巨象大兜虫，由Thomas Martin、Jean-Philippe Sobczak和Hendrik Dietz提供
大约有曼哈顿大小。两年来，这片小区域迎来了102位科学家，他们协力清点所有爬行和蠕动的生物。他们来自17个国家，汇聚在这片半公顷的森林中，大约是半个橄榄球场的大小。他们深入土壤，并用绳索、气球和巨型起重机攀登到40米高的树顶。他们释放烟雾，设置粘性陷阱，并把木头劈开。他们共同参与了有史以来最大规模的一次系统性尝试，旨在回答一个出奇简单的问题：在一片热带雨林中，有多少种昆虫和其他节肢动物？在2003年和2004年收集了这些小动物，并分析了八年的材料之后，他们得到了一个答案：在那片森林中共有6,144个物种。通过计算机模拟将其放大，他们估计整个6,000公顷、曼哈顿大小的森林是大约25,000种节肢动物的家园。这是同类研究中首次获得可靠的估算，它揭示了一个令人惊讶的趋势：森林中每公顷几乎包含整个区域所有节肢动物物种的三分之二（64%）。史密森热带研究所的伊夫·巴塞特（Yves Basset）
领导了这项研究，他警告说：“这并不意味着如果你把森林砍伐到只剩半公顷，所有这些物种都能生存。但这是一个好消息。这表明，如果我们能很好地在小块区域（从土壤到树冠）收集物种，我们就能获得整个森林中令人惊讶的物种比例。” 节肢动物是身体覆盖着坚硬外骨骼、用有节肢的腿行走的动物。它们包括昆虫、蜘蛛和蝎子等蛛形纲动物、千足虫和蜈蚣等等。随机选择一种陆地动物，它很可能就是节肢动物。但是它们到底有多少种呢？这不是一个简单的问题。节肢动物天生体型小但数量多。有些群体，如蚂蚁和蝴蝶，已经得到了很好的研究，但对于更鲜为人知的成员，我们没有好的数据，它们需要特殊的技术，以及更专业训练的科学家。热带雨林无疑是地球上最丰富的节肢动物中心，它提出了一个额外的挑战：它非常高。森林就像一个巨大的蛋糕，每一层都有自己的特点。土壤中的居民与树冠中的居民非常不同，而后者非常难以到达。当然，你可以攀爬，但如果你想进行调查，你需要到达许多树的顶部，并在那里工作数小时。团队用一个树冠筏
解决了这个问题，这是一个像巨型维恩图一样充气的平台，可以通过飞艇降落到树顶。它足够轻，可以避免损坏树木，并允许科学家一次在树冠上工作数天
。团队还使用了史密森尼的巨型施工起重机
将研究人员提升或降落到他们选择的地点，以及更传统的树屋、氦气球和攀树设备
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从左上角顺时针方向：树冠筏，作者Roger Le Guen；Maurice Leponce悬挂在气球上，作者Maurice Leponce；Dawn Frame和Alexey Tischechkin在树冠起重机中，作者Jurgen Schmidl；Yves Basset爬树，作者Yves Basset
除了收集设备，巴塞特和其他项目负责人还汇集了专业知识。他们召集了一个庞大的同事团队，每个人都有自己的专长。巴塞特本人专注于叶蝉
。其他人则专注于苍蝇或蟋蟀。甲虫专家有四个独立的类别，他们专注于捕食性、食腐性、植食性和食菌性物种。巴塞特说：“我们需要所有这些人，因为研究这些群体的方法不尽相同。除非所有这些专家共同努力，否则你无法获得准确的估计。”像这样的专家通常在同一个野外地点工作，但很少协调他们的努力。他们作为一个团队工作，使用14种不同的技术
搜寻森林中的节肢动物。他们向树木释放杀虫剂烟雾，并收集所有掉落到地面的东西。他们使用灯光陷阱在夜间引诱昆虫。他们挖设坑阱。他们放置木块作为诱饵，等待昆虫在里面产卵，然后将卵放在笼子里饲养，观察孵化出什么。他们沿着森林行走，劈开每一块散落的木头寻找白蚁。经过所有这些努力，团队统计出6,144个物种，并使用计算机模型将这个数字扩展到整个森林。他们使用经过充分研究的群体来核对他们的数字并“实地验证”他们的模型，最终预测圣洛伦索是大约25,000种节肢动物的家园。最可能的最小值是22,000，而可能数字的完整范围从18,000到44,000。其中，巴塞特预计有几千种是科学界的新发现，但很难确切地说——收集到的物种常常在被描述之前搁置数十年，所以这些“新”物种可能已经在其他地方“被发现”了。目前，团队的数据表明，节肢动物的丰富度与森林任何给定区域的植物多样性密切相关。每一种植物物种大约有20种节肢动物，如果你知道前者，你就可以在1%的准确度内预测后者。节肢动物与其他动物群体之间也存在关联。每一种鸟类或哺乳动物物种，你可以分别预期有71种和270种节肢动物。巴塞特说：“这同样是个好消息。收集节肢动物非常困难，但要很好地估计有多少树木物种则容易得多。”虽然一些科学家以前曾使用植物来估计节肢动物的多样性，但这种准确关联的假设从未经过彻底检验。巴塞特说：“我们的收集表明存在良好的相关性。”这意味着最近估计全球有610万种节肢动物
可能是正确的。或者，用团队的话说，“不需要大幅修正”。当然，这项研究仅适用于巴拿马的一小片森林。它不是热带雨林的标准，也并非旨在成为标准。巴塞特说：“但这些方法可以建立一个标准。”团队已经开始在瓦努阿图、澳大利亚和巴布亚新几内亚使用相同的模板进行类似的研究。巴塞特预计，在亚马逊腹地或东南亚丛林中，生活着更多种类的节肢动物。参考文献：Basset, Cizek, Cuénoud, Didham, Guilhaumon, Missa, Novotny, Ødegaard, Roslin, Schmidl, Tishechkin, Winchester, Roubik, Aberlenc, Bail, Barrios, Bridle, Castaño-Meneses, Corbara, Curletti, da Rocha, De Bakker, Delabie, Dejean, Fagan, Floren, Kitching, Medianero, Miller, de Oliveira, Orivel, Pollet, Rapp, Ribeiro, Roisin, Schmidt, Sørensen & Leponce. 2012. Arthropod Diversity in a Tropical Forest. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1226727
