昆蟲是地球生物圈中最大的門類，佔所有動物種類的75%。這支大軍中更有一支無與匹敵的鐵甲軍團——鞘翅目昆蟲，其物種種類為整個昆蟲的43%、全球物種的24.9%。甲蟲的龐大數量，為其在生態平衡中贏得重要位置。
地球上到底有多少物種？答案一直眾說紛紜，1982年之前，大部分生物學家認為還未被描述和發現的物種和已發現的物種數量相當，或數倍於後者，這樣算下來總共有數百萬種。
但是有一種生物顛覆了這個看法。1982年，美國甲蟲學家埃爾文（Terry Erwin）博士打算摸清不同種類的樹上分別有多少種普食性甲蟲和專食性甲蟲，他在中南美洲的巴拿馬熱帶雨林中找了一種名為Luebea seemannii的樹，把樹冠上所有的昆蟲用殺蟲劑燻昏後收集起來。在這些標本中，甲蟲新種不斷被發現，僅僅住在樹冠上的就超過了1100種！其中80%以上的是他這個甲蟲專家從未見過的。
埃爾文據此對全球物種重新做出估算，結果令人咋舌：熱帶雨林中的昆蟲總數應為3000萬種。他發表的文章掀起了軒然大波，不僅在科學界產生了重大影響，也完全改變了人們對物種的認識。
多到命名都麻煩
生物學家已經很清楚，昆蟲是地球生物圈中最大的門類，佔所有動物種類的75%。這支大軍中更有一支無與匹敵的鐵甲軍團——鞘翅目昆蟲，其物種種類為整個昆蟲的43%、全球物種的24.9%。
鞘翅目因前翅角質化為鞘翅而得名。它們體軀堅硬，外骨骼發達，鎧甲似的體壁使其免受自然界的各種傷害，因得俗名「甲蟲」。自中生代起逐漸成為昆蟲綱的優勢類群，成為第一大目。埃爾文之後，研究者對甲蟲熱情不減，他們發現對甲蟲的深入了解可以幫助人類更好地認識其他物種類群以及整個生物圈。通過一次拜訪，我從「甲蟲博士」—— 長期從事甲蟲多樣性研究的中國科學院動物研究所研究員周紅章那裡聽到了其間種種軼事。
人類很早就開始研究甲蟲了，法布爾的《昆蟲記》和李時珍的《本草綱目》就有不少描述。中國迄今記載了7000餘種甲蟲，全球已發現的多達33萬多種，其中，象甲科約6萬種、隱翅蟲科約5.5萬種、葉甲科和步甲科都有約3萬種，金龜子科和天牛科都約2萬種。現在，數據還在不斷攀升，連命名都難倒了昆蟲學家。球形甲科有一種專門吃黏菌的黏菌甲蟲因為種類太多，2005年，美國康奈爾大學教授昆汀·惠勒（Quentin Wheeler）和凱利·米勒（Kelly B. Miller）甚至以美國總統布希（A. Bushi）、副總統切尼（A. Cheneyi）和國防部長拉姆斯菲爾德（A. Rumsfeldi）的名字來命名三種新發現的黏菌甲蟲。在中國，黏菌甲蟲現也已發現了200多種。
不僅種類多，甲蟲家族的成員數量也很多，比整個植物、哺乳動物、鳥類、魚類加起來都要多，幾乎佔包括原生生物、細菌、動物在內的所有生命的1/4。它們在生物界裡才是當之無愧的老大類群，因此在物種數量比例圖上，面積要比真菌、樹木、鳥類、蜘蛛、蚌殼（軟體動物）、魚、海藻、水生植物甚至大象（代表整個脊椎哺乳動物）大得多。
飛行、行走、遊水、挖地洞，甲蟲的世界裡充滿奇技淫巧，精巧的身體結構與廣泛的適應性有利於它們成功佔領陸地、空中和水域等各種環境，順理成章成為世界上分布最廣的物種，尤以陸生種類最多。多數種類屬於世界性分布，如一些步甲、葉甲、金龜和象甲等科；少數種類主要分布於熱帶地區，溫帶地區種類減少，如一些虎甲、吉丁甲、天牛和鍬甲科；個別種類僅局限於特定範圍。還有一些寄生於其他昆蟲體內或哺乳動物體外，或是生活在動物糞便、屍體、枯枝落葉或土壤中，甚至寄居在鳥類、鼠類或某些社會性昆蟲（如蟻類或蜂類）的巢穴內。
