以色列研究人員首次對全球陸域昆蟲與節肢動物所具有的生物總重量進行估算

這是一個困擾生態學家數十年的難題。

節肢動物時不時地圍繞在我們四周，不論是在野外或農田裡嗡嗡作響，還是在街上和家中爬行，也許在我們的地板下和管道系統裡，或甚至在我們的食物和身上。不過，雖然我們經常被這群包含昆蟲在內的一百多萬種無脊椎動物所困擾，它們的消失卻將會成為災難：節肢動物是生態系統的工程師，它們為我們的農作物授粉，為農業翻動土壤；從小型的鶯鳥到巨大的狼獾都直接或間接地以它們為食，維持著眾多捕食者的多樣性。

然而，儘管它們對環境和人類非常重要，縱使有許多數據顯示它們的數量在受人類活動影響的區域正在以令人擔憂的速度下降，但科學家們對於節肢動物究竟有多少，或是他們的總生物重量有多少這類關於節肢動物基礎生物學的問題卻缺乏整體或全球性的答案。

以色列魏茲曼科學研究院（Weizmann Institute of Science）的研究人員現在針對這樣的議題邁出了重要的一步。於最近發表在《科學進展》（Science Advances）上的一項研究中，由Ron Milo教授率領的研究團隊估算出陸地上節肢動物的總生物量或總重量約為10億噸，這與所有人類（約4億噸）和所有畜牧動物（約6億噸）的總重量大致相同。

「節肢動物可被稱之為『運轉整個世界的小齒輪』，這是因為它們在各種生態進程中發揮核心作用。如果我們要充分了解人類對地球的影響以及氣候變遷可能帶來的後果，我們勢必得將它們列入考慮範圍。」，Yuval Rosenberg博士表示。他和Yinon M. Bar-On博士一同在魏茲曼植物和環境科學系Milo教授的實驗室中執行這項研究。Rosenber博士說：「量化節肢動物種群建立了一個基準，我們可以據此衡量節肢動物群落未來的變化以及這些變化倒過來如何影響全球進程。」

研究人員從多年來在世界各個角落約500個調查點進行的數千次觀察中收集數據。這些地點代表了各種生物系群，從雨林、沙漠到農業區等等。科學家們檢視了地面上和地底下的節肢動物生物量的數據，例如從植物上收集的數據。

這項研究指出，大部分陸域節肢動物的生物量來自於生活在地底下的生物：包含跳蟲和蟎蟲。這些微型動物對於地下世界豐富的生態環境來說是個關鍵。地下節肢動物影響土壤施肥、參與全球碳循環的過程。它們捕食其他生物，維持生態平衡。研究人員計算出地下的節肢動物個體數量約為10萬兆隻，或100億億隻。

在這些節肢動物中，群居生活的社會性昆蟲約占地下節肢動物總重量的一半。白蟻和螞蟻分別佔這類生物的40%和10%。至於生活於地面上的節肢動物，它們生物量大部分來自於熱帶森林，包括許多令人熟悉的節肢動物，如蝴蝶、螞蟻、甲蟲、蚱蜢和蜘蛛。

「我們經常從生物多樣性或是物種的數量多寡的角度來檢視節肢動物，雖然這是個非常重要的解析稜鏡，但它有時可能會扭曲我們對各種節肢動物相對份量以及它們對生態進程影響的理解」

Rosenberg博士接著補充說：「有許多個體的物種，或者有較大累積生物重量的物種，通常會比稀有物種更具影響力」，「量化節肢動物的全球生物重量有助於對多樣化的生態過程產生更相關和更精準的觀點，並使人們對節肢動物於全球生態中所扮演的角色有著整體性與量化的理解。」

「這項研究為社會大眾提供了些許深刻的見解」，Milo教授說；他的實驗室近年來主導了幾項繪製各種物種群體的全球生物量研究。「這個研究糾正了我們既有對節肢動物種群的取之不盡用之不竭的印象。儘管它們分佈廣泛，但情況並非如此。節肢動物受到人類和氣候變遷的強烈衝擊，這到頭來又使我們的生態系統變得脆弱」，Milo教授說。從他的研究團隊發表出的報告顯示，例如：在同個氣候區中，農業用地的節肢動物數量遠遠少於樹林和森林中的節肢動物數量。

「我們生態系統的健康與否於很大程度上取決於節肢動物的種群狀況。它們在調節植被方面是一股巨大的力量；數以千計的鳥類、爬行動物和兩棲動物以他們為食；而節肢動物最終也會幫助分解和回收死去的植物和動物以及動物們的排泄物」，Rosenberg博士說。「這對我們也有巨大的影響。即使看似微小的服務（如分解排泄物）不僅能使土壤肥沃，還能防止疾病和害蟲的爆發。因此全球節肢動物種群的減少使我們必須仔細監測它們的狀況。巨觀量化的觀點可以幫助我們評估生態系統可能發生的變化，以及這對我們的健康、經濟、農業和生活品質可能會造成的衝擊」。

資料來源：

https://wis-wander.weizmann.ac.il/environment/answering-question-has-bugged-ecologists-decades