揭秘：人类活动导致斐济蚂蚁数量衰减的长期影响

一项对斐济蚂蚁所做的新研究表明，自 3000 年前人类首次抵达该群岛以来，大多数本地品种的蚂蚁数量一直在减少；该研究对博物馆收藏的 4000 多只蚂蚁标本进行了基因组测序。与此同时，近期被引入该岛的蚂蚁物种数量却有所增加。这些发现凸显了人类活动会如何已经并继续重塑该岛脆弱的生态系统。昆虫构成了地球生物多样性中的重要部分；它们为生态系统提供了至关重要的服务，其中包括授粉、土壤健康及对害虫的天然防治。近期关于昆虫数量和多样性急剧下降的报告——有时被称为“昆虫末日”——引发了全球关注。尽管栖息地破坏、农业集约化、气候变化、农药使用和光污染等因素常被认为是昆虫数量减少的肇因，但这些下降的规模和普遍性仍有争议，因为多数研究依赖相对短期的数据或仅有数十年至数百年历史的馆藏标本，这使得其变化的长期趋势基本未被探索。然而，基因组技术的进步如今使科学家能够重建跨越数千年历史的种群变化趋势，从而为近期和古代人类活动会如何塑造昆虫群落提供了深入了解。

Cong Liu 和同事在此研究了斐济群岛上的蚂蚁在数量、多样性和生态角色方面的长期变化趋势。蚂蚁数量众多且具重要功能；它们是更广泛的生物多样性模式的指标，因而使其成为此类研究的理想对象。像斐济这样拥有大量特有物种的岛屿尤其容易受到人类活动的影响。为了估测斐济岛上蚂蚁的长期群落组成和种群动态趋势，Liu 等人用一种群落基因组学法对斐济博物馆中收藏的 4000 多只蚂蚁标本进行了高通量基因组测序。他们说，斐济的蚂蚁类群至少受到 65 次殖民事件的影响。一些蚂蚁类群在数百万年前就已抵达斐济，它们形成了斐济特有的地方物种。太平洋地区的殖民活动也影响了斐济的蚂蚁类群，而现代人类通过全球贸易引入的蚂蚁物种也产生了影响。值得注意的是，种群建模揭示了本地特有物种和非特有物种之间存在明显差异。约 79% 的本地蚂蚁（主要分布在高海拔的原始森林中）数量有所下降（这种下降始于人类约 3000 年前首次定居斐济之后），并在过去 300 年中随着与欧洲人的接触、工业化农业和外来物种的引入而加速。相比之下，广泛分布的太平洋蚂蚁物种和近期由人类引入的外来入侵蚂蚁对人类主导的栖息地更具耐受性或适应性；这些蚂蚁种群的数量普遍有所扩增，尤其是在受干扰的低海拔栖息地。Liu 等人表示，这些不同变化轨迹反映了生态特征、栖息地偏好和生物地理环境会如何决定“人类世”中有哪些物种将成为“赢家”或“输家”。

对本研究中使用的新颖方法和样本收集感兴趣的记者请注意，该研究的共同作者 Evan Economo 指出：“群落基因组学是指从多个共生物种（即生态群落）的基因组数据推断模式和过程的方法，而不是一次只研究一个或几个物种的方法。在本案例中，通过平行分析多个物种，我们能够推断出整个群落的种群变化模式，从而找到其普遍的变化趋势。原则上，这类方法在分析任何分类单元的群落方面（无论是寻找物种数量下降的证据，还是其他感兴趣的生态学动态）都有巨大潜力。在这个项目中，我们从博物馆藏品中找到了基因组数据；这一个案表明，随着新技术的上线，这些标本会成为源源不断的见解来源。馆藏品不仅仅是我们存放在阁楼里的旧物；随着时间的推移，它们的价值会日益增加，因为其中蕴含的信息会以几十年或几个世纪前这些标本最初的收集者无法想象的方式被解锁。此外，我们无法完全预知人类未来将如何利用生物多样性馆藏，这就是为什么投资于管理和增加馆藏以惠泽后代至关重要。”