生存有道
但是，為什麼偏偏是甲蟲的數量特別多呢？
國外一些科學家認為，被子植物起源與一些甲蟲大類群的分化在時間上較為同步，因此相信植物的分化與植食性甲蟲的分化之間存在一定聯繫。為了進行這方面研究，他們設計了一系列分析試驗，用比較生物學的方法得出結論：被子植物的爆發導致甲蟲的分化。換句話說，甲蟲是伴隨著被子植物種類的繁多而分化出來的。
不過周紅章認為，他們只說對了甲蟲起源中的一些關鍵問題，而他通過對甲蟲食性的分析得出了自己的觀點，「純粹的植食性甲蟲，或者說跟被子植物分化的物種大爆發相關的甲蟲只佔甲蟲種類的1/3至1/2。」
咀嚼式口器使得它們食性五花八門，植食性有各種葉甲、花金龜、象鼻蟲、天牛，捕食性有步甲、虎甲、隱翅蟲，腐生性有閻甲，屍食性有埋葬甲，糞食性有糞金龜，甚至不乏寄生性——前角隱翅蟲的一個屬，寄生在蒼蠅的蛹上。其中，最大的三類為植食性、捕食性、腐生性，都約佔1/3。然而，在起源的時間上，捕食性和腐生性甲蟲差不多同期，都在植物誕生之前就已經存在並分化出很多種類，因此早於以植物為食的植食性甲蟲。而且，金龜子科中就已經涵蓋了腐生性和植食性甲蟲，說明它們並非以一次分化完成的，而是經過了一個複雜的過程。目前認為，最早的植食性甲蟲是扁甲，以樹皮為食，分化的種類較少，現已瀕臨滅絕，真正大量分化的甲蟲是從扁甲演化出來的後期種類。但捕食性和腐生性甲蟲的起源至今沒有很好的解釋。
遠在英倫，倫敦皇家學院、倫敦自然歷史博物館的分子分類學家弗雷德?瓦格勒（Alfried Vogler）也與他遙相呼應，認為雖然被子植物是許多昆蟲賴以生存的基礎，它的出現一定對甲蟲的進化產生了影響，但並不見得被子植物大爆發（能夠提供新的食物和生存環境）帶來了甲蟲物種的大量湧現，相反，甲蟲的多樣性可能部分源於其生存和進化時間大大長於之前物種。他們一共比較了近1900種甲蟲（佔據80%的科），並檢查了3個基因以探究甲蟲之間是如何相互聯繫的，最後在2007年12月的《科學》（Science）雜誌上報導，多食亞目（最大的一類甲蟲，包括植食性甲蟲在）作為最早的分支，在距今2.7億年前的古生代時期便出現了，而最早的被子植物則出現在距今1.4億年前——此時已有超過100種現代甲蟲生活在地球上。
那麼，當時的其他物種為何錯失發展良機？從生理的角度分析，甲蟲自有獨特優勢：外殼保護能使其對付多種環境，沒有任何一個類群能像甲蟲這樣廣泛地覆蓋捕食性、植食性、腐生性物種，個別甲蟲類群甚至可以身兼三類食性。
周紅章還猜想，甲蟲的壓倒式數量跟地球幾次大災難爆發有關。不少甲蟲可以越冬，鑽入很深的地下或其他縫隙，或者用鞘翅把自己掩蓋起來，鞘翅和背面會形成氣洞，帶來的空氣可以支持呼吸，一些水生甲蟲採用浮上水面換氣的辦法……這些技能使得它們很容易找到避難所僥倖存活，所以地表甲蟲是很大的類群，而且大多非常古老。
亦敵亦友
一些植食性甲蟲往往是農林業重要害蟲，威脅著農業、林業、果樹和園藝生產。有的生活在土中為害種子、塊根和幼苗，如叩頭甲科幼蟲和金龜甲科幼蟲等；有的蛀莖或蛀幹為害林木、果樹和甘蔗等經濟作物，如天牛科和吉丁甲科幼蟲等；有的取食葉片，如葉甲類及多種甲蟲成蟲；有的是重要的貯糧害蟲，如大多數豆蟓科專食豆科植物的種子。第二次世界大戰中，美國人將馬鈴薯甲蟲當作「生物武器」，空投到德國，對當地的馬鈴薯產量造成巨大損失。還有一部分甲蟲是倉儲害蟲，隱藏在各類倉儲物和人類居室中，也威脅中藥材，小蠹、豆蟓、米蟓都屬此列。
