Цифра ошеломляет: ученые смогли подсчитать, сколько муравьев живет на Земле

Вопросы о необъятности нашего мира могут лишить нас дара речи. Сколько звезд мерцает в нашей галактике? Сколько песчинок протягивается через Сахару? Сколько муравьев бродит по Земле? Долгое время казалось, что у большинства подобных вопросов нет ответа. Но с развитием методов исследования, появлением искусственного интеллекта и моделей машинного обучения ученые начали разгадывать тайны, еще недавно казавшиеся неразрешимыми. Об этом рассказывает Earth.com.

Земля, кажется, любит муравьев

Поскольку оценка численности насекомых может открыть важные экосистемные знания, многие эксперты в течение истории пытались подсчитать отдельные виды насекомых и составить карту их ареалов, стремясь понять, почему эти существа преуспевают в одних местах, но остаются дефицитными в других.

Биологи Сабина Нуттен и Патрик Шультайс из Вюрцбургского университета Юлиуса-Максимилиана посвятили свою работу одному из самых стойких видов насекомых в природе — муравьям.

В мире известно около 22 000 видов муравьев. Их успех зависит от их социальной структуры, в которой некоторые члены занимаются размножением, а другие сосредоточены на таких задачах, как уход за потомством, лечение больных или сбор пищи.

У стен нет командира во главе. Они возлагаются на коллективную деятельность и интеллект роя. Отдельные нейроны человеческого мозга не могут многое сделать сами собой, но их совокупная мощность поражает. Муравьиные колонии отражают этот принцип. Они могут создавать сложные сети троп, использовать свои тела в качестве мостов и «выращивать» грибы или тлю. Некоторые колонии даже превосходят людей в определенных задачах совместного познания.

Распространение и разнообразие муравьев на Земле

Исследование показывает, что муравьи предпочитают тропический и субтропический климат. В лесах многие из них гнездятся среди листьев на земле. В засушливых регионах они суетятся по открытому грунту. Эти детали помогают экологам понять, как температура, растительность и количество осадков могут влиять на популяцию муравьев.

Команда исследователей надеется на дальнейшее изучение факторов, влияющих на процветание муравьёв, особенно в связи с изменением температур по всему миру.

Имея столь огромную численность, муравьи приносят как положительные, так и отрицательные результаты. Они могут поддерживать здоровье экосистем, перерабатывая питательные вещества, а иногда образуют альянсы с растениями или насекомыми, что способствует увеличению местного биоразнообразия. Но не все взаимодействия доброкачественны. В некоторых местах инвазивные муравьи, такие как огненные муравьи, наносят ущерб местным видам.

Дальновидное влияние

Муравьи переносят почву, перемещают семена и меняют многие части своего окружения. На гектар муравьи перемещают до 13 т грунтовой массы в год, и это движение помогает поддерживать круговорот питательных веществ.

Их любовь к семенам означает, что они распространяют некоторые растения далеко за пределы досягаемости материнского растения.

Ученые отмечают, что понимание численности муравьев в мире может помочь в разработке будущих стратегий сохранения, поскольку оно освещает области, которые могут нуждаться в особом внимании для защиты экологического равновесия.

Кроме кругооборота почвы, эти насекомые также расщепляют разлагаемые материалы, предоставляя ценные услуги, которые обогащают плодородие почвы.

Восстановление лесов часто происходит благодаря постоянному перемешиванию органических веществ и муравьи являются ключевыми участниками этого процесса. Такие разные роли означают, что они обладают экологической силой, непропорциональной их размеру.

Пора сосчитать муравьев Земли

Неутомимая команда ученых под руководством Нутэна и Шультайса проанализировала данные 489 меньших исследований наземных и древесных стен, чтобы создать обширную базу данных об их глобальной популяции.

Такой подход позволил получить структурированный взгляд на то, где преуспевают муравьи и в каком количестве они появляются. Когда они подсчитали цифры, они обнаружили несколько удивительное.

«По нашим подсчетам, глобальная популяция муравьев составляет 20 х 10 в ступени 15 – то есть 20 квадриллионов животных. Это 20 с 15 нулями, что сложно понять и оценить», — объясняет Нутен.

Совокупная масса этих насекомых тоже впечатляет.

По словам Шультайса, общее количество муравьев «превышает совокупную биомассу диких птиц и млекопитающих и соответствует примерно 20% биомассы человечества» — открытие, показывающее, насколько жизненно важными могут быть муравьи в экосистемах повсюду.

Муравьи, Земля и изменение климата

С изменением климата ученые хотят увидеть, как эти существа сместят свои ареалы. Исследование этой группы стало первой широкомасштабной попыткой количественного обзора муравьиных популяций, и оно указывает на многие открытые вопросы потенциальных вызовов.

Хотя муравьи процветают на всех континентах, изменение структуры среды и климата может оказать давление на менее приспособленные виды.

В некоторых регионах люди считают муравьями вредителями. Однако эти насекомые, если их удерживать в равновесии, приносят множество невидимых преимуществ. К примеру, их туннели могут способствовать инфильтрации воды в почве. Они также служат добычей для разных животных, создавая звенья пищевой цепи.

Проблемы обычно возникают, когда инвазивные муравьи попадают в среду обитания и вытесняют местные виды, не имеющие против них защиты. Например, огненные муравьи могут перевернуть всю окружающую среду.

Что еще нужно выучить?

Исследователи с энтузиазмом ищут методы для анализа тенденций – например, как экстремальные температуры могут влиять на передвижение муравьев.

Данные глобального долгосрочного мониторинга могут показать, как разные виды справляются с засухами, ураганами или сменой сезонов. Существует также интерес к изучению того, как сельскохозяйственные угодья изменяют присутствие муравьев с течением времени.

В дальнейшем команда подчеркивает важность уточнения данных об этих насекомых. Возвращаясь к ранее изучавшимся экосистемам, эксперты могут узнать, поселились ли муравьи в новых зонах, или покинули старые.

Такая целенаправленная работа может информировать фермеров о борьбе с вредителями, указывать на регионы, где существует риск вторжения вредных видов муравьев, и направлять решения по восстановлению ареалов обитания.

Почему все это важно?

Муравьи редко возглавляют список существ, о которых люди думают. Однако они играют чрезвычайно важную роль в формировании нашего окружения.

Их способность трансформировать биотопы, перераспределять ресурсы и влиять на местное биоразнообразие свидетельствует о необходимости дальнейших исследований.

Различные виды муравьев часто выполняют специализированные задачи, будь то уход за тлей, или прокладка троп, которыми могут следовать другие существа.

Изучение численности муравьев освещает эти влияния, давая подсказки, как сохранить баланс в уязвимых регионах.

Это также побуждает к размышлению о том, сколько скрытых факторов сохраняют наши экосистемы нетронутыми. Хотя муравьи и небольшие, они выполняют функции, которые в противном случае нуждались бы в целом ряде других организмов.

Изучая этих насекомых, ученые получают представление об устойчивости, адаптивности и сложной паутине жизни, которая держит все вместе.

Муравьи, которых часто не замечают, заслуживают центрального места в наших дискуссиях о мире природы. Они формируют среду, помогают распространять семена и более многочисленны, чем большинство из нас может себе представить.

Больше новостей читайте на GreenPost.