地球生命分类的争议世界

不存在一份单一、统一的、由人类编目的所有物种清单。一些科学家希望改变现状。
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奥地利维也纳自然历史博物馆。DepositPhotos

本文最初发表于Undark

几个世纪以来,分类学家们一直在记录他们能找到的每一种生物。探险队走遍全球,寻找未知的物种;博物馆和大学设有专门的部门,致力于对标本进行分类。

但地球上所有物种的清单,并非单一、统一。

分类学中的不一致性一直困扰着斯蒂芬·加内特。每隔十年,这位野生动物生物学家都会评估澳大利亚鸟类的灭绝风险。但他反复遇到清单之间的不一致:一个物种可能有多个科学名称,或者相反,一个名称可能指代不同的生物。他发现,这个问题远远超出了鸟类。不同领域的分类学家对物种的定义方式不同,分类系统总体上效率低下且管理不善。

最终,加内特与一位鸟类学家朋友莱斯·克里斯蒂迪斯聊起,后者也表达了他的担忧。“然后我们在《自然》杂志上发表了一篇文章,引起了人们的关注,”加内特回忆道。

他们2017年在著名的科学期刊《自然》上发表的评论,从一开始就充满了争议:“分类学(复杂生物的分类)尽管旨在为自然世界带来秩序,但却异常混乱。”

加内特和克里斯蒂迪斯提议,通过制定一套普遍适用的规则来分类地球上所有生命,并将治理权委托给一个单一组织:国际生物科学联盟(International Union of Biological Sciences),一个由国际科学协会组成的非营利组织。

强加权威的观念激怒了分类学家们,他们是一群一丝不苟的人,即使是加内特也承认他们与无政府主义者截然不同。在一份最著名的反驳中,来自全球分类学界的184人警告说,拟议的官僚机构不仅不必要且适得其反,而且是对科学自由的威胁。另一份期刊上,一群较小的巴西和法国科学家写道,这种治理将导致“科学失去灵魂”,并提出了约瑟夫·斯大林在20世纪初政治上否定既定科学的幽灵。

加内特和克里斯蒂迪斯则礼貌地承认了批评,并承认物种定义差异的问题可能无法解决。但他们写道,至少“存在着一份被认可的全球物种清单,供保护部门参考。”

这场争论本可以就此平息,成为一场永无休止的分歧。但加内特并不满足。“事情结束后,我想,‘好吧,我其实想在这里做些改变,’”他说。于是,加内特和克里斯蒂迪斯开始与《PLOS Biology》论文的一些作者(包括鱼类学家理查德·派尔)进行对话。

科学家们都认为,迫切需要一种通用的语言来描述生物多样性。人类迄今已识别出的约200万种复杂生物,仅仅是地球生命的一小部分。物种灭绝的速度正以惊人的速度加速。根据联合国2019年的一份报告,高达100万个物种目前面临灭绝的威胁。

“然后我们在《自然》杂志上发表了一篇文章,引起了人们的关注。”

尽管分类学家们明确表示,不同学科永远不会屈服于一个中央权威来告诉他们如何定义物种,但该小组一致认为需要编制一份普遍接受的清单。这样,当人们讨论濒危蝾螈的命运时,例如,每个人都可以确信他们指的是同一种生物。“我们需要对此有一个共同的理解,”派尔说,“以便在分类学家发现的自然多样性与保护生物学家为保护它而分配有限资源所做的工作之间进行沟通。”

2020年2月,这些讨论在澳大利亚查尔斯·达尔文大学(加内特是该校教授)举行的一次为期三天的研讨会上达到高潮。在那里,一个国际科学家团队制定了一套指导创建全球物种清单的原则。该团队希望获得普遍的支持——这是以往创建全球物种清单的努力所缺乏的。

如今,他们的愿景似乎正在成形。尽管细节还有待推敲,但最近的一项调查显示,该想法得到了广泛支持,该想法主张创建一个由各学科最准确、最新的物种清单组成的目录。如果一切按计划进行,初始版本应在2030年之前发布。

