一、什么是物种从生物学家林奈开始,我们确定了自然界是由物种组成的;从达尔文开始,我们知道物种是不断演化的。然而,对于物种的标准,即如何定义物种,生物学家们仍争论不休,无法统一标准。直到今天,物种仍是生物学中最具争议的一个概念。然而,物种是生物世界的基本结构单元。
现代普遍接受的物种定义为:物种是一级生物分类单元,代表一群形态上、生理、生化上与其他生物有明显区别的生物。通常这群生物之间可以交换遗传物质,产生有生育能力的后代。这种定义也称为生物种定义,或生殖种定义。
物种与物种以上分类单元不一样,是一个可以随时间而变化的个体集合,是真实的存在。物种是生物多样性,即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性中的基本层次。
到目前为止,读者可能会问:生物为什么以物种存在?物种是生物对环境异质性的应答,是生物进化的基本单元,是生态系统的基本功能单元。最重要的一点,生物物种的不连续性抵消了有性生殖所带来的遗传不稳定性。
所以,生物以物种存在。
然而,物种是一个颇有争议的概念。从达尔文时代开始,物种的概念一直在演化。尽管我们强调生物种的概念,但是在实践中以生殖隔离来区分物种常常是不可取的。
然而,若不以生殖隔离来区分物种,物种的分类只能依靠专家的经验标准。在不同的动物类群中,分类学家划分物种的标准不同,大家无法统一物种的标准。现在除了生物种概念以外,还存在模式种、生态种、时间种、分支种等物种概念。
模式种概念:源于柏拉图和亚里士多德的哲学思想,即宇宙的多样性是存在宇宙中的有限数目的“模”。每一个种有标准的形式,即所谓的形态“模”。
唯名论种概念:达尔文在《物种起源》一书中有如下描述“物种这个名词,笔者认为完全是为了方便起见任意用来表示一群相互密切类似的个体的”。看来,即使专门研究物种起源的达尔文对于物种概念的实质也是不清楚的。
群体种概念:生物种是一些具有形态和遗传相似性的种群组成,种内个体的相似性大于种间个体的相似性。
表型种概念:生物种是表型上能识别的生物个体的集合。
生态种概念:物种是生态系统的功能单元,每个物种占据—个生态位。
时间种概念:当一个物种的后代随着时间的演化,当表型的差异足以区别与其祖先的区别时,那么,一个新的时间种形成了。
分支种概念:针对物种在空间上是间断分布的而在时间上是连续分布的悖论,德国动物学家威利·亨尼希及他的追随者建立了支序理论,他认为与其将生殖隔离作为种的标准,不如将生物进化每个分支事件,即两个线系的衍征产生作为物种的识别标准。
二、全球与中国的物种40亿年前,海洋开始孕育生命物质,地球生命的脉搏开始跳动。
亿万年来,生命不断产生、进化,又不断衰退、灭亡,经历了沧桑巨变,最终演化形成了今天地球上这一生机勃勃、繁花似锦的生命格局。
(一)世界上有多少物种“世界上有多少物种”这个问题是著名理论生态学家罗伯特·梅的一篇著名论文的标题。令生物分类学家难堪的是,我们还不知道目前地球上生物物种的确切数目。全世界有1300万~1400万个物种,但科学家描述过的仅约有175万种。实际上,科学家描述过的物种和被认为是有效物种的准确数目对大多数类群来说是不清楚的。人们对高等植物和脊椎动物的了解相对比较清楚,对其他类群如昆虫、低等无脊椎动物、真菌等次之,最不了解的还是微生物。对某些已经描述过的类群,物种数目是相对准确的。如到1991年已记录的细菌有3058种,但仍然有很大一部分细菌没有被记录。即使已经记录的物种,不同的分类学家的分类标准也不完全相同,所以,不同的分类学家估计的物种数目也不同。每年世界上都有新的物种被发现。哺乳动物是一个研究得较为深入的类群,但1992年5月在越南的原始森林中仍然发现了一个新属中南大羚属。几乎是在同一时间,在纳米比亚的热带雨林中也发现了紫葳科的一个新属,是当地森林建群种。研究表明,从长度为10米到长度为1厘米的动物长度每减少1/10,物种数目将增加100倍。
如此看来,我们对昆虫、低等无脊椎动物等的物种数目了解还远远不够。
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