作为海洋生物学家,米斯的全职工作是比利时佛兰德海洋研究所的所长,而他的副业是一个国际科学家志愿团体的共同负责人。该团队致力于建立一个世界海洋物种名录(WorldRegisterofMarineSpecies,简称WoRMS),作为审核水生生物学名有效性的综合数据库。从一开始,这就是一项艰巨的任务,但米斯和他的同事们惊讶地发现,他们的工作并不是在名录中做加法,而是做减法。
在对418850个物种进行分析后,该名录已经剔除了190400个冗余物种,占比超过45%。例如,Mustelusfelis和Triakissemifasciata实际上都是指半带皱唇鲨。还有一种在1941年,为了向时任美国总统富兰克林·德拉诺·罗斯福致敬而命名为Octopusrooseveltii的章鱼,其实早在1909年就已被命名为Octopusoculifer。没有人知道,有多少海洋生物学前辈穷尽职业生涯,致力于研究一个名义上的物种,没成想已经有同行用其他名称对其进行了描述。
他们发现,19世纪的生物学家路易斯·阿加西(LouisAgassiz)是“贡献最多”的过度分类者之一。
通过对牙齿化石单一样本的观察,阿加西就确定了三个全新的鱼属,而不仅仅是三个不同的物种。后来的研究发现,这些牙齿与属于单个鱼类化石的牙齿相吻合,这使阿加西想象中的整个分类学分支崩塌了。他鉴定的数百个物种也因为类似的原因而被放弃。
目前,最能体现系统论短暂性的例子是岩石玉黍螺(Litteroniasaxatilis),这是一种栖息在海岸附近的海螺,英文俗称“roughperiwinkle”。岩石玉黍螺很容易在北大西洋两岸的海滩上找到,很久以前,它们就通过改变壳的大小、颜色甚至形状,发展出了与周围海洋环境融为一体的能力。
为什么会有这么多重复的命名?
大多数重复命名是林奈学派强调外观的结果,该学派允许将细微的外形差异解释为新物种。有些命名是真正的独立发现,在数字化和数据库搜索还不发达的时代,查阅刊印学术文献的困难掩盖了这些发现。更多的命名则源于过于狂热的想象力,通过宣称一个根本不存在的“发现”来寻求某种程度的不朽。
根据分类学数据中已经修正的数量,澳大利亚麦考瑞大学的古生物学家约翰·阿尔罗伊(JohnAlroy)设计了称为“通量比”(fluxratio)的预测指标。按该指标的预测,目前所有物种名称中,将有24%到31%会最终因为冗余而被废弃。
我们还受到另一种错觉的影响,那就是眼里只看到一个物种,却忽视了一个物种实际可能包含了多个物种。
2021年,基因组分析带来了一个惊人的发现。自林奈于1758年将长颈鹿命名为Giraffacamelopardelis以来,人们一直认为长颈鹿是一个物种,但实际上它包含了4个不同的物种,各自在基因上至少有一百万年的差异。这让动物学家们十分震惊,现在,他们正考虑重新审视那些人们早已熟知的动物。“从我们的研究结果来看,不同长颈鹿物种之间的遗传差异堪比北极熊和棕熊之间的遗传差异,”德国法兰克福歌德大学的遗传学家阿克塞尔·扬克(AxelJanke)说,“我们显然完全忘记了长颈鹿是什么。”
这一发现也激励了自然保护主义者。作为单一物种,长颈鹿在国际自然保护联盟(IUCN)的濒危物种名单上被列为“易危”(vulnerable)物种。现在,我们认识到长颈鹿应该分为独立的不同物种,也拥有各自的种群,那么,4种长颈鹿中至少有3种已经达到“濒危”(endangered)'或“极危”(criticallyendangered)的标准。
我们逐渐意识到,现存物种的数量令人难以想象。即使剔除重复或假想的物种,我们也不得不面对这样一个事实:对生命多样性的统计工作才刚刚开始。现今遗传学的发展清楚地表明,如果以基因上不同的繁殖种群来定义,现存物种的数量远远超过了以往的想象。
到底有多少物种?