“这是科学发挥应有作用的一个难得的好机会,”派尔说。


分类学不仅仅是命名事物;它是分类的艺术和科学。弗兰克·扎霍斯(Frank Zachos)是澳大利亚研讨会上原则的制定者之一,他认为分类学可能是最基础的生物科学,因为它反映了人类如何思考和构建世界。“我们总是会把东西分门别类,”他说。(扎霍斯是形象地说的,但也是字面意思;作为维也纳自然历史博物馆的哺乳动物馆长,他表示自己实际上是将标本存放在抽屉里。)

对生物进行分类的一个重要组成部分是为它们命名——通常是两部分的拉丁名称,使用一个可以追溯到18世纪的系统,现在这个系统涵盖了从(家犬)僵尸真菌(一种寄生真菌,能控制蚂蚁的思维)的各种事物。

红狐Vulpes vulpes的科学名称和主要分类等级示例。
视觉:Annina Breen/Wikimedia Commons

至少在理论上,任何人都可以为新物种命名:例如,要为一种新动物物种命名,你需要将名称与物种描述和一些附加信息一起发表在科学期刊或书籍章节中。你还需要指定一个样本的地点——例如,在博物馆里——供他人参考。国际动物命名规约(International Commission on Zoological Nomenclature)为动物科学命名制定了标准,其规定是“一个生物,一个名称”。如果一个物种被错误地命名两次,则最先发布的名称被视为有效。同样,如果两个物种最终使用相同的名称,则第一个命名的物种保留该名称。

但每年有大约18,000个新物种被识别出来,而ICZN(由26名志愿委员和一名全职工作人员组成)只能检查名称是否符合其规则。它们不参与如何定义或识别物种。“我们完全不干涉科学,”ICZN现任主席托马斯·佩普(Thomas Pape)说。

尽管ICZN偶尔也会裁决命名纠纷——十年前,它就以一种著名的方式解决了关于一种巨型乌龟的两个世纪之久的争端——但它们将如何定义物种留给了各个领域的科学家去解决。扎霍斯说,问题在于,自然界通常是连续的,而我们的分类,就像我们的语言一样,必然是离散的:“如果你沿着连续体划线,那么在谈论灰色区域时,最终会有一定程度的任意性。”

“这是科学发挥应有作用的一个难得的好机会。”

加内特在合著《自然》评论文章时感到沮丧的一个原因是,不同领域的标准不同。例如,哺乳动物分类学家认为,如果两个种群有共同的祖先但物理或遗传上有所不同,就将它们列为不同的“物种”,他写道。而鸟类分类学家则倾向于更保守的标准,即不同的物种不能产生可育后代。研究表明,如果鸟类学家采用哺乳动物的标准,鸟类物种的数量将翻一番以上。

正如加内特在清点澳大利亚鸟类时发现的那样,即使在同一领域内,科学家们也并不总是同意在哪里划线。例如,至少有四个主要的国际鸟类名录,每个名录都反映了在物种识别上的几个分歧点。

而且,虽然鸟类、哺乳动物、爬行动物、花卉和蕨类植物被很好地编目了,但地球上的大部分生命却缺乏分类学上的拥护者:愿意花费数月甚至数年时间梳理在线数据库、科学期刊和古籍来创建已识别物种数据库的人。

除了为ICZN工作外,丹麦自然历史博物馆的教授佩普还承担了对世界上的苍蝇进行编目的任务。在过去的二十年里,他和他的合作者、夏威夷毕晓普博物馆的昆虫学家尼尔·埃文豪斯(Neal Evenhuis)将他们的大部分业余时间都投入到了苍蝇数据库中,搜集可以追溯到1758年瑞典生物学家卡尔·林奈(Carl Linnaeus)所著文本的参考资料,并解决了无数名称不同的昆虫案例。迄今为止,他们已编目了250,000个物种和物种群体的名称,约占地球上所有动物的10%。

