物种怎么分? 这是一个难题

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  达尔文也不知道怎么定义物种

  物种是如何分类的?也许普通人不会去思考这个问题,但是每一个人都会有意识地区别各种不同的物种。狗生狗,猪生猪,狗不会生出猪,猪也不会生出狗,所以猪和狗不是一个物种——这个常识甚至连上万年前的养殖牲畜的人类就已经体会到了。

  近代生物学发展之前人们认为物种是一直不变的——狗一直是狗,猪一直是猪,从未变过,那么它们一开始从哪里来的呢?没有人知道,所以过去迷信的人类选择相信它们是上帝创造的。达尔文的进化论的出现,才使物种不变论和神创论被推翻。

  

  达尔文认为物种拥有共同的祖先,不同的物种是由它进化而来的。1859年11月24日,《物种起源》一书在伦敦出版,达尔文在书中详细地阐述了生物进化理论。《物种起源》不仅开创了生物学发展史上的新纪元,进化论的思想更是渗透到各个自然科学领域,对人类历史产生了巨大影响。

  那么,我们怎么去定义一个物种呢?伟大的达尔文先生竟然也讲不透彻,这个问题太难了。直至今日,不同领域的生物学家对于物种仍然有着不同的定义,这些定义互有利弊,有一句话很生动地说明了这一点:关于如何定义物种这个问题,如果有人想从不同生物学家的理论中挑出较为合理的定义,那么他将得不到答案。可见,“物种”的定义在生物学内部,可谓“众口难调”。

  各式各样的物种定义

  对于物种的定义,被誉为“20世纪的达尔文”的著名的进化生物学家恩斯特·迈尔的观点占据了当今世界的主流。迈尔认为:物种是在自然界中占有特定生存环境的种群的生殖群体,和其他种群的生殖群体被生殖隔离分割开。这个物种概念被称作生物学物种概念。

  迈尔以“生殖隔离”作为区别不同物种的标准。如果两种物种之间存在生殖隔离,意味着这两种物种交配不能产生后代(例如猫和狗交配不能产生后代),或者交配产生的后代没有生育能力(例如马和驴交配虽然能生出骡,但是骡没有生育能力)。

  

  然而生物进化的进行是连续性的,形成生殖隔离的过程也是一个连续的过程。这个过程不是一蹴而就的,这就给我们用生殖隔离来区别物种造成了困扰——形成生殖隔离的过程中会存在很多中间体,它们属于什么物种?是进化之前的物种还是进化之后的物种?生物学家曾经发现三种奇怪的鸟,A种鸟和B种鸟可以交配产生可育后代,B种鸟可以和C种鸟交配产生可育后代,但是A种鸟却不能和C种鸟交配产生后代。根据生殖隔离的观点,A种鸟和B种鸟是同一种鸟,B种鸟和C种鸟是同一种鸟,但是A种鸟和C种鸟却不是同一种鸟,这肯定是不符合逻辑的。A种鸟和C种鸟肯定是不同的物种,但是我们用生殖隔离的方法却不能正确定义B种鸟。

  除了生物学物种概念之外,还有其他5种应用最为广泛的物种概念——形态学物种概念、进化物种概念、系统发育物种概念、生态学物种概念和遗传学物种概念,这5种概念分别从外观形态、家谱世系、特征状态、生活环境和基因作为依据去区别物种。

  例如形态学物种概念,它以外观形态作为依据去区别物种:如果一群生物的某些形态特征一样,那么它们就是同一个物种。这个定义能够比较直观地从外观上区别物种,但也有不足之处:外观不一样的不一定是不同物种,例如两翼果蝇生出的后代有四翼果蝇,这就不能够把它们分为不同物种。

  目前,关于物种一共有约30种定义,可谓种类繁多。每一种定义都有其优点与不足,这也是物种定义难以统一的原因。

  物种定义的不统一造成的麻烦

  物种定义的不统一造成了很多麻烦,首先体现在学术交流上。如果不同的科学家使用不同的标准,对生物分类的理解就会出现偏差,不利于学术交流。例如我们根据生物学物种概念统计,有蹄类哺乳动物的数量为143种,而如果根据遗传学物种概念,有蹄类哺乳动物的数量变为279种,相差非常大。

  

  除了学术交流,物种定义的不统一造成的麻烦也体现在了濒危物种保护上——改变物种的分类依据有可能会改变物种的数量而涉及到物种多样性的问题,这可能会对目前人类濒危物种保护工作价值的评估产生影响。甚至有些人认为一些对濒危物种的保护行为会危害到物种多样性而建议停止保护。

  例如濒临灭绝的中国大蝾螈,人类的保护工作是人工养殖再野外放生,以此增加野外中国大蝾螈的数量。但是有一个研究小组根据DNA检测指出,中国大蝾螈一共有五个物种(而原先根据生物学物种概念,中国大蝾螈只有一种)。这样分类使中国大蝾螈的野外放生工作的正当性遭到质疑——目前我们只识别出了一种中国大蝾螈,其他四种目前还没有被人类发现。如果肆意放生我们人工繁殖的这种蝾螈到野外与其他另外四种蝾螈杂交,产生混血蝾螈有可能取代原来的野生蝾螈,从而导致其他四种物种的消亡,减少物种的多样性。

  也许我们应抛弃“物种”这个概念?

  既然物种如此难以准确定义并且任何定义都会带来争议,那么我们可不可以抛弃物种这个词,从其他角度来进行生物分类?

  

  2018年,澳大利亚墨尔本大学的米什勒教授和约翰·威尔金斯教授提出了“进化支”生物分类方法,试图取代人类几百年来一直沿用的“界门纲目科属种”的分类方式,从而彻底避免物种这个词的使用。“进化支”分类方法按照血缘和世系关系将生物的进化过程描绘成一个层层开支的的大树枝,每一个独立的分枝表示某个时期进化形成的某种生物群体,这个群体内的生物拥有共同的祖先。“进化枝”的基本单位是“最小的已命名和已登记的分枝”(SNaRC),而不再是物种。但这个最新的分类方法还得经历时间的考验,其缺点和不足也将会慢慢暴露出来。

  但逃避问题可不是人类的天性,人类追求真理的步伐永远不会停止。科学家们对于物种定义的讨论和探索,必然将一直持续下去。

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