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《生態(tài)學(xué)：管理自然的經(jīng)濟(jì)學(xué)》 Ecology: The Economy of Managing Nature 復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院趙斌教授在中國(guó)大學(xué)MOOC網(wǎng)站上傾心打造的《生態(tài)學(xué)：管理大自然的經(jīng)濟(jì)學(xué)》。關(guān)注本公眾號(hào)，可在第一時(shí)間獲得課程的同步更新。 ?掃碼可進(jìn)入中國(guó)大學(xué)慕課課程? 我們今天的話題，是物種與分類。地球上每種物種都經(jīng)歷了數(shù)千到數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化，以適應(yīng)它所生活的環(huán)境。而且任一物種的基因型都不同于其他物種，否則就不能算是一個(gè)物種了。我們通過(guò)物種一些獨(dú)一無(wú)二的性狀來(lái)進(jìn)行區(qū)分，這表現(xiàn)在很多方面，比如生物化學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)和行為，還有與其他物種的交流方式，棲息的生態(tài)系統(tǒng)等等。簡(jiǎn)而言之，每個(gè)物種都是一部活的百科全書，展示了不同物種在地球上的生存方式。雖然我并沒(méi)有解釋什么是物種，但我剛才已經(jīng)不止一次地用了物種這個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)進(jìn)行介紹。難道物種這個(gè)概念是無(wú)師自通的么？實(shí)際上，是我們根本難于定義。從歷史上看，不同的研究人員從各自的角度給出了物種的定義，但是，已有的各個(gè)物種概念對(duì)物種的認(rèn)識(shí)類似盲人摸象,只包含了物種的某一個(gè)方面，沒(méi)有一種概念能夠推廣到整個(gè)生物圈，或者說(shuō)能夠適應(yīng)所有的情況。也就是說(shuō)，物種的范圍確定及其標(biāo)準(zhǔn)十分難以定義。大家不妨想想自己能否給出一個(gè)盡可能完善的物種的概念？我們以中學(xué)教科書中對(duì)物種概念的定義來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。比如，人民教育出版社的《生物》學(xué)相關(guān)教材中對(duì)物種的定義是這樣的，在遺傳學(xué)和進(jìn)化論的研究中，把能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種。也就是說(shuō)，不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代，這種現(xiàn)象叫做生殖隔離。所以，此定義實(shí)際上是把“生殖隔離”作為判斷物種的標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有其它如形態(tài)學(xué)指標(biāo)，所以實(shí)際分類中并不是特別好用。特別對(duì)于無(wú)性生殖這樣的生物來(lái)說(shuō)，這個(gè)定義就比較打臉了。我們后面還會(huì)詳細(xì)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。浙江科學(xué)出版社出版的這本教材，對(duì)物種的定義是：物種是生物分類的基本單位，也是一種自然的類群。同種個(gè)體之間能互相交配并產(chǎn)生有生育能力的后代，不同種的個(gè)體之間則不能互相交配，或者在交配后不能產(chǎn)生有生育能力的后代，它們彼此之間存在著生殖隔離。與人教版的定義類似，也是在強(qiáng)調(diào)生殖隔離。這兩種定義呀，就是我們后面將要談到的生物學(xué)物種。