由於商業運輸等原因，一些甲蟲也成為世界性害蟲。過境檢查中若是發現此類害蟲，就必須將貨物就地焚毀，避免以後爆發。皮蠹、象鼻蟲、稻水蟓、椰心甲蟲、紅脂大小蠹、馬鈴薯甲蟲都成為了重點關注對象。為防止疫情蔓延，國際上還採用「綠色貿易壁壘」策略保護進口國貿易安全，不允許疫情爆發地向外出口「危險」商品。
因為甲蟲無所不及，食譜下至糞便，上至自己的同類，所以捕食性甲蟲中有不少是害蟲天敵、重要的益蟲。如大多數瓢甲科捕食蚜蟲、粉蝨、介殼蟲、葉蝸等，步甲科和虎甲科能捕食多種小型昆蟲，尤其能制服鱗翅目幼蟲（毛毛蟲）。
但也有忠奸難辨的，比如，芫菁科的斑蝥幼蟲取食蝗卵，因為食用蝗蟲卵可作為控制東亞飛蝗的天敵，但成蟲是植食性的，要是一不小心吃了農作物可就成了人類眼中的「害蟲」。此外，腐生性、糞食性和屍食性甲蟲，如蜣螂科中的許多種類可以幫忙清潔環境。
集體英雄
甲蟲專家以往研究最多的是農林害蟲如何防治、天敵怎麼利用，其實絕大多數甲蟲對人類而言，既沒有直接危害也沒有直接益處——這是人們過去未加關注現在也了解不多的群體。那麼，這些數量巨大又不為人知的中性甲蟲，在自然界中存在的理由是什麼？「它們對於生態系統以及整個生物圈的維繫一定有著不為人知的功能。」
原來，跟捕食性甲蟲一樣，中性甲蟲在自然界中也形成了無數對應的「天敵」和「獵物」關係——每種天敵捕食多種獵物，每種獵物又有多種天敵。這樣一來，每種物種都有了一定的生長空間，集體維持著自然界的動態生態平衡。
大自然之所以採取這樣的方式，是因為非常齊整且作用巨大的單一捕食關係反而會帶來不穩定。比如，某一天敵若是偶然將自己唯一的食物全數消滅，隨之就會因為找不到足夠的食物而遭遇滅頂之災，使得生態鏈斷裂，殃及生態鏈上的後一個「天敵」，也會讓前一個「獵物」繁殖過快甚至有機會爆發。
正是錯綜複雜的捕食關係讓甲蟲發揮了巨大的調節作用，對破壞生態平衡的力量產生了緩衝。「自然界自有其規律，大家（每個物種）都貢獻一點，讓系統能夠有序循環並進行相應的反饋調節。」可以說，從數量的巨大優勢上就已經決定，甲蟲要擔負起維持生態平衡、保護生物物種資源和生物基因庫的重任。「所有的生物互相關聯、達成平衡，我們還無法盡窺其中的奧妙，但如果破壞了其中的某個環節，就永遠不能恢復。」這也正是保護物種多樣性的意義所在。
生態指針
因為適應性很強，從陸地到空中，從農田到草原，從沙漠到雪山……任何生態系統中可能都少不了甲蟲的蹤跡，它們甚至可以在哺乳動物的皮毛裡寄生，就連水裡也有專門的甲蟲——水龜蟲科和龍蝨科，物種不下數百乃至數千。
由此它天然成為了最好的生態指示生物。物種的組成是相關的，利用環境變化對甲蟲物種組成的影響可以推斷出環境對其他物種甚至生物圈可能造成的影響——這些影響僅僅通過物理和化學指標很難進行客觀衡量。舉例來說，高海拔地區域的植被分化很明顯，從下到上依次是農田、闊葉林、針葉林、灌樹、草甸，以甲蟲為代表檢測哪種植被中物種最多，可以指示物種在野外的分布格局（包括海拔分布和林相分布），這樣就能有針對性地保護物種多樣性。
另一方面，物種的組成又可以反映出環境的變化。科學家可以選取一些甲蟲，作為「指示類群」代表整個生態群落。例如，通過砍伐森林後的物種破壞數據，了解保護區和利用區的最佳比例是什麼，保護區之間需不需要廊道連接、以及用何種植物進行森林生態恢復。
而倡導保護森林植被、減少人為幹擾，是通過分析砍伐或保護後帶來的物種數量變化和物種組成變化得出的最終結論。此外，在森林退化和沙漠化、全球變化溫度升高、環境汙染等一系列生態和環境問題上，甲蟲也給出了自己的答案