生物分类学与系统学的区别——多样性研究

5.7 多样性研究

《生物学思想发展的历史》 恩斯特·迈尔著 涂长晟等译 https://www.tuenhai.com 整理

在本世纪的前半期一般都把“分类学”和“系统学”这两个名词作为同义词看待

如果要问系统学的任务是什么,分类学家会回答,“描述自然界的多样性(意思是指描述多样性所赖以存在的物种)并将之分类。”

然而即使远在列文虎克和施万麦丹(Swammerdam)所处的17世纪就已经很清楚,研究升物多样性并不局限于对物种进行描述与分类,这只是分类学家首先要完成的任务。多样性研究从一开始就包括分析生活史的各个阶段以及两性异形(Sexual dimorphism)。当研究自然界中活的动物时发现不同的动物占有不周的生境,选择不同的食物,具有不同的行为。但是直到本世纪中期随着新系统学和进化综合(或综合进化论,evolutionary synthesis)的兴起才充分认识到多样性研究的重要意义。这时系统学功能的传统定义才明显地显得过于局限,不能反映真实的情况

这样一来辛普森为了从术语上将分类学和系统学明确地区别开来,他于1961年重新为这两个术语下定义;“分类学”仍然保持传统的定义。而将“系统学”定义为“科学地研究升物的种类和多样性以及两者之间的一切关系。”

这样就把系统学理解为多样性的科学,这一新的扩大了的系统学概念后来一直被普遍采用。这个新定义立即引出了这样的问题:系统学应当包含哪些功能?它在现代升物学中应当起什么作用?

狭义的分类学仍然是整个系统学(科学)的主干和基础。要将现存的动、植物物种列出完整的清单目录并将之安排到分类中去看来是一项永无休止的任务。螨,线虫,蜘蛛,或昆虫中某些被忽视的类群或海洋无脊椎动物的分类学仍然能够卓有成效的花费他们的全部精力去描述新种并将之指定到适当的属中。自然界升物的多样性看来是无限的。现在每年几乎描述一万个动物新种,如果我们承认未描述种的最低估计数字,那末还要再花两百年时间才能完成单只为现存的物种命名和加以描述的任务

分类学的一个奇特方面是它的各个分支的独立自主性。根据对升物类群了解的成熟程度,对每一类群采用的方法和概念也各不相同。的确,在现代分类学的某些特殊领域中仍然可以发现从林奈,居维叶一直到新系统学各个不同阶段的概念争论。例如甚至在今天对一些学者来说“分类”这个术语仍然被理解为鉴定体系。在鸟类学中被普遍接受的多型种分类单位在动物分类学的很多其它领域中则是从来没有听说过的。分类学中各个分支的独立性还可以动物分类,植物分类,微升物分类中各有自己的一套命名规则明显地看出

多样性是升物界的两个重要方面之一,另一个是生命过程。但是研究多样性的重要性并不是一直都被人们认识到。因此,在升物学历史上系统学也有其兴衰起伏。在林奈时代它实际上统治了升物学,在达尔文以后建立系统发育的时期中它又曾一度高涨。但是一部分原因是由于作为前一阶段过分重视的反作用,随之而来的就是忽视(如果不是被压制的话)多样性研究的阶段。只要看一看MaxHartmann的普通升物学和Hans Drieseh,TH.Morgan,JacquesLoeb以及其它实验升物学家的著作就不会想到多样性研究也是升物学中一个重要而又繁荣的领域。这种被冷落的现象一部分是咎由自取,因为这个阶段中多样性的研究一般过分着重描述性(环境生态学和大部分分类学)或者片面强调系统发育问题(比较解剖学,Heinroth,whitman的行为学)。当多样性的研究者对更一般性的问题感兴趣时,他们的最终目的往往是重建共同祖先

目前对于这种情况是在什么时候和怎样改变的还缺乏有效的历史分析。然而很明显的是在20、30、40年代出现了新的事态。很多迹象表明种群系统学是打开这种局面的楔子。它在苏联促使切特维尼可夫(1926)创立了种群遗传学。种群系统学上升为新系统学(壬席,赫胥黎,迈尔),后者又为进化综合作出了决定性贡献。进化思想的传播,特别是种群思想的传播在古升物学,进化形态学、生态学和行为学中都引起了新的概念化。和多样性有关的问题以及根据多样性的比较方法在上述事态的发展上都发挥了重要作用

