羚羊与蜜蜂:众生的演化奇景
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多识鸟兽草木之名

天生的生物学家

1928年,年轻的生物学研究者恩斯特·迈尔(Ernst Mayr)来到新几内亚的塞克劳珀斯山考察鸟类,这是一次冒险般的活动,他往来于密林之间,与当地好战的原住民共同生活。在这次旅程中,迈尔一共识别出137种鸟,令他意外的是,当地人能认出136种鸟,与专业的科学家不相伯仲。我们经常把原始部落中生活的人,当成愚昧的“野蛮人”,其实在某些方面,他们是伟大的“生物学家”,世界各地靠着狩猎、采集为生的人,都能辨认成百上千种动物、植物,而且跟经过科学证实的分类法,有惊人的一致性。

猎人与科学家能够不谋而合,分辨不同种类的鸟兽草木,说明在生物世界里,物种和物种之间有着分明的区别。但这根据达尔文进化论,生物总在变化之中,或者进化为其他物种,或者干脆灭绝。如果“物种”这个概念,从根本上就是变动不居的,我们怎么能指望不同种类之间泾渭分明呢?

迈尔探险归来后成为一名动物学家,并重新定义了“物种”的概念:凡是在自然条件下可以交配,生育后代的两群生物就属于同一个种。这样,物种与物种之间就有了鲜明的界线,帮助我们解开了这个谜。

不同的物种不会彼此混血,原因多种多样:可能是被地理屏障,比如高山、海峡隔开了;也可能它们对“异类”提不起兴趣;也可能是精子和卵子无法结合,或者结合了,产生的后代却像骡子一样不育。不管界线如何,不互相杂交才是重点。

农夫和育种专家早就懂得这个道理,培育良种的家畜或者农作物,不管是斗牛犬还是草莓,都要注意保持血统的纯正,不跟其他品种杂交,否则这个品种独有的特征就会消失。家养的动物和植物,可以在同一个物种内,培育出千奇百怪的品种:斗牛犬和吉娃娃一点也不像,斑点狗和藏獒也完全不同。有些出售猛犬的商业机构称它们的藏獒是由“来自喜马拉雅的远古猛兽”进化而来,所以比普通狗优越。这当然是谎言(所有狗的先祖都是狼,“狗”甚至不是一个物种)。但这至少能说明,“不杂交”的界线,可以在藏獒和吉娃娃之间创造出巨大的差异。

在自然界中,两群动物(或植物)有“不杂交”的界限,就可以分道扬镳,进化成完全不同的物种。天南海北的人都能看出这些不同,迈尔和新几内亚原住民都能分辨出一百多种鸟,因为不同的鸟“物种”之间的界线是客观存在的。

指猫为狗

在给众生命名时,科学家不愿意跟普通人使用同样的语言,我们经常可以在讲生物的书籍上看到一长串奇怪的斜体外文,旁边写着“学名”。比如霸王龙叫做Tyrannosaurus rex,我们人类叫做Homo sapiens。学名不是用英文,而是拉丁文写成的,这不是为了卖弄学问,而是科学家的工作必需。科学要保证准确性,给每一种生物一个独一无二的名字,不管谁说起这个名字,全世界的人都知道他指的是什么。而民间俗名,往往不能达到这个目的。

有时一个生物可能有多个名字,比如,马铃薯、土豆、洋芋、薯仔、山药蛋都是指同一种蔬菜。还有时候,同一个名字的含义可以包含不同的物种,现代汉语词典对“狸”的解释是“豹猫”,一种猫科动物;日文的“狸”,是指一种长相滑稽的小动物,属于犬科。哆啦A梦不愿意别人说他是“狸”,因为他是机器猫,反对指猫为狗。如果他是一只中国猫,就没有这个问题了。

解决办法就是给每种生物一个独一无二的拉丁文名字。学名分为两段,前半段是“属名”,表示这个物种属于哪个小类,后半段是“种名”,代表这种生物属于什么物种。

拿霸王龙来举个例子:

