从半米长的蛾类，到比沙粒还小的缨小蜂，昆虫在形态和大小上呈现出惊人的多样性，并构成了地球上最多样化的动物类群。长期以来，科学家一直在争论地球上到底有多少种昆虫。
估算地球上昆虫物种的数量是一项极具挑战性的任务。在过去三个世纪里，昆虫学家已经描述了大约120万种昆虫。这里的“描述”是指为这些昆虫命名并记录其特征，使其他研究者能够识别它们。但要找到并描述所有昆虫物种，几乎是一项艰巨到不可能实现的任务。目前，大多数专家接受的估计是，地球上大约有600万种昆虫。这个估计在过去40年里一直基本维持不变。
但在一项新发表于《美国国家科学院院刊》的研究中，一个昆虫学家团队借用了另一个领域的统计方法，对全球昆虫物种数量进行了新的估计，表明地球上真实的昆虫物种数量至少有1400万到2000万种，是当前估计值的2~3倍。
从寄生蜂入手
在这项新的研究中，研究人员利了用哥斯达黎加的瓜纳卡斯特国家公园多年调查累积的昆虫采样数据。他们首先采用三种方法，对公园内的一类名为小腹茧蜂（Microgastrinae）的寄生蜂亚科进行了深度采样。
根据对生活在哥斯达黎加的瓜纳卡斯特国家公园的寄生蜂，例如Snellenius robertoespinozai，进行的分析，研究人员估计，地球上大约生活着约2000万种昆虫。（图/JOSE FERNANDEZ-TRIANA）
小腹茧蜂是一类极其多样的小型寄生蜂。这个类群的一个“臭名昭著”的特点是，它们会把卵产在活的毛毛虫体内，卵孵化后，幼虫会取食毛毛虫的内部组织，在其中生长，最终钻出宿主体外。这类寄生蜂已经得到了相当充分的研究，科学家已经描述了大约3000种小腹茧蜂，其中许多分布在哥斯达黎加。因此，研究团队决定检验一下，公园内的昆虫调查究竟在多大程度上捕捉到了当地这类寄生蜂的多样性。
他们所采取的其中两种采样方法使用了一种类似帐篷的装置，称为帐幕截捕器，包括一组核心陷阱和一组外围陷阱；第三种方法则是采集毛毛虫，并分析从这些毛毛虫体内羽化出来的寄生蜂物种。
多种飞行昆虫在瓜纳卡斯特公园内被一帐篷状网式陷阱捕获后，被保存在乙醇中。（图/M. Alex Smith）
15个核心帐幕截捕器共捕获了超过160万个昆虫标本，所有标本都进行了DNA条形码分析。所谓DNA条形码，是指对一小段DNA进行测序，以识别不同物种。核心帐幕截捕器总共获得了53,945种昆虫物种。最终，三个样本集合共发现了1414种小腹茧蜂物种。
然而，当研究人员检查这些数据集时，他们惊讶地发现，通过帐幕截捕器捕获的物种，与通过检查毛毛虫发现的物种之间，重合度很低。这种不匹配说明，这两种方法统计到的都只是公园内的小腹茧蜂物种总数的一部分。
从公园外推到全球
为了估算这个总数，研究人员使用了一种由流行病学家开发的统计方法。这种方法原本用于在患病人数统计不完整的情况下，估计受某种疾病影响的人群规模。换句话说，研究人员把寄生蜂物种的真实数量，类比成一次疫情中真实感染者的数量。这一方法显示，该公园内可能生活着多达2394种小腹茧蜂物种。
如果这个估计成立，那么公园核心区域的调查只发现了当地小腹茧蜂的约1/6。随后，研究人员将这个比例应用到识别出的53,945种昆虫上，以估算公园内所有昆虫的真实物种数量。最终估计结果多达332,846种昆虫，其中大多数尚未被观察到。
为了估算全球可能有多少种昆虫，研究人员利用了另一个同样多样化的生物类群——树木。全球树木物种的估计数量约为7.3万种，而瓜纳卡斯特拥有1200到1500种树木。这意味着瓜纳卡斯特公园包含了全球树木多样性的1.6%到2.1%。如果昆虫也符合类似比例，那么地球上的昆虫物种数量可能在1330万到2470万种之间；较为稳妥的中间估计值为2030万种。
还没发现，就可能消失
在这项研究中，研究人员使用了非常有力且稳健的统计方法，用一个小数字外推出一个大得惊人的数字。研究人员表示，他们的数字是保守估计，这意味着外界仍有可能存在数百万种尚未被发现的昆虫。昆虫本来就已经被认为是动物中最多样化的类群。如果对昆虫多样性的估计比原先认为的多出如此之多，那将对我们理解地球生物多样性的规模、丰富程度以及未来产生深远影响。
对昆虫物种总数作出估计，可能对保护工作具有极大价值，因为如果科学家连有哪些昆虫物种存在都不知道，就无法监测它们的衰退。
#参考来源：
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2524283123
https://www.science.org/content/article/scientists-have-only-discovered-tiny-fraction-living-insect-species
https://www.eurekalert.org/news-releases/1133086
https://www.sciencenews.org/article/insects-species-estimate-earth
#图片来源：
封面图&首图：Europeana / Unsplash
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