我們?cè)倏幢本煼洞髮W(xué)出版社的教材，它對(duì)物種的定義是：生物學(xué)上的物種概念以生殖隔離為基礎(chǔ)，同一物種生物個(gè)體之間可以自由地交配，并能產(chǎn)生有生育能力的后代，而無(wú)法與其他物種進(jìn)行交配。換句話說(shuō)，每一物種都有一個(gè)與其他物種相隔離的基因庫(kù)，生殖隔離限制了物種之間的基因交流。很明顯，這后面的“換句話說(shuō)”，強(qiáng)調(diào)了物種間的基因區(qū)別，提出每個(gè)物種有其獨(dú)特的基因庫(kù)，生殖隔離是保存獨(dú)特基因庫(kù)的外在表現(xiàn)或手段。這是綜合了多個(gè)不同版本的生物學(xué)物種的定義。再這樣羅列下去，大家可能會(huì)煩了。最后，我們?cè)賮?lái)看一下江蘇版的教材吧。它對(duì)物種的定義為：物種是指分布在一定的自然地域，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能特征，而且在自然狀態(tài)能夠互相交配并生殖出可育后代的一群生物個(gè)體。相對(duì)來(lái)說(shuō)，本定義比較全面，包含了地理分布、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能以及生殖隔離四個(gè)方面的內(nèi)容。但是，這樣的處理似乎只是描述多于定義，并沒(méi)有提出判斷地理分布、形態(tài)結(jié)構(gòu)或生理功能的標(biāo)準(zhǔn)。我們這樣說(shuō)起來(lái)是不是有些苛刻呀？那么美國(guó)的教材呢？我保證，列美國(guó)教材的定義，是最后一個(gè)羅列了。這里是美國(guó)最權(quán)威的生物教材《坎貝爾生物學(xué)》（Campbell Biology – Concepts and Connection）最近的三個(gè)版本的封面。它們給出的物種定義是：一個(gè)物種就是一個(gè)種群集合，組成種群的成員能夠產(chǎn)生可育后代。這個(gè)定義用了生態(tài)學(xué)中的“種群”概念，其適用范圍就更大了，對(duì)于無(wú)性繁殖的生物也毫無(wú)違和感。所以，從生態(tài)學(xué)角度來(lái)考慮物種的概念，反而是更容易理解一些，對(duì)不對(duì)？從我們剛才的展示，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)，中國(guó)中學(xué)教材的物種概念，強(qiáng)調(diào)的是生物學(xué)物種的概念。像馬和驢這樣跨物種結(jié)合形成的騾子，是坊間談?wù)摫容^多的話題，我們知道這種動(dòng)物，雖然有雌雄之分，但沒(méi)有生育的能力。所以也就成了我們理解物種、生殖隔離和可繁育后代的一個(gè)經(jīng)典案例。類似的，還有日本西宮市甲子公園豹子與獅子產(chǎn)生后代——豹獅，確切地說(shuō)，是雄性豹子與雌性獅子雜交后的產(chǎn)物，其頭部像獅子，而身體則長(zhǎng)有豹斑。其實(shí)，不管是騾子，還是豹獅，在野生環(huán)境下是不可能有的，獅和豹那是互不侵犯的，甚至是敵對(duì)關(guān)系，是不可能發(fā)展出愛情的，更不可能有愛情的結(jié)晶。而日本動(dòng)物園的這頭豹獅據(jù)說(shuō)是事先給獅子麻醉了才交配成功的，并不是自然交配的結(jié)果。騾子更不用說(shuō)，完全是人類的需要。我們前面說(shuō)過(guò)，生物學(xué)物種的概念，其漏洞非常明顯的，具體來(lái)說(shuō)包括：首先、對(duì)于無(wú)性生殖的物種，或者既可以有性生殖也可以無(wú)性生殖的物種，還有細(xì)菌和其他很多微生物，生物學(xué)物種概念就沒(méi)有辦法套用；其次，被地理隔離的物種，其實(shí)在客觀條件下并無(wú)法得知是否存在生殖隔離。比如，被分隔在兩個(gè)保護(hù)區(qū)很久的同一種動(dòng)物，如果不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，就很難得知是否已經(jīng)分化成為兩個(gè)物種了。