对多样性的重新重视深刻地影响了整个升物学领域的概念气氛。例如,几十年来进化被看作是种群中基因频率的变化。这一还原论者的定义将进化升物学局限于现存种的变化,也就是说局限于进化的适应一面。多样性的起源好像并不是进化的一部分而被忽视。这种态度表现在50、60年代的大多数古升物学家的著作中。辛普森以及其它的一些现代古升物学家将他们自己几乎完全囿于进化的纵向方面,甚至在讨论适应幅射时也忽略了多样性的起源问题。直到1972年古升物学家才对多样性的起源予以适当的重视(Eldredge and Gould)。多样性研究在进化形态学中也引发了新的概念。现在已从片面地重视共同祖先(通过同源相似性的研究)转向于注意后裔差异的起源,即注意到了多样性。在行为学中似乎也发生了同样情况,虽然还仅仅是处于发展的初期阶段

有鉴于对多样性的新态度的影响已经遍及机体升物学的各个领域,因而比较详细地讨论一下系统学的特殊贡献也是值得的。为了驳斥门外汉认为系统学不过是涂上光荣色彩的集邮的普遍印象这也是必需的。现在有一种倾向是把系统学的最重要贡献,归之于邻近科学领域(如种群遗传学,生态学和行为学),虽然这些贡献实际上是由从事实际工作的分类学家作出的,而且也只有通过作为分类学家所取得的经验才有可能作出这样的贡献。将“分类学”或“系统学”的标记(或名称)只限于单纯的记录员的描述工作,而将从更基本的描述工作涌现出的更显著的发现和更广泛的概念贴上另一种不同的标记,这种作法显然是十分错误的

开始时(17、18世纪)系统学和博物学是同一个研究领域,这一点必须记住。机体升物学的大多数现已确认的分支都是由系统学发展而成。生态学的大部分涉及不同物种的相互作用,诸如竞争,共生,捕食者-猎物关系等等。这些相互作用的本质只有通过详细研究相互作用的物种才能了解。生态学中的MacArthur学派的研究工作几乎全都涉及多样性,生态系统的研究也是如此。由于动物的大多数行为具有种的特异性,又由于大多数行为的进化是由比较不同物种而察知的,因此,可以明显看出升物学的这些分支和多样性研究是多么密切地结合在一起。还有另外一些升物学分支是完全依赖系统学的,这包括升物地理学,细胞遗传学,升物海洋学和地层学。至于系统学对公共卫生,农业及自然保护等这样一些应用科学的必要性就勿容赘述了

系统学除了作为机体升物学上述分支学科的基础而外也许更为重要的是它在扩大现代升物学的概念方面所作出的贡献。升物学中最重要的一元化学说进化论主要是系统学的贡献。达尔文在贝格尔号航行中遇到的分类学问题以及对藤壶分类专心研究了八年之后写出了《物种起源》决不是偶然的巧合。分类学家还为解决很多个别的进化问题提供了主要线索,包括隔离的作用,物种形成的机制,隔离机制的本质,进化的速度,进化的趋向以及进化的突现问题。在所有这些问题上分类学家(包括古升物分类学家)所作的贡献较之其它类型的升物学家都更重要

分类学家还积极参与了进化综合(Mayr and Provine,1980)。很多学者成功地将遗传学和进化的主要问题加以集成,如切特维尼可夫、壬席、迈尔、杜布赞斯基、辛普森等人都具有分类学家历史背景

环境生理学的进展也应归功于系统学。很多动物系统学家,如Gloger,Allen,壬席,对适应性地理变异以及气候规律的建立都作出了重要贡献。地理族(地理宗)中的适应性差异的遗传学基础也正是由一些具有分类学本领的动物学家予以论证的

多样性研究所作出的最重要贡献也许在于发展了哲学上的新观点。正是由于多样性研究才摧毁了最狡诈的哲学本质论。由于强调每个个体是独特的,和其它个体不同,因而多样性研究者就集中力量研究个体的作用,从而产生了种群思想,这种思想对人类亚群、人类社会和人类的相互作用极端重要。由于指明了每一物种都是独特的,不可代替的,这就告诉我们要尊重进化的每一项单独产物,这就是种群思想的最重要组成部分。由于强调个体的重要性,发展并运用种群思想,而且尊重自然界的多样性,系统学就为人的概念化提供了一个因次(维),这个概念化因次是被物理科学大部分忽略了的(如果不是被否定了的话),然而对人类社会的幸福和为规划人类的未来却是极其关键的

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