Цифра приголомшує: науковці змогли підрахувати, скільки мурах живе на Землі

Питання про неосяжність нашого світу можуть позбавити нас дару мовлення. Скільки зірок мерехтить у нашій галактиці? Скільки піщинок простягається через Сахару? Скільки мурах блукає по Землі? Довгий час здавалося, що більшість подібних запитань не мають відповіді. Але з розвитком методів дослідження, появою штучного інтелекту та моделей машинного навчання науковці почали розгадувати таємниці, які ще нещодавно здавалися нерозв'язними. Про це розповідає Earth.com.

Земля, здається, любить мурах

Оскільки оцінка чисельності комах може відкрити важливі екосистемні знання, багато експертів протягом історії намагалися підрахувати окремі види комах і скласти карту їхніх ареалів, прагнучи зрозуміти, чому ці істоти процвітають в одних місцях, але залишаються дефіцитними в інших.

Біологи Сабіна Нутен і Патрік Шультайс із Вюрцбурзького університету Юліуса-Максиміліана присвятили свою роботу одному з найстійкіших видів комах у природі — мурахам.

У світі відомо близько 22 000 видів мурах. Їхній успіх залежить від їхньої соціальної структури, в якій певні члени займаються розмноженням, а інші зосереджені на таких завданнях, як догляд за потомством, лікування хворих чи збирання їжі.

У мурах немає командира на чолі. Вони покладаються на колективну діяльність та інтелект рою. Окремі нейрони людського мозку не можуть багато чого зробити самі собою, але їхня сукупна потужність вражає. Мурашині колонії віддзеркалюють цей принцип. Вони можуть створювати складні мережі стежок, використовувати свої тіла як мости, та «вирощувати» гриби чи попелицю. Деякі колонії навіть перевершують людей у певних завданнях спільного пізнання.

Поширення та різноманітність мурах на Землі

Дослідження показує, що мурахи віддають перевагу тропічному та субтропічному клімату. У лісах багато з них гніздяться серед листя на землі. У посушливих регіонах вони метушаться по відкритому ґрунту. Ці деталі допомагають екологам зрозуміти, як температура, рослинність і кількість опадів можуть впливати на популяції мурах.

Команда дослідників сподівається на подальше вивчення факторів, що впливають на процвітання мурах, особливо у зв'язку зі зміною температур по всьому світу.

Маючи таку величезну чисельність, мурахи приносять як позитивні, так і негативні результати. Вони можуть підтримувати здоров'я екосистем, переробляючи поживні речовини, а іноді утворюють альянси з рослинами чи комахами, що сприяє збільшенню місцевого біорізноманіття. Але не всі взаємодії є доброякісними. У деяких місцях інвазивні мурахи, такі як вогняні мурахи, завдають шкоди місцевим видам.

Далекосяжний вплив

Мурахи переносять ґрунт, переміщують насіння і змінюють багато частин свого оточення. На гектар мурахи переміщують до 13 т ґрунтової маси на рік, і цей рух допомагає підтримувати колообіг поживних речовин.

Їхня любов до насіння означає, що вони поширюють деякі рослини далеко за межі досяжності материнської рослини.

Науковці зазначають, що розуміння чисельності мурах у світі може допомогти у розробці майбутніх стратегій збереження, оскільки воно висвітлює області, які можуть потребувати особливої уваги для захисту екологічної рівноваги.

Окрім кругообігу ґрунту, ці комахи також розщеплюють матеріали, що розкладаються, надаючи цінні послуги, які збагачують родючість ґрунту.

Відновлення лісів часто відбувається завдяки постійному перемішуванню органічних речовин, і мурахи є ключовими учасниками цього процесу. Такі різноманітні ролі означають, що вони володіють екологічною силою, непропорційною їхньому розміру.

Час порахувати мурах Землі

Невтомна команда вчених під керівництвом Нутен і Шультайса проаналізувала дані 489 менших досліджень наземних і деревних мурах, аби створити велику базу даних про їхню глобальну популяцію.