地球生物有多少物种?这个数字一直在向上修正。2011年,迄今为止最详尽的生物多样性调查估计,地球上有870万个物种,而目前只有120万个物种被编入目录。这意味着,高达86%的陆生物种和91%的水生物种仍未被发现。
“直到最近,我们仍不清楚生物多样性在各个方面是否与生物丰度这样简单的东西成比例关系,”印第安纳大学博士后、生物多样性维度研究者肯尼斯·洛西(KennethJ.Locey)报告称,“事实证明,这种关系不仅简单,而且强大,据此估计,物种数量可多达1万亿。”
1万亿个物种。这意味着我们只发现并记录了生命目录中所有可能物种的千分之一。
尽管基因组测序技术日新月异,速度越来越快,成本越来越低,但这种发展所产生的支序关联(cladisticconnection,“支序”意指演化支的序列,或演化支的分化次序)也让我们难以从更大的整体层面加以把握。
在古典分类学中,鸟类目前仍属于林奈所确定的鸟纲(Aves)。在林奈确立的另一个纲,爬行纲(Reptilia)当中,鳄鱼和短吻鳄属于鳄目(Crocodylia),蜥蜴和蛇属于有鳞目(Squamata)。对于以形态学为基础的思维体系而言,这完全说得通:鳄鱼、蜥蜴和蛇之间的相似性远远超过它们与鸟类的相似性。
然而,支序分类学追踪的是单系演化(monophyleticevolution),即源自一个最近共同祖先的后裔(单系群monophyleticgroup作为一个分类单元,其中所有物种只有一个共同的祖先,而且它们都是该祖先的所有后代)。尽管外形大相径庭,但鳄目却是鸟纲关系最近的“亲戚”,二者都是在大约25亿年前从单系群伪鳄类(Pseudosuchia)中产生的。鳄鱼与孔雀的亲缘关系要比它们和科莫多龙的关系更近。相比鳄鱼,科莫多龙与人类的亲缘关系还更近一些。
支序分类法最令人迷惑的一些结果出现在水下。现在认为,黄道蟹属(Cancer)是由一些在基因上相距甚远的物种组成的,换言之,它们根本就不属于同一个属。形成似蟹解剖结构的优势在于,多个单系分支(由一个共同祖先演化而来的生物)出现趋同演化,尽管起源各不相同,却形成了近似的体形。
虽然林奈最终重新划分了鱼纲(Pisces),将鲸目动物排除在外,但由于许多演化分支都适应了自由游泳的海洋生活,“鱼纲”现已完全退出历史舞台。在我们非正式的分类中,“鱼类”其实代表了十多个不同的单系后裔,它们在基因上是如此多样,以至于一些生物学家津津乐道于“鱼类”(fish)并不是一个真实存在的概念。如果画一个足够大的“支序圈”,纳入所有的鱼类,那么人类也会被划到圈内。
▲分歧:18世纪的生物学家卡尔·林奈(CarlLinnaeus)因建立了现代生物分类学体系而备受赞誉,此后科学界一直根据该体系对物种进行命名和分类。但现在,一些科学家呼吁采用新的方法来了解地球上的生命。图/Isroi/Shutterstock
不过,人类仍需要“鱼类”,或者类似“鱼类”的概念来认识世界。
词语不单是语言的单位,也是思维的单位。我们在为这个世界分门别类时,所做出的决定往往在做出之后就会消失,但这些决定不可避免地融入到我们的语言中。
以颜色为例。在讲英语的人群中,粉红色(pink)与红色(red)是两种不同的颜色。然而,在马来语中,没有粉红色,只有红色(merah)。你可以尝试用“淡红色”(lightred)来描述粉色,但也不够精确;最接近粉红色的日常用语是“merahmuda”,字面意思是“嫩红”(youngred),既可以指鲜红,也可以指浅红。你还可以通过指称一个粉红色的物体来描述对这种颜色的感觉,比如“merahjambu”,意思是“红得像番石榴”。唯一的问题是,你现在描述的不是一系列的色调,而是一种特别的色调:番石榴皮的粉红色。当然,说马来语并不意味着色盲,但对英语国家的人来说,这种模糊的说法更像是一种笨拙而不准确的色彩表达方式。为什么不为粉红色创造一个词,然后一劳永逸呢?
