже вездесущих муравьев, которые, по мнению ученых, имеют решающее значение для экологии планеты.

Муравьи отличаются огромным разнообразием, насчитывая более 15700 описанных видов и подвидов и, по предположениям ученых, еще столько же неописанных. Эти крошечные насекомые являются важнейшим звеном наземных экосистем благодаря их взаимодействиям с другими организмами. Так муравьи рассеивают семена растений, являются симбионтами с сокососущими насекомыми, в гнездах муравьев проживает большое количество мирмекофильных насекомых, таких как тля, жуки, пауки, клещи и другие. Кроме того муравьи выступают как в роли хищника, так и в роли добычи. Однако именно огромное количество муравьев и, следовательно, их биомасса определяют масштаб их воздействия. Влияние муравьев на разложение питательных веществ, оборот почвы, огромно: они могут выкопать до 13 тонн почвы за раз.

Предыдущие попытки посчитать муравьев сводились к локальным наблюдениям в отдельных регионах. Например, в одной из работ сообщалось о 20 миллионах муравьев на гектар леса в Кот-д’Ивуа́р. Также экологи в разное время пытались приблизительно подсчитать муравьев методом экстраполяции локальных данных. Например, в одной из последних гипотез ученые оценили общую биомассу муравьев равной человеческой, основываясь всего на двух исследованиях с островов Борнео и острова Серам, которые особенно богаты муравьями.

Группа энтомологов под руководством Патрика Шультаса (Patrick Schultheiss) из Университета Маккуори в Сиднее собрала эмпирические данные об наземных и древесных муравьях со всех континентов, проанализировав 489 исследований из разных стран. В своей оценке ученые учитывали все основные биомы и места обитания насекомых и два метода отбора проб: образцы мертвого напочвенного покрова и ловушки, всего 1306 мест отбора проб. Сначала энтомологи подсчитали плотность присутствия муравьев для каждого биома, затем экстраполировали ее на общую площадь биомы и ссумировали цифры всех биом. При этом каждый из двух методов отбора проб учитывался отдельно. Выяснилось, что 61 процент от общей численности наземных муравьев приходится только на два биома: тропические влажные леса и тропические саванны, где насекомые сосредоточены в лесной подстилке. Меньше всего муравьев — в средиземноморских кустарниках и тропических хвойных лесах. 

В итоге энтомологи оценили глобальную численность муравьев в 20 квадриллионов особей (среди них 3 квадриллиона — наземные муравьи), общей биомассой в 12 мегатонн сухого углерода, что составляет 20 процентов сухой биомассы человечества. Муравьи распределены неравномерно, больше всего особей сосредоточено в тропических и субтропических регионах. Плотность муравьев-листорезов наиболее высока в лесах, кормящихся муравьев — в засушливых регионах. При этом ученые назвали свою оценку скромной и предположили, что на самом деле муравьев гораздо больше. 

Результаты исследования подтверждают гипотезу о том, что муравьи являются центром наземных экосистем, а также показывают, что в современных знаниях об экологии еще много пробелов. В частности географическая карта распространения муравьев, составленная энтомологами, может помочь экологам отслеживать реакцию муравьев на изменение в окружающей среде.

Известно, что муравьиные колонии представляют собой сложную структуру, а поведение особой подчинено семейным целям. Год назад мы писали об исследовании, посвященном поведению кочевых хищных муравьев. Энтомологи выяснили, что насекомые устраивают тайники с добычей для того, чтобы повысить эффективность своих налетов.