還有一些環(huán)狀物種，比如這張圖中，A與B可雜交并產(chǎn)生可育后代，B與C可雜交并產(chǎn)生可育后代，類推下去，C和D，D和E，相鄰的都可以看做是一個(gè)物種，但麻煩的是，A與E不能雜交。按照生物學(xué)物種的理解，A和B是一個(gè)物種，B和C，C和D，D和E是一個(gè)物種，但A和E不是，這就出現(xiàn)了矛盾。從一極端到另一極端之間的各族群都有連續(xù)性的基因變化，彼此相鄰的兩族群之間能互相雜交，但當(dāng)此一族群的首尾重新相遇時(shí)，差異太大而無(wú)法雜交了。比如，銀鷗在北極圈就形成了環(huán)物種，各相鄰亞種間可以雜交，但北歐亞種和英國(guó)亞種無(wú)法雜交。還有，對(duì)于已經(jīng)絕滅的物種，我們只能看到一些化石，唯一能采用的是形態(tài)學(xué)的區(qū)別來(lái)進(jìn)行鑒定，這更是無(wú)法得知是否有生殖隔離的情況，當(dāng)然也不可能區(qū)別不同的物種啦。所以，在指導(dǎo)生態(tài)學(xué)研究和生物保護(hù)中，我們更傾向于采用一個(gè)生態(tài)學(xué)物種的概念。生態(tài)學(xué)物種，指的是一個(gè)或一組親緣緊密的譜系,與其分布范圍內(nèi)的任何其他譜系都在各自占據(jù)的適應(yīng)帶上有微小差異，而與分布范圍外的所有譜系都是分別進(jìn)化的。這句話很拗口，簡(jiǎn)單理解，就是占據(jù)不同生態(tài)位的生物屬于不同物種，什么是生態(tài)位，我們之后的課就會(huì)解釋。但是生態(tài)位這個(gè)概念依然很難精確定義，其維度也是非常之多。另外，這一概念涉及譜系、適應(yīng)帶、微小差異、分別進(jìn)化等,強(qiáng)調(diào)分布范圍內(nèi)不同譜系之間在適應(yīng)帶方面有微小差異,但內(nèi)容抽象。譜系如何限定?如何確定適應(yīng)帶和“微小差異”?如何知道“分別進(jìn)化”?這一物種概念除了讓人認(rèn)識(shí)到同一分布范圍內(nèi)的物種有生態(tài)位分化外,對(duì)物種的認(rèn)識(shí)和劃分并無(wú)實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)。況且，譜系之間即使親緣關(guān)系緊密，也是不一定就能進(jìn)行基因交流，這顯然應(yīng)該屬于不同物種。 形態(tài)學(xué)物種就是強(qiáng)調(diào)形態(tài)相似，并以此來(lái)識(shí)別。這是我們馬上就要說(shuō)到的林奈識(shí)別物種的主要方式，他認(rèn)為物種是一群有著相同或相似形態(tài)性狀的個(gè)體或種群。問(wèn)題是，并不是所有人都能分清什么算“相同”,什么算“相似”，所以林奈的概念模糊了物種、亞種和屬之間的界限。我們這里的這個(gè)定義呀，說(shuō)法也很拗口：物種是由一系列生物型中明顯的不連續(xù)所永久區(qū)分的最小自然群體。拗口吧？當(dāng)然，形態(tài)學(xué)物種沒(méi)有涉及到因人工選育而產(chǎn)生巨大形態(tài)差異的動(dòng)植物，比如各種琳瑯滿目的狗或者金魚，形態(tài)上的差異非常之大，但它們是同一個(gè)物種。我們知道，這樣的情況純屬人工選育的功勞，在自然界中是很少出現(xiàn)如此巨大而且古怪的選擇壓力。形態(tài)學(xué)物種的概念的好處是，既可以用在現(xiàn)生生物上，也可以使用在已經(jīng)滅絕的生物上，但是不同的人會(huì)有不同的標(biāo)準(zhǔn)，而且形態(tài)學(xué)物種的鑒定結(jié)果可能與其他物種概念的鑒定結(jié)果不一致，如何取舍也是不好說(shuō)的。再就是這個(gè)可識(shí)別物種。按照可識(shí)別物種的定義，物種是一群可以識(shí)別對(duì)方為潛在交配對(duì)象的生物，共用一套交配識(shí)別系統(tǒng)。