随着互联网的出现以及在线共享列表的能力,人们开始设想将这些努力汇集到一个物种总列表中。生命目录(Catalogue of Life)是一个国际合作项目,过去二十年来一直在进行这项工作。但唐纳德·霍伯恩(Donald Hobern)表示,这项任务是一项艰巨的任务,他是一名软件工程师,也是该组织分类学组的主席。霍伯恩还是一名业余自然主义者,他志愿花费时间整理蛾类和蝴蝶的物种列表。他说,生命目录数据库中的这些部分和其他一些部分仍然“非常零散”。

但生命目录——或任何试图组建全球清单的组织——面临的最大障碍是,直到现在,科学家们还没有被强迫去解决学科内的争端,以创建一个特定领域的共识清单,霍伯恩说。“没有一个单一的、完全没有争议的参考框架来表明‘这是正确的观点’。”除非全球科学界接受组成部分清单,否则生命目录仅仅是一个库存,而不是地球生命的权威清单。


对加内特来说,问题很简单:一个分散的物种列表系统导致科学家们无法用一种人人都能理解的方式来谈论自然。加内特和其他人怀疑,这种沟通差距导致了现实世界的问题。

一个问题是,旨在保护和保护物种的国际条约并不总是基于相同的清单。例如,白颈鹤在一个保护协议上被列为Grus vipio,而在另一个协议上被列为Antigone vipio。各国在如何识别物种或其保护状态上也并不总是达成一致。加内特在他的《自然》评论文章中指出,中国过时的官方野生动物名录已导致约二十几种濒危物种暴露于非法贸易。他和他的同事们希望,一份全球清单的出现将有助于世界各国政府保持清单和法规的更新。

在研讨会后发表的一篇论文中,几位与会者强调,名称和识别上的分歧可能对人类构成严重风险。分类学是一个动态过程:随着科学知识的发展,分类学家会修改物种定义和名称。但这些变化可能需要数年时间才能渗透到各种官僚机构。加内特说,目前,可能携带害虫或疾病的植物和动物有时会通过海关,因为检疫清单上的名称与笼子或种子上的名称不匹配。“如果疾病传播出去,可能会产生毁灭性的经济影响。”

加内特和其他人也认为,对每个学科都需要一个共识清单的需求将促使该领域的人们填补空白并解决分歧。他通过后续电子邮件告诉我,鸟类研究者们已经在互相沟通,以制定一份单一的全球清单。

这些经过审查的清单无疑将剔除“分类学破坏者”的虚假条目——那些在没有科学同行支持的情况下命名事物的人。在一个近期臭名昭著的所谓破坏案例中,爬行动物学界的成员指责业余澳大利亚爬行动物学家雷蒙德·霍瑟(Raymond Hoser)使用可疑的科学来命名(有时是重新命名)数十种蛇、壁虎、石龙子和鳄鱼,以他自己、家人、宠物或其他他认为合适的东西命名,给出了诸如Dannyleeus rayhammondiCtenophorus sharonhoseraeFunkichelys funkiHosmeria shuddafakup这样的名字。

听起来很滑稽,但错误的分类学可能导致致命的后果,加内特说。他指着一篇论文,该论文引用了非洲和巴布亚新几内亚的案例研究,其中蛇类分类学的混淆导致人们因蛇咬伤死亡,因为他们服用了错误的抗蛇毒血清

但也许对前往澳大利亚研讨会的团队来说最重要的是,一个全球物种清单代表了一种交流我们世界的通用语言。

“没有一个单一的、完全没有争议的参考框架来表明‘这是正确的观点’。”

我在太平洋中部的一个小珊瑚环礁——威克岛(Wake Island)附近记录鱼类的一次考察中,偶遇了鱼类学家理查德·派尔。该岛位于关岛东北约1500英里处。他和他的船员正在对浅海礁鱼类进行基线调查,以便能够观察种群随时间的变化。

派尔将生物多样性比作世界上最伟大的图书馆,一个包含40亿年进化智慧的信息宝库。在这个大规模灭绝的时代,图书馆着火了。派尔说,失去一个物种就像一本书的最后一本被烧毁了。他表示,每灭绝一种已识别的物种,就有五到十个人类从未知道其存在的新物种随之消失。“当我们烧毁那些书的最后一本时,我们失去了什么秘密?”