Такий підхід дозволив отримати структурований погляд на те, де процвітають мурахи і в якій кількості вони з'являються. Коли вони підрахували цифри, то виявили дещо дивовижне.

«За нашими підрахунками, глобальна популяція мурах становить 20 х 10 у ступені 15 — тобто 20 квадрильйонів тварин. Це 20 з 15 нулями, що важко зрозуміти й оцінити», — пояснює Нутен.

Сукупна маса цих комах також вражає.

За словами Шультайса, загальна кількість мурах «перевищує сукупну біомасу диких птахів і ссавців і відповідає приблизно 20 % біомаси людства» — відкриття, яке показує, наскільки життєво важливими можуть бути мурахи в екосистемах повсюди.

Мурахи, Земля та зміна клімату

Зі зміною клімату науковці хочуть побачити, як ці істоти змістять свої ареали. Дослідження цієї групи стало першою широкомасштабною спробою кількісного огляду мурашиних популяцій, і воно вказує на багато відкритих питань щодо потенційних викликів.

Хоча мурахи процвітають на всіх континентах, зміна структури середовища існування та клімату може спричинити тиск на менш пристосовані види.

У деяких регіонах люди вважають мурах шкідниками. Проте ці комахи, якщо їх утримувати в рівновазі, приносять багато невидимих переваг. Наприклад, їхні тунелі можуть сприяти інфільтрації води в ґрунті. Вони також слугують здобиччю для різних тварин, створюючи ланки харчового ланцюга.

Проблеми зазвичай виникають, коли інвазивні мурахи потрапляють у середовище існування і витісняють місцеві види, які не мають проти них захисту. Наприклад, вогняні мурахи можуть перевернути все довкілля.

Що ще потрібно вивчити?

Дослідники з ентузіазмом шукають методи для аналізу тенденцій — наприклад, як екстремальні температури можуть впливати на пересування мурах.

Дані глобального довгострокового моніторингу можуть показати, як різні види справляються з посухами, ураганами чи зміною сезонів. Існує також цікавість до вивчення того, як сільськогосподарські угіддя змінюють присутність мурах із плином часу.

В подальшому команда підкреслює важливість уточнення даних про цих комах. Повертаючись до екосистем, які вивчалися раніше, експерти можуть дізнатися, чи оселилися мурахи в нових зонах, чи покинули старі.

Така цілеспрямована робота може інформувати фермерів про боротьбу зі шкідниками, вказувати на регіони, де існує ризик вторгнення шкідливих видів мурашок, і спрямовувати рішення щодо відновлення ареалів проживання.

Чому все це важливо?

Мурахи рідко очолюють список істот, про яких люди думають. Проте вони відіграють надзвичайно важливу роль у формуванні нашого оточення.

Їхня здатність трансформувати біотопи, перерозподіляти ресурси та впливати на місцеве біорізноманіття свідчить про необхідність подальших досліджень.

Різні види мурах часто виконують спеціалізовані завдання, чи то догляд за попелицями, чи то прокладання стежок, якими можуть слідувати інші істоти.

Вивчення чисельності мурашок висвітлює ці впливи, даючи підказки, як зберегти баланс у вразливих регіонах.

Це також спонукає до роздумів про те, скільки прихованих факторів зберігають наші екосистеми недоторканими. Хоча мурахи й невеликі, вони виконують функції, які в іншому випадку потребували б цілої низки інших організмів.

Вивчаючи цих комах, науковці отримують уявлення про стійкість, адаптивність і складну павутину життя, яка тримає все разом.

Мурахи, яких часто не помічають, заслуговують на центральне місце в наших дискусіях про світ природи. Вони формують середовище, допомагають поширювати насіння і є більш численними, ніж більшість із нас може собі уявити.

Більше новин читайте на GreenPost.