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，這個國家最古老的博物館——巴西國家博物館突然燃起大火，5個小時的火災(zāi)燒毀了這座博物館中2000萬件藏品。而在這當中，最令人痛惜的當屬那500萬件昆蟲標本。因為這些標本中，有許多是物種分類所使用的模式標本，還有許多是還沒來得及研究、很有可能被認定為新物種的標本。

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

什么是物種分類

在我們每個人的生活中，都必然會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，樹上鳥兒鳴叫，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。

可是我們該如何辨認這些生物呢？畢竟，準確地識別這種生物，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)驗傳授。我們的祖輩告訴我們，這是辣椒，會有辣味；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！

但這樣的識別方法是很局限的，因為自然界里的生物實在是太多了，截止到今天，人們已經(jīng)識別出的物種總共有200萬種之多，再淵博的人，也不可能準確地識別每一個物種，這就讓人們迫切地想要將它們分門別類地歸納區(qū)分開來，這也就是物種的分類。

林奈氏分類法

在古代，人們并沒有很好的辦法可以給物種分類，但無論是古代中國還是西方世界，都進行了許多嘗試。我國秦漢時期的《爾雅》一書就創(chuàng)造性地將所有動物分為了4個大類，即蟲、魚、鳥、獸。而在西方的古希臘，亞里士多德也嘗試將動物分為有血的和無血的兩大類。當然，站在今天看這些古人的成就，其實是有很多錯誤之處的，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)知道它們其實是哺乳動物，和魚類沒有任何關(guān)系。

更重要的是，當時的分類方法還存在一個嚴重的問題，那就是名稱的混亂。比如今天我們常見的紅薯，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（請看鐵棍山藥的黑人問號臉）。在這種混亂的命名方式下，我們在飯店都不能愉快地點菜了。更何況，這還是漢語里的名稱混亂，如果放眼全球，因為語言的不同所導(dǎo)致的名稱混亂就更加嚴重了。

18世紀初，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。于是他確定并改進了前人發(fā)明的二名法，用來給每個物種起一個獨一無二的學(xué)名。為了解決各地語言不同的問題，林奈規(guī)定學(xué)名必須以拉丁文來書寫，并且這個學(xué)名還要分為兩部分，前一部分是這個物種的屬名，后一部分是這個物種的名字。像我們熟悉的丹頂鶴，它的二名法學(xué)名就是Grusiaponensis，其中Grus首先確認這是一種鶴，iaponensls則是日本國的拉丁名，是為了紀念西方科學(xué)家第一次發(fā)現(xiàn)這種鶴的地方日本長崎，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，達爾文發(fā)表了著名的物種進化理論，他認為，新的物種是從原有的物種演化而來的，所有的生物都有或多或少的親緣關(guān)系，那么在給它們進行分類的時候，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，代表著一個單獨的物種，而幾個相近的物種就組成了一個屬，幾個相近的屬組成了一個科，幾個相近的科組成了一個目。只要我們知道了某一種生物的分類級別，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)祟惡秃镒印⑿尚啥紝儆陟`長目，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，說明我們和猩猩的親緣關(guān)系比和猴子更近。也就是說，生物分類學(xué)可以告訴我們，人類其實不是猴子演化而來的，而是從一種人類和猩猩的共同祖先演化而來的。

有了這樣的分類工具，科學(xué)家們就開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，就像我們前邊說的，現(xiàn)在已經(jīng)有200萬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就生活在我們身邊，比如一些小昆蟲和細菌，科學(xué)家們還沒來得及仔細地研究它們，所以也就還沒有給它們精確地分類。

而如果一個科學(xué)家給一種從來沒有得到過學(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，因為全世界各地的科學(xué)家都在給物種們起學(xué)名，我們不能確定眼前的這個物種是否在很久之前已經(jīng)被別人起過學(xué)名了，這該怎么辦呢？

科學(xué)家們早就料到了這個問題，所以他們規(guī)定，在發(fā)表一個新物種的時候，一定要有至少一個對應(yīng)的標本。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，這只蝴蝶的標本也要被妥善地保管起來，這只標本就被稱為模式標本。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，他就可以來查閱我們制作的這些標本，通過對比，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)了一個新物種。

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

無可挽回的損失

那么回到我們開頭提到的巴西國家博物館吧。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)家們曾經(jīng)在這里發(fā)現(xiàn)了很多新物種，并且將它們的模式標本收藏在了巴西國家博物館中。甚至由于標本太多了，許多標本被采集回來之后，科學(xué)家們還沒來得及研究，它們當中肯定有很多是我們至今還沒有起名字的新物種。然而，這場大火把這500萬件標本全都燒毀了，這就讓科學(xué)家們在發(fā)現(xiàn)新物種時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本，重新做成模式標本呢？答案是不可以，因為即便我們憑著記憶抓到了和之前那只標本看起來一樣的生物，也不敢肯定它們就真的是同一個物種，因為很多物種的差別是非常細小的，尤其是昆蟲之間的差別，往往需要在顯微鏡下才能察覺。更要命的是，巴西國家博物館里的許多標本，都是一二百年之前抓到的，最近幾十年來，巴西國內(nèi)大規(guī)模開發(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本，就是它們曾經(jīng)存在于這個世界上的最后證據(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，有的科學(xué)家哀嘆道，大火燒毀的不僅僅是巴西的國寶們，還有200多年以來許多學(xué)者積累起來的知識。只有我們了解了物種分類的原理和模式標本的重要性，才能明白這些科學(xué)家們的無奈和痛苦吧。（PS.如果想要了解巴西國家博物館中除了標本之外的其他文物，請移步至本期“空鏡頭”欄目。）