生命的多样化(2 / 2)

,其中lupus是种名,Canis是属名,狼和狗都属于Canis属。同样,现代人的学名是Homosapiens。现在,在Homo属里,只有现代智人一个种,但在大约27000年之前,这个属还有另外一个种——尼安德特人(Homo neanderthalensis),当时,他们分布在被冰川包围的欧洲大陆上。

物种是整个林奈分类系统的基础,也是传统上生物学家认识生命范畴的单位。从属(genus)到域(domain)等各种分类阶元均是用来主观判断和粗略描述类群间相似程度的工具。当说到尼安德特人时,我们就知道它是和现代智人亲缘比较相近的种。但是,当我们提到南猿非洲种(Australopithecus africanus),就是用它指一种古代类人猿,表明它与Homo这个属的物种有足够的差异,所以将它划分到另外一个属——南方古猿属(Australopithecus)之中。如果我们说,构成这两个属的3个物种都是原始人(hominids),就意味着这3个物种彼此之间的亲缘关系很近,因而将其视为同一个科——原始人科(Hominidae)的成员。与原始人科亲缘最近的有黑猩猩(chimpanzee,Pan troglodytes)、小黑猩猩(pigmy chimpanzee)和倭黑猩猩(bonobo,Pan paniscus),这三者彼此非常相似,有着几乎相同的祖先,所以归同一个属Pan。但它们与原始人(hominids)的祖先极为不同,所以它们不仅不是同一个属,而且属于不同的科——猩猩科(Pongidae)。猩猩科还有其他两个属,猩猩(orangutan)为一个属,两种大猩猩(gorillas)构成另一个属。

我们已从生物命名法出发,对地球的生物多样性作了扼要的介绍。只要对拉丁名称有所熟悉,对更高等级分类的原理是很容易掌握的。林奈分类系统实际上是一个等级阶元,对生物多样性的划分与军队的建制原则相同:先组织最小的战斗排,然后再往上组成为连、营、团、旅、师、军,一直到整个军队为止。现在让我们回到灰狼,它归在犬属(Canis),该属包括现在的狼和狗,并归属于犬科(Canidae),该科还有山狗和狐狸等物种所在的其他属。科往上构成目,例如食肉目(Carnivora)包括犬科的所有动物,以及熊、猫、鼬鼠、浣熊等归属的其他各科。目的上一级分类单位是纲,如哺乳纲(Mammalia)由所有的食肉动物和其他哺乳动物构成。纲的上一级分类单位是门,如脊索动物门包括哺乳动物、其他脊椎动物和无脊椎的文昌鱼和海鞘。门的上一级分类单位是界(细菌界、古细菌界、原生生物界、真菌界、动物界和植物界)

。最终,最高的阶元涵盖了一切生物,地球上的生物只有3个域:细菌域、古细菌域和真核生物域,而真核生物域则由原生生物(也称原生动物)

、真菌、动物和植物组成。

无论如何,最终能看到并能作为实体计数的生物学单位还是物种。就像战场上的军队,不管我们采取怎样的方法给它们编组和命名,它们始终在那里等待被计数。整个地球上究竟有多少物种呢?目前已发现并被正式命名的大约有150万到180万个种。至今,还没有人对最近250年的分类文献进行计数。现在我们所知道的就只有这些,可以肯定的是,无论这个清单有多长,我们所做的工作还只能看作是起步。对物种数目的估计因不同的估计方法而不同,其预测数目从360万到1亿不等。这些估计的中值是1000多万,但遗憾的是,几乎没有一个专家愿意冒着有损其名望的风险给出一个更为精确的数字。

事实的真相就是这样:我们对地球、对生命的探索才刚刚开始。这种对生命的无知尤其体现在人类对细菌原绿球藻的认知上。在1988年以前,这种细菌还没有被发现,但它却是地球上最丰富的生物,海洋中有机物的生产绝大部分是它的贡献。其细胞被动地漂浮在地表水中,每毫升海水中平均含有原绿球藻细胞数目大约是7万到20万个,它们通过捕获太阳能进行繁殖。其形体非常微小,因此不容易注意到它。它属于浮游生物的一个特殊的类群:微浮游生物(picoplankton),其个体比一般的细菌要小,通过现代最先进的光学显微镜才能勉强看到它们的身影。

蓝色的海洋中有着太多太多未知的细菌、古细菌和原生生物。20世纪90年代初,当科学家们开始把研究焦点放在它们身上的时候,就发现其丰富度和多样性远远超过原来科学家们的想像。许多微小的生命生活并聚集在海洋的深处,那里到处是一片漆黑,它们可以连在一起形成胶状带和“高聚物”,其长度可以有十亿分之一米到百分之一米。有些物质中含有比较受欢迎的营养(hot spots of nutrients),这些营养吸引着那些腐蚀性细菌及其微小细菌和原生生物的捕食者。过去,我们想像中的海洋中有蓝色的海水,偶尔有条彩色的鱼游过,下面或许有着一些海星;而这些远远不是海洋的全部,我们的肉眼能看得到的生物有机体可能仅仅是海洋生物量的冰山一角。

地球上,体积越小的生物被了解的也越少。与细菌一样无处不在的真菌可能有160万种之多,而迄今仅有69000个物种被鉴定并命名。线虫是世界上分布最为广泛的生物之一,平均来看,地球上的每5个动物中就有4个是线虫,但至今只有15000多个物种被人类了解,还有成百万的物种正在等待我们去发现。

20世纪后半叶,生物学领域中掀起了分子生物学的革命,系统分类学的分类原则曾一度被搁置在一旁,被认为是一种过时的学科,并给予了极少的重视。而现在,人们认为对林奈系统进行更新是一项非常有挑战性的工作,系统分类学又重新回到了生物学研究的核心上来。导致这种复兴的原因是多方面的:其中,分子生物学为系统分类学提供了非常有用的工具,并使科学家们能够更快地发现更小的生物;遗传学的最新进展和数学上的构建系统树原理使得科学家们对生命进化的推理变得更为灵活和可信,等等。所有这些都来得非常及时,因为全球的环境危机使得生物多样性图谱的建立变得十分紧迫。

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