也就是說(shuō)，一個(gè)物種能識(shí)別對(duì)方是不是自己的同種，這顯然在大多時(shí)候是沒(méi)有問(wèn)題的。但是，會(huì)不會(huì)搞錯(cuò)呢？偶爾也會(huì)有這樣的事兒發(fā)生，那應(yīng)該是大象的眼神不太好，照片有些尷尬。然而，這個(gè)呢？大象難道有啥獨(dú)特的愛好？最后，我們?cè)俸?jiǎn)單說(shuō)一下系統(tǒng)發(fā)育物種和演化物種的概念。如果結(jié)合演化樹，我們可以把系統(tǒng)發(fā)育物種理解成在演化樹的一個(gè)小枝上的全部個(gè)體形成的集合。而演化物種的概念被更多的運(yùn)用在古生物學(xué)中，也是根據(jù)化石得到的生物特征，然后把一群差別很小的歸為一個(gè)物種，這樣做的好處在于，讓我們可以推測(cè)一個(gè)物種在地質(zhì)年代中出現(xiàn)的時(shí)間，并且可以研究在演化過(guò)程中的物種形成和消失機(jī)制。然而同樣，這兩個(gè)概念很難被精確定義。我們看到，當(dāng)人們?cè)噲D對(duì)生物界進(jìn)行分門別類時(shí)，才不得不思考如何對(duì)物種的內(nèi)涵進(jìn)行合理的界定。因?yàn)橐谝欢ǖ姆秶鷥?nèi)討論問(wèn)題，就必須使用相同的物種概念才能進(jìn)行。但是，正如我們前面所看到的困難，討論已經(jīng)滅絕的生物物種，非要拿生殖隔離來(lái)說(shuō)事顯然是強(qiáng)人所難。而從實(shí)用性的角度來(lái)看，在實(shí)際鑒定中，我們沒(méi)有采集到足夠的DNA，或者化石非常零碎，再或者缺乏合適的參考等等，都會(huì)對(duì)研究工作造成困難。而且許多方法都含有主觀成分，充斥著經(jīng)驗(yàn)主義的論調(diào)。對(duì)類群的處理常因人而異，難見一致，難怪連植物學(xué)權(quán)威都說(shuō)，分類學(xué)具有兩重性，是科學(xué)與藝術(shù)交匯的場(chǎng)所。除了物種無(wú)法精確定義的麻煩，還有一個(gè)另外的麻煩，也影響著科學(xué)家們之間的交流，那就是同種異名的問(wèn)題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，土豆的名稱有20多個(gè)。比如這里展示的，就有16種。國(guó)外對(duì)土豆稱呼更有意思，意大利人叫地豆，法國(guó)人叫地蘋果，德國(guó)人叫地梨，美國(guó)人叫愛爾蘭豆薯，俄國(guó)人叫荷蘭薯。臺(tái)灣人說(shuō)的土豆實(shí)際上是指的什么？居然是花生，你想不到吧？說(shuō)起來(lái)，他們的說(shuō)法還更科學(xué)，因?yàn)榛ㄉ緛?lái)就是豆科植物，而土豆卻不是。讓我們?cè)賮?lái)看看有關(guān)瘧疾的故事，可以更深刻地理解一下物種“正名”的重要性。話說(shuō)1895年，人們發(fā)現(xiàn)瘧疾是人被按蚊（Anopheles）叮咬后感染的，那么該病原昆蟲究竟是一種還是多種呢？后來(lái)發(fā)現(xiàn)五斑按蚊就有許多種，至少有七種。從外表看來(lái)，成蚊幾乎一模一樣，但事實(shí)上它們有許多不同的生物學(xué)特性，有些特性還會(huì)妨礙它們之間發(fā)生交配。如果了解了這些，才知道如何準(zhǔn)確地去抑制它們的繁衍。屠呦呦研究員同樣是戰(zhàn)勝瘧疾的英雄，她憑借青蒿素的抗瘧疾功效，獲得2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。但令許多人感到困惑的是，青蒿素居然不是來(lái)自青蒿，提取青蒿素的原植物，在植物學(xué)上叫“黃花蒿”而不是“青蒿”，植物學(xué)上叫“青蒿”的植物反而是不含青蒿素的。其實(shí)，這是植物學(xué)名稱和藥用名稱不統(tǒng)一所造成的混亂。究其原因，是植物學(xué)上的同一個(gè)物種，被李時(shí)珍分成了“青蒿”和“黃花蒿”兩類。所以，物種分類是如此重要。對(duì)物種分類做出重要貢獻(xiàn)的就是我們前面提到的這位科學(xué)家林奈。