首张蚂蚁生物地理图揭示九个全球区域

物种在全球的分布并非随机过程，而是由多种进化机制以及过去和当前的环境限制所致。因此，自 19 世纪中叶以来，生物学家已确定了几个主要区域，称为生物地理区，这些区域描绘了世界各地的这些大型物种群。这些生物地理区代表了地球上生物多样性最基本的描述之一，并常用于生物学的各个领域。

然而，近 150 年来，这些生物地理单元的表征完全来自对脊椎动物(例如鸟类、哺乳动物)和植物群的研究。然而，后者仅代表了地球上发现的少数物种。相比之下，昆虫等高度多样化的群体却被排除在外，而这些努力为保护规划提供了了解生物多样性分布的基本工具。

最近，香港大学生态学家及其日本同事绘制了蚂蚁这一主要昆虫群体的全球生物地理区域图，这是首次尝试，也是一套涵盖这些生物的新方法。这项研究发表在《自然通讯》上，为了解昆虫的分布提供了迄今为止最好的窗口，对全球保护具有重要意义。

昆虫是“主宰世界的小生物”，占所有已知物种的 55% 以上。然而，关于其分布信息的知识空白阻碍了科学家绘制其生物地理区域。

“保护物种和生物多样性的第一步是了解它们的分布情况，”这项研究的资深作者、香港大学生物科学学院昆虫生物多样性和生物地理学实验室负责人 Benoit Guénard 教授说。

为了应对这一挑战，Guénard 教授带领一支国际团队在十多年的时间里收集了近 16,000 种蚂蚁的分布数据。根据 Guénard 教授团队之前的一项研究，蚂蚁是分布最广泛、生态上最占主导地位的昆虫之一，其体重是野生鸟类和哺乳动物总重量的两倍。

对于昆虫类群来说，蚂蚁的分布记录相对完整。Guénard 教授团队经过艰苦努力，收集了 300 多年来对蚂蚁的研究数据，并利用生物信息学和机器学习等先进技术预测和分析蚂蚁的分布。最终，他们绘制出了第一张蚂蚁生物地理图。

该地图显示了蚂蚁的全球领土划分为九大生物地理区。

“有趣的是，当我将这张图与脊椎动物和植物的图谱进行比较时，我发现了很多相似之处，”第一作者、生物科学学院博士生王润熙说，“蚂蚁和植物共享几个在脊椎动物中没有发现的区域。”

进一步的分析证实了作者的观察——不同分类群的生物地理区域非常相似，但植物与蚂蚁的相似度比与任何脊椎动物群的相似度都高。

“这并不奇怪，因为我们知道蚂蚁和植物具有非常密切的生​​态和进化关系。例如，蚂蚁帮助成千上万的植物传播种子，并保护更多植物免受食草动物的侵害。“它们已经共同进化了数百万年，”Guénard 教授解释说。“但这是显示如此重大的生物地理后果的首批证据之一。”

这一结果表明，动物和植物之间的许多相似性可能无法被脊椎动物捕捉到。

“仅蚂蚁并不能代表所有昆虫的超多样性，但它们与植物的相似性可能并非例外，”王说。“我们当然需要付出更多努力，在未来纳入更多的昆虫群体，以描绘全球生物多样性的图景。”