Tyrannosaurus是属名,意思是“残暴的爬行动物”。

rex是种名,意思是“王”。

如果单说Tyrannosaurus,就是霸王龙所归属的这个属,中文译名“暴龙”。

学名是生物学家的“通用语”。正如同全世界的数学家都认识1234,物理学家都知道kg和℃,世界上所有的生物学家看到Tyrannosaurus rex,都知道这是霸王龙,而且只能是霸王龙。

植物学王子

拉丁文学名是两个半世纪以前,瑞典植物学家卡尔·林奈(Carl Linné)首创的,除了给物种命名,他还致力于给它们分门别类,这是一个更艰巨的工作。“物种”是客观存在的,但“物种”以上,更大的分类单位都出于人为规定,所以更容易混乱。在林奈的时代,河狸因为尾巴上有鳞片,曾经被归为鱼类。天主教徒在星期五要斋戒,不许吃兽肉,如果河狸是一种“鱼”的话,就可以列进菜单了。

如果把生物世界比喻成一棵树,叶子和叶子之间的界限是清楚的,但树枝不然,你很难确定哪一根树枝是大枝,哪一根是小枝。自然界并没有天生的壁垒来隔离不同的生物类别,所以林奈的功勋格外卓著。他的分类法发明后,不管我们发现了什么稀奇的生物,都可以整齐归类,像图书馆里的书一样。林奈一点都不谦虚地说,上帝创造了众生,而我把它们归类,我的碑志铭应该是“植物学王子”(拉丁文是Princeps Botanicorum)。

林奈的分类法是多层式的:大箱子套小箱子,最大的箱子是域(英文Domain,实际上,这个特大单位是林奈过世后很久才创造的)。我们按照大小顺序数,然后是界(Kingdom),再往下是门(Phylum)、纲(Class)、目(Order)和科(Family),再往下是学名里会出现的属(Genus)和种(Species),一共8层。

例如,霸王龙属于:

真核生物域(Eukaryota)

动物界(Animalia)

脊索动物门(Chordata)

爬行纲(Sauropsida)

蜥臀目(Saurischia)

暴龙科(Tyrannosauridae)

暴龙属(Tyrannosaurus)

我们对分类并不陌生,逛超市的时候就可以见到,服装部下面有女装部,女装部下面又有各品牌。科学家所用的分类法,只是比商店层次多一点而已。跟生物分类最像的,可能是军队的编制,军下面有师,师下面有旅,往下还有团、营、连、排、班,也是8层。

世界属于微生物

虽然林奈自称王子,他首创的分类学,却远谈不上完美。生物分类经历了好几次巨大的改变。起初,所有生物被分成动物界和植物界,但细菌显然不属于任何一类。但如果分为动物、植物和细菌呢,很快又有人发现,蘑菇像动物多于像植物(蘑菇的细胞壁,成分和虾壳相似)。于是,在动物、植物和细菌之外又加了真菌界(蘑菇)和原生生物界(变形虫和一些藻类)。

美国生物学家卡尔·沃斯(Carl Woese)发现,一些能适应低氧、高温环境,生命顽强的微生物,虽然外表跟细菌很像,但其实根本不是细菌。基因测试显示,早在38亿~36亿年前,它们就和细菌分开了,比人类和霸王龙的关系要远得多。沃斯把它们称为古细菌(Archaeobacteria)。

1976年,沃斯做了一个勇敢的决定:重新划分生物世界。他在“界”之上设立了“域”,现在最大的分类单位,除了我们已经看过的真核生物域(Domain Eukaryota)之外,还有细菌域(Domain Eubacteria)和古细菌域(Domain Archaebacteria),沃斯把这3个域之下的生物,又划分成二十多个界,绝大多数都是单细胞微生物。在巨大的生命树上,我们熟悉的动物界和植物界,只是两个可怜的分枝罢了。