但是在林奈之前，分類體系是極其隨意的。當(dāng)時(shí)動(dòng)物的分類標(biāo)準(zhǔn)是：野的還是家的，陸生的或水生的，大的還是小的，甚至分成漂亮和高貴，或者無(wú)足輕重的。當(dāng)時(shí)的布豐根據(jù)動(dòng)物對(duì)人類用途的大小進(jìn)行分類，幾乎不考慮解剖學(xué)上的特點(diǎn)。后來(lái)的林奈，按照生理特征來(lái)進(jìn)行分類，并把糾正上述不足作為自己畢生的事業(yè)。他自己說(shuō)：上帝創(chuàng)造萬(wàn)物，林奈整理萬(wàn)物。我們大多數(shù)人與林奈一樣，會(huì)直觀地將世界分成動(dòng)物、植物與礦物，畢竟這些確實(shí)就是我們?nèi)庋劭梢娭铩＞烤故裁吹胤讲煌?？?dòng)物由復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)指揮，四處游弋，以植物或其他動(dòng)物為食。植物以二氧化碳與水為原料，利用太陽(yáng)光作為能源，來(lái)制造自身所需之物；它們固定于一個(gè)不變的位置，也不需要大腦。至于礦物，那根本就不是生物，不過(guò)礦物生長(zhǎng)的現(xiàn)象的確誤導(dǎo)了林奈——有點(diǎn)尷尬的是，林奈也把它們分類了。開始，林奈打算以一個(gè)屬名和一個(gè)數(shù)字來(lái)記錄每一種植物──如旋花1號(hào)、旋花2號(hào)等等。但很快發(fā)現(xiàn)這種辦法不大令人滿意，之后呢才改用雙名法進(jìn)行分類。直到今天，雙名分類法仍是該體系的核心。林奈改革的分類方法沿用至今，表現(xiàn)出了極強(qiáng)的生命力和適應(yīng)性，由于生物界極其巨大的物種多樣性和越來(lái)越多的物種被發(fā)現(xiàn)并描述，人們又向“界門綱目科屬種”的這個(gè)層級(jí)中加入了很多層級(jí)，例如超科，亞綱，總目等等。比較典型的例子，如軟體動(dòng)物門中的腹足綱，不同的分類方法顯示有2到8萬(wàn)種，還有節(jié)肢動(dòng)物門中的昆蟲綱，超過(guò)100萬(wàn)種，這兩個(gè)綱之下有大量的分類層級(jí)，而且到今天都還經(jīng)常報(bào)道新的物種。在物種這個(gè)分類單位之下，還有更小的分類單位，如品種，品系等等，特別是在人工飼養(yǎng)的生物當(dāng)中，更是如此，所以從這個(gè)意義上來(lái)看，種并不是最小的分類單位。說(shuō)到界、門、綱、目、科、屬、種呀，其實(shí)“屬”和“種”，博物學(xué)家們?cè)诹帜沃耙呀?jīng)使用了100多年；在18世紀(jì)50-60年代，生物學(xué)意義上的“目”、“綱”和“科”才開始使用；而“門”是1876年才由德國(guó)的?？藸杽?chuàng)造出來(lái)的；直到20世紀(jì)初，“科”和“目”一直被認(rèn)為可以替換使用。植物學(xué)家使用“目”的地方，動(dòng)物學(xué)家一度使用“科”，有時(shí)候幾乎把大家搞得很糊涂。林奈很喜歡花，是個(gè)花癡，不同種的植物，花的差別還真的挺大，所以他找到了用花來(lái)作為分類標(biāo)準(zhǔn)是不錯(cuò)的注意?；ㄆ鋵?shí)就是植物的生殖器官呀，曾經(jīng)一度他想將這個(gè)方法應(yīng)用于動(dòng)物，或者將動(dòng)物的一些器官用到植物上，那整個(gè)寫出文章來(lái)就像一篇色情小說(shuō)，所以很難流行起來(lái)。不過(guò)，我們今天還留下了一些痕跡，比如哺乳動(dòng)物。在林奈時(shí)代，還沒(méi)有顯微鏡，對(duì)生物只能以肉眼能觀察到的特征來(lái)區(qū)別的，將生物區(qū)分為動(dòng)物和植物兩界是沒(méi)有什么爭(zhēng)議的。顯微鏡廣泛使用后，發(fā)現(xiàn)了許多單細(xì)胞生物兼有動(dòng)物和植物的特性，這中間類型的生物是進(jìn)化的證據(jù)，卻是分類的難題。