物種的秘密：物種分類是怎么一回事

任輝

9月2日晚，巴西里約熱內(nèi)盧市內(nèi)忽然警鈴大作，這個(gè)國(guó)家最古老的博物館——巴西國(guó)家博物館突然燃起大火，5個(gè)小時(shí)的火災(zāi)燒毀了這座博物館中2000萬(wàn)件藏品。而在這當(dāng)中，最令人痛惜的當(dāng)屬那500萬(wàn)件昆蟲標(biāo)本。因?yàn)檫@些標(biāo)本中，有許多是物種分類所使用的模式標(biāo)本，還有許多是還沒(méi)來(lái)得及研究、很有可能被認(rèn)定為新物種的標(biāo)本。

看到這里，許多同學(xué)可能會(huì)產(chǎn)生疑惑：什么是物種分類？什么是模式標(biāo)本？什么是新物種？標(biāo)本燒毀了再做就是，為什么又值得可惜呢？

什么是物種分類

在我們每個(gè)人的生活中，都必然會(huì)接觸到各種各樣的生物。我們上學(xué)的路上，路邊有矮的草，高的樹(shù)，樹(shù)上鳥(niǎo)兒鳴叫，路邊蝴蝶飛舞。而在我們的餐桌上，生物的種類更為豐富，不管是素食還是肉食，都是自然界各種生物的饋贈(zèng)。

可是我們?cè)撊绾伪嬲J(rèn)這些生物呢？畢竟，準(zhǔn)確地識(shí)別這種生物，我們才可能利用它。所以，最古老的物種分類方式誕生了，那就是口口相傳的經(jīng)驗(yàn)傳授。我們的祖輩告訴我們，這是辣椒，會(huì)有辣味；這是西瓜，非常解渴；這是鯉魚，可以紅燒；那是黃蜂，別去招惹它！

但這樣的識(shí)別方法是很局限的，因?yàn)樽匀唤缋锏纳飳?shí)在是太多了，截止到今天，人們已經(jīng)識(shí)別出的物種總共有200萬(wàn)種之多，再淵博的人，也不可能準(zhǔn)確地識(shí)別每一個(gè)物種，這就讓人們迫切地想要將它們分門別類地歸納區(qū)分開(kāi)來(lái)，這也就是物種的分類。

林奈氏分類法

在古代，人們并沒(méi)有很好的辦法可以給物種分類，但無(wú)論是古代中國(guó)還是西方世界，都進(jìn)行了許多嘗試。我國(guó)秦漢時(shí)期的《爾雅》一書就創(chuàng)造性地將所有動(dòng)物分為了4個(gè)大類，即蟲、魚、鳥(niǎo)、獸。而在西方的古希臘，亞里士多德也嘗試將動(dòng)物分為有血的和無(wú)血的兩大類。當(dāng)然，站在今天看這些古人的成就，其實(shí)是有很多錯(cuò)誤之處的，比如在《爾雅》中就幾乎把所有的水生生物都劃到了“魚”這一類里，其中包括各種鯨和海豚，顯然，我們今天已經(jīng)知道它們其實(shí)是哺乳動(dòng)物，和魚類沒(méi)有任何關(guān)系。

更重要的是，當(dāng)時(shí)的分類方法還存在一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，那就是名稱的混亂。比如今天我們常見(jiàn)的紅薯，在各地就有不同的名字——白薯、甘薯、地瓜，甚至還有的地方稱之為山藥（請(qǐng)看鐵棍山藥的黑人問(wèn)號(hào)臉）。在這種混亂的命名方式下，我們?cè)陲埖甓疾荒苡淇斓攸c(diǎn)菜了。更何況，這還是漢語(yǔ)里的名稱混亂，如果放眼全球，因?yàn)檎Z(yǔ)言的不同所導(dǎo)致的名稱混亂就更加嚴(yán)重了。

18世紀(jì)初，瑞典誕生了一位偉大的科學(xué)家——卡爾林奈，他立志于改變物種分類的混亂現(xiàn)狀。于是他確定并改進(jìn)了前人發(fā)明的二名法，用來(lái)給每個(gè)物種起一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的學(xué)名。為了解決各地語(yǔ)言不同的問(wèn)題，林奈規(guī)定學(xué)名必須以拉丁文來(lái)書寫，并且這個(gè)學(xué)名還要分為兩部分，前一部分是這個(gè)物種的屬名，后一部分是這個(gè)物種的名字。像我們熟悉的丹頂鶴，它的二名法學(xué)名就是Grusiaponensis，其中Grus首先確認(rèn)這是一種鶴，iaponensls則是日本國(guó)的拉丁名，是為了紀(jì)念西方科學(xué)家第一次發(fā)現(xiàn)這種鶴的地方日本長(zhǎng)崎，兩者連在一起，就是丹頂鶴的學(xué)名了。

分類工具的發(fā)展演化

在林奈之后的一百多年里，達(dá)爾文發(fā)表了著名的物種進(jìn)化理論，他認(rèn)為，新的物種是從原有的物種演化而來(lái)的，所有的生物都有或多或少的親緣關(guān)系，那么在給它們進(jìn)行分類的時(shí)候，就應(yīng)該要體現(xiàn)出它們相互之間的親緣關(guān)系。于是后來(lái)的生物學(xué)家們逐漸將林奈的分類體系發(fā)展演化，最終形成了今天的“域界門綱目科屬種”的不同層次，其中“種”是最基礎(chǔ)的一層，代表著一個(gè)單獨(dú)的物種，而幾個(gè)相近的物種就組成了一個(gè)屬，幾個(gè)相近的屬組成了一個(gè)科，幾個(gè)相近的科組成了一個(gè)目。只要我們知道了某一種生物的分類級(jí)別，就能大概知道它們和其他生物的親緣關(guān)系了。