迈尔认为,这种分类法对微生物太偏心了。不过,沃斯至少能告诉我们一件事:肉眼可见的生物,只是生物世界的一小部分而已。这世界上更多的秘密潜藏在显微镜下。我们对微生物世界的了解,一般而言已经很多了。微生物教科书能记载几千种细菌。20世纪80年代,挪威的科学家乔斯坦·高克斯尔(Jostein Goksфyr)和维格迪斯·托斯维(Vigdis Torsvik)在森林和海边各挖了1克泥土进行DNA分析,保守估计这两小撮土里各自含有4000~5000种细菌。

大发现时代

心理学家弗朗克·C.凯尔(Frank C. Keil)做过一个搞笑的实验。他问小孩,如果把茶壶的嘴锯掉,在里面装上鸟粮,它是茶壶还是鸟食罐?小孩一般会说是鸟食罐。如果把一只浣熊染成黑白相间,再缝上一个很臭的袋子,它是浣熊还是臭鼬?小孩就会坚持说浣熊,不管浣熊打扮得如何像臭鼬,它都不可能变成臭鼬。人似乎有一种天生的概念:浣熊就是浣熊,臭鼬就是臭鼬。

我们对客观存在的“物种”非常敏锐,而且对生物分类有着特殊的兴趣。这似乎是进化的结果:人类必须知道什么生物可以吃,什么生物会吃我,什么生物吃了会死。不仅仅新几内亚的猎人是生物学家,每个人都是天生的生物学家。这也许可以解释为什么林奈会致力于成为“植物学王子”,为什么迈尔跑到新几内亚观鸟。一个有趣的猜想是,全世界的人普遍对花感兴趣,植物的生殖器官竟成了识别植物种类的最佳依据之一。林奈研究植物分类的时候,就对花情有独钟,他把雌蕊比喻为女人,雄蕊是男人。

林奈的时代,欧洲国家向外扩张,西方科学家借此机会探索“新大陆”的生物世界。今天已经没有大陆可供发现,但生物学家的探索还远没有结束。我们已知的生物大概在140万~180万种之间,其中绝大多数都没经过详细研究,这世界上的物种总共有多少,谁也不知道。

人类比较了解的生物中,最多的是昆虫。昆虫最多的地方是热带雨林。美国的生物学家特里·欧文(Terry Erwin)做了一个简单粗暴的实验。他来到巴拿马的热带森林里,用杀虫烟熏了几棵树,把树上掉下来的死虫子全都接住,检查一番,结果光是甲虫就有一千多种。欧文估计,世界上全部热带雨林里的全部节肢动物(包括昆虫、蜘蛛、蜈蚣等)大概有3000万种。后来生物学界认为这个数字过于夸张,把它缩小为500万~1000万种。

即使是个头大又引人注目,人类(自以为)已经了解很多的生物,也不时“爆出”新闻。东非的维多利亚湖是个很好也很糟的例子:这个湖盛产丽鱼科的鱼,已经命名的大概有300种,依然还有许多科学家都尚未了解的物种。为了发展渔业,维多利亚湖引进了尼罗河尖吻鲈(学名Lates niloticus),这种鱼体形硕大,比丽鱼经济价值高,但它们是凶猛的食肉动物,最喜欢吃丽鱼。科学家只来得及(有时甚至来不及)在尖吻鲈把丽鱼鲸吞殆尽之前给它们命名,不让它们默默无闻地死去。

我们不用费力寻找“新大陆”,这世界上未知的东西太多了。从坏的一面想,这一事实告诉我们,保护生物的多样性,尤其是那些物种最丰富的地方(热带雨林、热带珊瑚礁等)是多么艰巨的任务。从好的一面想,我们永远也不会无聊,这世界上充满了可以命名、可以描述、可以研究的新东西,在地球上,人类可以一直有事干。