在原來(lái)的兩界分類系統(tǒng)中，草履蟲、變形蟲和瘧原蟲等，因它們能自由運(yùn)動(dòng)，需要從外界獲取營(yíng)養(yǎng)，歸在動(dòng)物界；而對(duì)于藻類，它們不能自由行動(dòng)，有葉綠素能進(jìn)行光合作用，當(dāng)然就歸入植物界。但是，裸藻，確切地說(shuō)，這是植物學(xué)家對(duì)它的稱呼，動(dòng)物學(xué)家一般稱之為眼蟲。從不同學(xué)科的稱呼，我們就可以看出其中的麻煩了。據(jù)說(shuō)呀，發(fā)明顯微鏡的列文虎克最早發(fā)現(xiàn)了它，因?yàn)樗?dāng)時(shí)覺得這個(gè)生物的形狀像一只眼睛，就命名為“美麗的眼睛”，翻譯成漢語(yǔ)就是眼蟲。但植物學(xué)家就不依啦，認(rèn)為它是一種“原生植物”，因?yàn)樗腥~綠體，能夠進(jìn)行光合作用，自己制造營(yíng)養(yǎng)。不過(guò)一個(gè)令植物學(xué)家困擾的問(wèn)題是，它的細(xì)胞外面沒(méi)有細(xì)胞壁，但聰明的植物學(xué)家于是就給它起了一個(gè)形象的名字——裸藻，裸著嘛。就這樣，動(dòng)物學(xué)家和植物學(xué)家爭(zhēng)得不亦樂(lè)乎，誰(shuí)也說(shuō)服不了誰(shuí)。1866年，在一旁圍觀的德國(guó)生物學(xué)家?？藸枌?shí)在看不過(guò)去了。他出來(lái)說(shuō)：你們都別吵啦，我給你們?cè)黾右粋€(gè)界，原生生物界，將這些問(wèn)題物種全部歸入其中怎么樣？他說(shuō)的這些問(wèn)題物種，包括單細(xì)胞動(dòng)物和其他一些難以歸為動(dòng)物界或植物界的單細(xì)胞生物。這些生物，從進(jìn)化論的角度來(lái)看，是植物界和動(dòng)物界的共同祖先。因此，三界分類系統(tǒng)，初步地反映了生物進(jìn)化的基本途徑。而且從這個(gè)時(shí)候開始，人們才認(rèn)識(shí)到，分類必須反映進(jìn)化上的關(guān)系。但是，矛盾仍然沒(méi)有解決呢！多細(xì)胞生物真菌，比如我們?nèi)粘Ｊ秤玫哪⒐?，以及生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)材料酵母等，本身并不含葉綠素，為什么劃分在植物界呢？按照最原始的是否能動(dòng)的思維，這沒(méi)有問(wèn)題呀，因?yàn)樗讨盥?，而且還有細(xì)胞壁。但缺乏葉綠素這個(gè)問(wèn)題顯然令植物學(xué)家都無(wú)法說(shuō)服自己，因此植物學(xué)家也想將它驅(qū)除植物界。但是驅(qū)趕到什么地方去呢？顯然更不可能放到動(dòng)物和原生生物界吧。這可能難死了當(dāng)時(shí)的生物分類學(xué)家們！誒，這個(gè)時(shí)候呀，也就是1959年，美國(guó)生物學(xué)家魏泰克出場(chǎng)了，他說(shuō)：哎呀，多大點(diǎn)兒事兒，像?？藸栆粯樱黾右粋€(gè)界不就行了。于是，他提出了四界系統(tǒng)，將不含葉綠素的真核菌類生物從植物界中分出，建立一個(gè)真菌界。此時(shí)，那些爭(zhēng)論了多時(shí)的分類學(xué)家們才如夢(mèng)初醒，對(duì)呀，瞧我們都在爭(zhēng)論什么呀。你別說(shuō)，這一劃分呀，還真有道理，比如，真菌細(xì)胞壁的化學(xué)組成是幾丁質(zhì)，而不是植物的纖維素，儲(chǔ)存能量的物質(zhì)是與動(dòng)物類似的糖原，而不是植物的淀粉隨著顯微鏡技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞有原核和真核之分。如果我們將原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的一些物種歸在一類，肯定是出問(wèn)題了。這樣的生物有沒(méi)有呢？有呀，比如藍(lán)藻，當(dāng)然現(xiàn)在一般更準(zhǔn)確地稱之為藍(lán)細(xì)菌。