比如，我們?nèi)祟惡秃镒?、猩猩都屬于靈長(zhǎng)目，這就代表我們的確有很多親緣關(guān)系，而人類和猩猩又同在人科，說(shuō)明我們和猩猩的親緣關(guān)系比和猴子更近。也就是說(shuō)，生物分類學(xué)可以告訴我們，人類其實(shí)不是猴子演化而來(lái)的，而是從一種人類和猩猩的共同祖先演化而來(lái)的。

有了這樣的分類工具，科學(xué)家們就開(kāi)始給各種生物確定學(xué)名，并把它們安排在應(yīng)該在的屬、科等結(jié)構(gòu)下，就像我們前邊說(shuō)的，現(xiàn)在已經(jīng)有200萬(wàn)種生物有了自己的學(xué)名。

判斷新物種

但是自然界中依然有許多的生物沒(méi)有被命名，它們有的是生活在偏僻的山林或者海島上，我們很難接觸到。還有更多的生物其實(shí)就生活在我們身邊，比如一些小昆蟲和細(xì)菌，科學(xué)家們還沒(méi)來(lái)得及仔細(xì)地研究它們，所以也就還沒(méi)有給它們精確地分類。

而如果一個(gè)科學(xué)家給一種從來(lái)沒(méi)有得到過(guò)學(xué)名的生物起了學(xué)名，這就叫作發(fā)現(xiàn)了新物種。但要發(fā)現(xiàn)新物種可不是件容易的事，因?yàn)槿澜绺鞯氐目茖W(xué)家都在給物種們起學(xué)名，我們不能確定眼前的這個(gè)物種是否在很久之前已經(jīng)被別人起過(guò)學(xué)名了，這該怎么辦呢？

科學(xué)家們?cè)缇土系搅诉@個(gè)問(wèn)題，所以他們規(guī)定，在發(fā)表一個(gè)新物種的時(shí)候，一定要有至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的標(biāo)本。比如我們發(fā)現(xiàn)了一種新的蝴蝶，那么在給這種蝴蝶起學(xué)名之后，這只蝴蝶的標(biāo)本也要被妥善地保管起來(lái)，這只標(biāo)本就被稱為模式標(biāo)本。如果以后有另一位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種很相似的蝴蝶，他就可以來(lái)查閱我們制作的這些標(biāo)本，通過(guò)對(duì)比，如果發(fā)現(xiàn)新的蝴蝶的確和我們發(fā)現(xiàn)的這種不一樣，那么就代表著他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新物種。

我們可以看到，模式標(biāo)本是這么重要，如果它丟失或者損壞了，以后的科學(xué)家甚至都無(wú)法判斷自己發(fā)現(xiàn)的是不是新物種了。

無(wú)可挽回的損失

那么回到我們開(kāi)頭提到的巴西國(guó)家博物館吧。我們都知道，在巴西境內(nèi)有一條著名的亞馬孫河，在這條大河流經(jīng)的區(qū)域內(nèi)，孕育出一片寬廣的雨林，這里是生物的天堂，生活著許多物種，科學(xué)家們?cè)?jīng)在這里發(fā)現(xiàn)了很多新物種，并且將它們的模式標(biāo)本收藏在了巴西國(guó)家博物館中。甚至由于標(biāo)本太多了，許多標(biāo)本被采集回來(lái)之后，科學(xué)家們還沒(méi)來(lái)得及研究，它們當(dāng)中肯定有很多是我們至今還沒(méi)有起名字的新物種。然而，這場(chǎng)大火把這500萬(wàn)件標(biāo)本全都燒毀了，這就讓科學(xué)家們?cè)诎l(fā)現(xiàn)新物種時(shí)的工作變得非常困難了。

那么，我們可不可以再去熱帶雨林抓一些標(biāo)本，重新做成模式標(biāo)本呢？答案是不可以，因?yàn)榧幢阄覀儜{著記憶抓到了和之前那只標(biāo)本看起來(lái)一樣的生物，也不敢肯定它們就真的是同一個(gè)物種，因?yàn)楹芏辔锓N的差別是非常細(xì)小的，尤其是昆蟲之間的差別，往往需要在顯微鏡下才能察覺(jué)。更要命的是，巴西國(guó)家博物館里的許多標(biāo)本，都是一二百年之前抓到的，最近幾十年來(lái)，巴西國(guó)內(nèi)大規(guī)模開(kāi)發(fā)熱帶雨林，生活在其中的許多生物有可能已經(jīng)滅絕了，藏在博物館里的那些標(biāo)本，就是它們?cè)?jīng)存在于這個(gè)世界上的最后證據(jù)了。

所以，在9月2日博物館著火的那一天，全世界的生物分類學(xué)家們的心都被揪了起來(lái)，有的科學(xué)家哀嘆道，大火燒毀的不僅僅是巴西的國(guó)寶們，還有200多年以來(lái)許多學(xué)者積累起來(lái)的知識(shí)。只有我們了解了物種分類的原理和模式標(biāo)本的重要性，才能明白這些科學(xué)家們的無(wú)奈和痛苦吧。（PS.如果想要了解巴西國(guó)家博物館中除了標(biāo)本之外的其他文物，請(qǐng)移步至本期“空鏡頭”欄目。）