与此形成鲜明对比的是,学习英语的俄语使用者却能立刻注意到这一点:他们的语言将英语中的“blue”(蓝色)分为两种颜色,一种是较浅的“goluboy”(天空蓝),另一种是较深的“siniy”(海洋蓝)。令人着迷的是,这种对颜色的区分不仅仅是术语性的,而是已经深深植入我们的大脑。神经科学家发现,以俄语为母语的人在区分深蓝色和浅蓝色时,速度明显快于以英语为母语的人,这大概是因为在他们的头脑中,goluboy和siniy有着一目了然的差别。
这将使我们远离选定模式标本(lectotype)、配模标本(allotype)和其他模式标本,而这正是普莱杰尔和劳斯所极力主张的转变。他们认为,“让分类学家决定由几个死亡标本代表一个物种是一种很奢侈的推断,在科学中没有立足之地。”科学家们“迫于现有的命名规范,不得不将生物描述为物种,而事实上往往对自然界的情况一无所知”。
多头绒泡菌(Physarumpolycephalum)就违背了林奈思想的基础。这种是一种普通的树黏菌,常见于欧洲和北美的森林中,于1822年被分类和记录,但一直鲜为人知。直到1970年,爱荷华州立大学的一位助教发现,这种黏菌具有一个令人震惊的特征:它不仅有免疫系统,而且免疫系统是在外部而非内部发挥功能的。
从腐烂的榆木中提取的多头绒泡菌样本,能通过分泌一种抗病毒物质来防止感染。这种物质非常强效,喷洒在农作物上可以百分之百地消灭烟草花叶病毒。这种病毒具有潜在的破坏性,不仅会使烟草植物枯萎,还会感染西红柿、辣椒和黄瓜等植物。
▲多头绒泡菌(Physarumpolycephalum)。图/wiki
在过去的五十年里,人们发现了多头绒泡菌的更多非凡之处。我们现在知道,它既不是动物,也不是植物,更不是真菌。它可以一次冬眠数年。它没有肌肉组织,却能以每小时4厘米的速度快速移动。不知何故,它竟是一种单细胞生物(《吉尼斯世界纪录》宣称它是地球上最大的细胞)。如果将多头绒泡菌分开,它的各部分完全可以独立运转,然后重新结成一个整体。从不同地点采集的多头绒泡菌,甚至可以无缝合并成不同的样本。看来,个体的存在是可有可无的。
虽然看似简单,但多头绒泡菌其实有着异常复杂的性生活。它没有雌雄两性之分,却有着720种不同形式的接合对。这种方式可以诱导遗传多样性,在功能上相当于性别。正如我们所理解的那样,性和繁殖的概念可以容纳多种主题和变化。
▲多头绒泡菌的生命周期。外圈是在单倍体变形体阶段和二倍体营养体阶段之间交替进行的有性生殖,内圈是完全单倍体的无配子繁殖方式。两个周期都展示了所有的发育阶段。图/wiki
多头绒泡菌还有记忆能力。虽然没有中枢神经系统,更没有大脑,但它们仍然能以某种方式将学到的东西牢牢记住。如果隔几个星期将多头绒泡菌放入同一个迷宫,它会立刻认出来,并重走一遍之前的逃生路线。即使是一小块黏菌也能做到这一点。
我们并不完全了解多头绒泡菌的智慧,但这并不妨碍我们与它合作。事实上,在最近的研究中,我们已经请它们来帮助探索宇宙。目前的天体物理学理论认为,在宇宙大爆炸之后,宇宙中的所有物质都以一种在相邻星系之间形成细丝的模式分散开来。这种分散模式的物理证据很难发现,因为星系间的细丝都是由稀薄、散布的氢气流组成的。天文仪器可以探测到这些细丝,但前提是必须直接对准它们。
到目前为止,该项目已经追踪了37000多个星系之间的细丝连结。这还只是开始,但已经展现了改变生命认知的力量。我们不应将大自然当作静态的物体来记录,而应将其视为一个更大整体的动态且相互依存的表现形式。
存在就是共存。存在来自对话。
用18世纪法国博物学先驱乔治-路易·德·布丰(Georges-LouisdeBuffon)的话来说:“自然不是一个东西,因为这个东西意味着一切。”(Natureisnotathing,forthisthingwouldbeeverything)