藍(lán)細(xì)菌原來(lái)是劃分在植物中的藍(lán)藻門，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)它沒(méi)有細(xì)胞核，雖然有葉綠素和藻藍(lán)素，但并不形成葉綠體。1969年，也就是四界系統(tǒng)劃分后10年，魏泰克再次故伎重演，很簡(jiǎn)單，再增加一個(gè)界嘛——原核生物界，將細(xì)菌和其他一些原核生物都包括進(jìn)來(lái)。這是目前應(yīng)用最為廣泛的分類系統(tǒng)，因為它基本上反映了地球細(xì)胞生物的進(jìn)化歷程。不知道大家注意過(guò)沒(méi)有，雖然一直以來(lái)，我們高校的生命科學(xué)學(xué)院一般分動(dòng)物、植物、微生物系或者專業(yè)，但生物學(xué)分類中從來(lái)沒(méi)有“微生物界”這一說(shuō)。之后，又隨著分子生物學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們發(fā)現(xiàn)在五界分類系統(tǒng)中，以前想當(dāng)然地將形態(tài)相似的細(xì)菌劃分在一類可能是個(gè)巨大的錯(cuò)誤，因?yàn)樵诜肿铀缴?，其差異可明顯分成兩大類：古細(xì)菌和真細(xì)菌。古細(xì)菌界的生物主要生活在一些極端環(huán)境中，如沼澤地底層的甲烷細(xì)菌、熱泉中的布氏火盤菌，它們最適的生長(zhǎng)溫度高達(dá)105 ℃。這樣就出現(xiàn)了六界系統(tǒng)。然而，還有一個(gè)麻煩的問(wèn)題沒(méi)有解決，病毒算什么？首先，病毒是生物嗎？當(dāng)然大家都敢肯定地回答“是”，因它具有生命的某些特征，如借助于宿主細(xì)胞進(jìn)行繁殖，以產(chǎn)生更多的病毒。但是，似乎病毒除了繁殖，也就沒(méi)有其他的事兒可做了，其存在的唯一價(jià)值就是不斷繁殖。而且，病毒必須寄生在活的生物體當(dāng)中，一旦離開寄主，便毫無(wú)生命現(xiàn)象，因此它的生命形式與其他的生物有很大的差異，長(zhǎng)期以來(lái)被生物學(xué)界放置于一個(gè)的單一類群中，傳統(tǒng)的五界系統(tǒng)都不把病毒歸入其體系當(dāng)中。那能否增加一個(gè)病毒界呢？當(dāng)然有人這么做，比如中國(guó)學(xué)者王大耜1977年就提出了這么一種方案，由此構(gòu)成了另外一種六界系統(tǒng)。問(wèn)題是，從生物進(jìn)化來(lái)看，病毒究竟是原始地球上的最初生命形式呢，還是原核生物退化的產(chǎn)物，比如來(lái)源于細(xì)胞中逸出的核酸分子演化形成的寄生性非細(xì)胞生物呢？從我們前面所展示的這些分類上的發(fā)展來(lái)看，我們是否總覺得還有什么地方不對(duì)勁？上世紀(jì)70年代，我國(guó)學(xué)者陳世驤xiang，當(dāng)然還有國(guó)外一些學(xué)者啦，也有這樣的感覺，所以他們就提出了一個(gè)新的分類體系，這應(yīng)該是相對(duì)來(lái)說(shuō)比較完善的系統(tǒng)。我們來(lái)看看啊，原來(lái)的那個(gè)五界分類系統(tǒng)，把原生生物界列為一個(gè)中間階段，這不僅削弱了原核與真核兩個(gè)基本階段的對(duì)比性，而且在原核生物界和原生生物界內(nèi)，也沒(méi)有考慮到其生態(tài)關(guān)系。為此，就去掉原生生物界，而成為兩總界五界分類系統(tǒng)。其中，原核總界，分為藍(lán)藻界和細(xì)菌界，還有真核生物總界，分為植物界、動(dòng)物界和真菌界；原來(lái)屬于原生生物界的生物，依情況分屬到植物界、真菌界和動(dòng)物界；將原本沒(méi)有劃入系統(tǒng)的病毒界，另立一總界：非細(xì)胞生物總界。這樣，總體上就構(gòu)成了三總界六界系統(tǒng)。根據(jù)這樣的體系劃分，那么人類的分類位置大致上就是這樣的。屬于真核生物總界的動(dòng)物界，然后脊索動(dòng)物門的脊椎動(dòng)物亞門，哺乳綱、靈長(zhǎng)目、人科、人屬、智人種。