派尔说,保护主义者们作为消防员在英勇地工作,但他们无法高效地工作,因为他们只熟悉图书馆的10%到20%。“分类学所做的,就是我们试图尽快建立那个图书馆的卡片目录,以指导生物保护的努力。”一份持续更新的全球物种清单确保了每个人都拥有理解地球生命的钥匙。


哺乳动物分类学家弗兰克·扎霍斯(Frank Zachos)在抵达澳大利亚研讨会时,经历了长达30小时的跨洋飞行,身心俱疲。但团队的合作精神和高度专注让他振奋不已。“人们把一切都摆在台面上说:‘好吧,这个、这个和那个——我们在哪里能达成一致?’”,扎霍斯说。他表示,他们很快就达成了关键共识。

从一开始就有一点很清楚:尽管加内特和克里斯蒂迪斯最初设想的是制定一套通用的物种定义和命名规则,但官僚机构无权干涉分类学。“我们不会告诉做昆虫的家伙如何做昆虫分类学。那是昆虫学家的事,”扎霍斯说。“我们想要的是对最终的昆虫或鸟类清单进行某种质量管理。”

在2020年的会议期间,该团队制定了10项原则,这些原则规定了单个清单必须符合哪些标准才能被纳入物种总目录。例如,单个清单必须基于科学,而不是为了政治甚至保护目的而优化。并且制定它们的小组必须记录和报告他们的方法。

此外,该团队强调,清单应基于当地专业知识。扎霍斯说,目前的情况是,来自全球北方的人们常常在讨论全球南方的生物多样性,却没有纳入当地居民的观点。

2021年,该团队成员发表了一系列论文,论证了全球清单的必要性,并详细阐述了其工作方式。扎霍斯说,目标是让创建和使用物种清单的人们参与进来。“我们拥有的所有权威都来自于工作的质量。”

到目前为止,这个想法似乎很受欢迎。2022年对1000多名受访者(主要是分类学家和其他科学家)进行的一项调查显示,普遍热情高涨,超过四分之三的受访者支持建立一个创建和维护地球生命单一清单的治理体系。

“我们没想到会有如此多的共识,”该调查的首席作者、亚利桑那大学环境科学家亚伦·利恩(Aaron Lien)说。他说,鉴于早期的争议,他对如此多的分类学家支持全球清单感到惊喜——尽管受访者仍然在谁应该具体负责该项目上存在分歧。

生命目录似乎是全球清单的理想托管地。“在很多方面,不让生命目录参与进来,也是在重复劳动,而且可能不尊重已经为生命目录付出的所有努力,”扎霍斯说。“所以,我认为与他们合作非常有意义。”目前,该组织的大部分财政支持来自短期拨款,特别是来自欧盟委员会和美国国家科学基金会。但它可能需要额外的资金,可能来自国际保护和科学组织,才能承担这项任务。

“我们不会告诉做昆虫的家伙如何做昆虫分类学。那是昆虫学家的事。”

鱼类学家琳恩·佩伦蒂(Lynne Parenti)是批评加内特和克里斯蒂迪斯最初提议的《PLOS Biology》评论文章的作者之一,但她并未参与原则的起草。她认为全球清单非常有价值,并且谨慎支持由生命目录负责。“无论清单放在哪里,都必须定期更新,”佩伦蒂说。“我们对世界的理解不是静态的。”

至于如何处理争端,加内特设想成立一个由分类学家和分类学用户组成的独立组织,充当仲裁者。

如今,昆虫学家兼ICZN主席佩普感到乐观。他的苍蝇物种数据库几乎已完成,他和他的同事们主要专注于维护性任务,如修正拼写错误、插入参考文献以及添加每年新识别出的约1000个物种。在我们第一次交谈后,我追问佩普为什么一生致力于编目昆虫。他说,他的动力来自于他的分类学前辈卡尔·林奈(Carl Linnaeus)的话:“如果你不知道事物的名称,那么对它们的了解也会随之丧失。”

 

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