Как произошла трансформация Земли в планету, населенную муравьями, и существуют ли территории, свободные от их присутствия?

Если суммарно оценить биомассу всех муравьев на Земле, она окажется больше общей массы птиц и животных. Какова же реальная численность этих насекомых?

Американский биолог Эдвард Уилсон однажды назвал этих беспозвоночных «небольшими существами, контролирующими мир». И, наблюдая за тем, как муравьи распространились по всей планете, легко поверить в справедливость этой концепции. Эти неутомимые работники заселили практически все уголки суши. Однако даже у мирового господства есть свои пределы: на земной карте можно найти области, которые так и остались недоступными для муравьев.

Сколько всего на Земле муравьев

Прежде всего необходимо попытаться осознать масштаб явления. В 2022 году исследователи представили «умеренные» оценки численности муравьев на планете. Полученное число настолько велико, что его сложно представить: 20 квадриллионов. Речь идет о колоссальном количестве – двадцати миллионах миллиардов мелких ползающих существ.

Для того чтобы осознать масштаб этой цифры, ученые перевели ее в биомассу. Общий вес всех муравьев (рассчитанный в пересчете на сухой углерод) составил 12 мегатонн. Этот показатель превышает суммарный вес всех диких птиц и млекопитающих, обитающих на Земле, и приблизительно равен пятой части биомассы человечества. Исследователи признают, что, вероятно, они занизили фактические данные, и реальное число муравьев может быть еще больше.

Где прячутся муравьи

Для получения этих данных международная группа ученых провела анализ примерно 500 научных работ, посвященных наземным и древесным муравьям. Было изучено практически все крупные экосистемы, однако в поле зрения исследователей не попали «домоседы» – особи, которые никогда не покидают гнездо. Существенные пробелы в данных остались в бореальных лесах, где наблюдается недостаток информации. Следует отметить, что бореальные леса — это лесные массивы Северного полушария, характеризующиеся длительным периодом снегов и низких температур.

Распределение этих двадцати квадриллионов особей по планете происходит крайне неравномерно. Подавляющее большинство наземных муравьев (почти две трети) предпочитают теплый и влажный климат. Основные «муравьиные мегаполисы» сосредоточены всего в двух типах биомов: дождевых тропических лесах и тропических саваннах.

Исследователи выявили интересную особенность: в лесных массивах плотность муравьиных колоний на деревьях оказывается в четыре раза больше, чем в кустарниковых зарослях. В то же время, засушливые и сухове́йные районы предпочитают виды, питающиеся непосредственно с поверхности земли. Несмотря на значительные усилия энтомологов, наши представления о распространении муравьев все еще содержат существенные пробелы.

Где нет муравьев

С тех пор как эти насекомые появились приблизительно 140–168 миллионов лет назад, они дали начало 15 700 видам и подвидам и расселились по всему земному шару. В настоящее время их можно обнаружить на всех континентах, за исключением одного: Антарктида — это основная территория, не заселенная муравьями. Здесь отсутствует хотя бы один местный вид, и причина кроется не только в низких температурах. Даже если бы муравьи каким-либо образом оказались на этом континенте, они не смогли бы адаптироваться к условиям: температура почвы слишком мала для строительства гнезд, а период, подходящий для размножения, крайне ограничен. Более того, на данном континенте отсутствуют высшие насекомые в принципе — присутствуют лишь микроскопические беспозвоночные, такие как нематоды, тихоходок и коловраток.

Однако существуют и другие регионы, где местные виды муравьев полностью отсутствуют. в Исландии и Гренландии Не удалось обнаружить коренных видов муравьев. Огромные пространства, которые сейчас наблюдаются, подверглись воздействию сильного оледенения, достигшего своего максимума приблизительно 20 000 лет назад. Ледниковые массы практически уничтожили всю наземную живность. С потеплением климата и отступлением ледников эти земли оказались изолированы от материков значительными участками океана — сухопутных переходов, которые могли бы обеспечить миграцию муравьев, не существовало.

В течение последующего тысячелетия обитания на островах, природа стремилась к их повтольной заселенности. Перемещение насекомых осуществлялось посредством воздушных или морских потоков, однако этот процесс оказался крайне непредсказуемым. Лишь незначительная доля, приблизительно 14%, видов, типичных для соседнего европейского континента, смогла преодолеть путь к Исландии.

Окружающая среда была дополнена климатическими условиями. В Исландии наблюдается продолжительный зимний период, за которым следуют частые колебания температуры весной и осенью, сопровождающиеся циклами замораживания и оттаивания воды. Подобные перепады температур приводят к гибели яиц и личинок, нуждающихся в стабильной жидкой среде для развития. Кроме того, геотермальные источники, не подверженные замерзанию зимой, оказываются слишком горячими для видов, адаптированных к арктическим условиям.

Отдельного разговора заслуживают отдаленные острова Океании.Эта изоляция обернулась негативными последствиями: когда люди начали заселять эти территории, они завезли с собой нежелательных гостей. Так, Гавайские острова миллионы лет развивались без муравьев до тех пор, пока человек не нарушил их экологическое равновесие. В настоящее время архипелаг перенаселен инвазивными видами, активно вытесняющими остатки местной флоры и фауны. Специалистам приходится прибегать к строгим мерам предосторожности: например, одежда исследователей перед высадкой на определенные острова должна быть новой и подвергаться длительной заморозке с целью предотвращения случайного переноса чужеродных семян или насекомых на берег.

Как связана эволюция муравьев с растениями

Наличие муравьев повсеместно не было предопределено. Американский палеонтолог Мэтью Нельсен предпринял попытку разобраться, каким образом предкам этих насекомых удалось развить такое разнообразие форм, адаптировавшись как к почвенной среде обитания, так и к верхним ярусам деревьев. Выяснилось, что в течение последних 60 миллионов лет эволюция муравьев тесно переплеталась с эволюцией растений. Каким-то образом они, по всей видимости, перенимали опыт у своих растительных соседей. .

По мнению Нельсона, примерно в тот же период некоторые растения, произрастающие в лесах, начали более активно испарять влагу через микроскопические поры на поверхности листьев. Это привело к существенному повышению влажности окружающего пространства и формированию микроклимата, напоминающего тропический лес. Положительно отреагировав на эти изменения, муравьи стали массово мигрировать из подземных убежищ на деревья. После того как цветковые растения начали осваивать сухие саванны и степи, муравьи последовали за ними.

Таким образом, постепенно сформировался тот самый «мир муравьев», который сегодня наблюдается на планете. Насекомые заселили практически все возможные места обитания, начиная от тропических лесов и заканчивая пустынями, включая подземные структуры и верхушки деревьев. Практически не осталось территорий, которые бы им не принадлежали. . Однако даже эти последние незанятые территории подвергаются опасности: изменение климата и усиление деятельности человека сокращают границы распространения муравьёв.

Сколько лет живут муравьи

Правда ли, что муравей сильнее слона

В чём причина того, что дождь не губителен для насекомых?