同樣，水稻的分類位置屬于：真核生物總界的植物界，被子植物門、單子葉植物綱、穎花亞綱、禾本目、禾本科、稻屬、稻種。大家看到，我們前面在寫種名的時(shí)候，用的是拉丁文，而且至少是兩個(gè)單詞，這就是大名鼎鼎的雙名法嘛，是由瑞典植物分類學(xué)大師林奈所創(chuàng)立的。但其實(shí)啊，早在1623年，法國(guó)的包興就開始使用屬名加種加詞的雙名法學(xué)名，但當(dāng)時(shí)并未得到普遍的接受。后來(lái)在1690年，意大利的來(lái)維努斯也提出了雙名法的建議，他建議給植物命名，不得多于2個(gè)詞。林奈接受了這些思想并將其完善化。所以，如果說(shuō)是林奈發(fā)明了雙名法，其實(shí)是不對(duì)的。1753年，林奈的巨著《植物種志》（Speces Plantarum）采用雙名法，這樣才被全世界的植物學(xué)家廣為接受，從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，林奈的貢獻(xiàn)還是非常顯著的。按照雙名法的規(guī)則，每個(gè)物種學(xué)名由兩個(gè)拉丁詞或拉丁化形式的詞所構(gòu)成的，第一個(gè)詞是屬名，相當(dāng)于“姓”，第二個(gè)詞是種加詞，相當(dāng)于“名”。一個(gè)完整的學(xué)名還需要加上最早給這個(gè)物種命名的作者名，故第三個(gè)詞是定名人。屬名一般是名詞，種名一般是形容詞。定名人的名字既是榮耀，也是責(zé)任。還有一個(gè)規(guī)則，各部分不允許超過(guò)12個(gè)字母，因?yàn)樘L(zhǎng)不便于使用。雙名命名法，統(tǒng)一了全世界所有植物的名稱，每一種植物只有一個(gè)名稱，在國(guó)際上通用，便于科學(xué)交流；其次，雙名法科學(xué)性較強(qiáng)，能充分反映分類系統(tǒng)的關(guān)系，知道其科學(xué)名就能查知該物種在分類系統(tǒng)中所處的位置；如果有變動(dòng)，也有據(jù)可查。那么經(jīng)常還被問(wèn)到的一個(gè)問(wèn)題是，為什么要用拉丁文來(lái)命名呢？我覺得最初是歷史的慣例，但最終是出于實(shí)踐的考慮。我們著重說(shuō)說(shuō)后面的這一點(diǎn)。首先，拉丁文是一個(gè)高層知識(shí)分子的書面語(yǔ)言，是死語(yǔ)言，變化相對(duì)來(lái)說(shuō)很少，語(yǔ)法也固定，不至于有政治上的立場(chǎng)，也不會(huì)因?yàn)檎Z(yǔ)言發(fā)展而出現(xiàn)歧義。比如，中文中的奇葩、同志、小姐、農(nóng)民，就與20年前大不一樣了。另外，我們?cè)僮鲆粋€(gè)比較。如果用文言文來(lái)寫文章，或者說(shuō)出一個(gè)成語(yǔ)，相對(duì)來(lái)說(shuō)就不會(huì)有太多歧義。在文言文中出現(xiàn)奇葩這個(gè)詞，我相信絕對(duì)是褒義的，不會(huì)有人與現(xiàn)代概念的含義相混。其次，從形態(tài)上說(shuō)，拉丁語(yǔ)是一種頗為典型的屈折語(yǔ)，它的詞形變化是給詞根加上不同的詞綴，非常規(guī)范，適合學(xué)術(shù)研究的程式化要求，最顯著的，比如動(dòng)物界的科通常以“-idae”結(jié)尾，植物界和真菌界的科通常以“-aceae”結(jié)尾，這就使得物種名在漫長(zhǎng)篇幅的論文中“一目了然”?？傊?，物種命名采用拉丁語(yǔ)是一種歷史慣例和實(shí)踐優(yōu)勢(shì)共同選擇的結(jié)果，對(duì)于追求精確和穩(wěn)定的科學(xué)研究來(lái)說(shuō)，這是一種難能可貴的品質(zhì)。今天的這個(gè)內(nèi)容，似乎有些多，知識(shí)密度也是非常高的。如果你第一次沒(méi)有聽清楚，看清楚，還可以回過(guò)頭去就某些內(nèi)容再著重看一看，這就是網(wǎng)絡(luò)視頻課程的好處。好了，本部分內(nèi)容就到這里。再見！
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