第10章 动物分类学与系统发育
多样性中的秩序 动物界演化出了极其丰富的物种。动物学家们已经命名了超过150万种动物,每年还会新描述数千种。有些动物学家估计,迄今为止得到命名的物种仅占现存所有动物的20%不到,更不及所有曾存在过物种的1%。 尽管丰富,动物的多样性也并非没有限度。许多人们构思出来的形态在自然中并不存在,好比我们传说中的牛头人(弥诺陶洛斯)和长翅膀的马那样。动物的多样性不是随机的,有特定的秩序,人类和牛的典型特点永远不会在传说牛头人这样单一一个生物体身上同时存在,鸟类特有的翅膀和马的身体也不会像神话中的飞马(珀加索斯)那样自然发生到一起。人类、牛、鸟和马都是不同的动物类群,但确实共享一些重要特征,包括脊椎和羊膜卵,这些特征将它们与昆虫和涡虫那些更不相似的类群区别开来。 各种人类文化都根据动物多样性的式样来鉴别相似的动物。这种分类有许多目的,有些人按照动物对人类行为的用途或害处来分类,也有些人根据动物在神话学中的地位来分类。生物学家则根据由共享同源特征的有序式样所揭示的演化关系,将动物多样性排列在从高到低的等级中。这种顺序被称为“自然系统”,因为它能够反映自然界中动物的关系,不受人类思考的干扰。系统动物学家有三大目标:发现动物的所有种类,重建它们的演化关系,并用信息丰富的分类系统来联通其演化关系。
达尔文的共同祖先学说(见第1章和第6章)是我们探寻动物生命多样性秩序的基石。我们的分类学(taxonomy)这一学科产生了一个用于对物种进行命名和分类的正式系统,以联通这一秩序。在我们的分类系统中,有非常近期共同祖先并因此有许多共同特征的动物被归得最紧密。 分类学是系统学(systematics),或者比较生物学这一更广大的学科的一部分,其中不同动物类群间的差异可以揭示其演化关系。然而分类学的历史比演化生物学要更早,而且很多分类学传统还保留着演化生物学产生之前的世界观。为了适应演化情况而修订分类学系统的过程会导致许多问题和争议,分类学已经到了一个前所未有活跃并充满争议的时期,各种分类学系统相互竞争,以求被认同应用。想要解释这个争端,就必须先回顾一下动物分类学的历史。
10.1 林奈和分类学
希腊哲学家和生物学家亚里士多德(公元前384~332年)是第一个根据生物的共同结构特征来对其进行分类的人。两千多年后,在卡尔·林奈的著作中,第一个针对所有动植物的统一的分类系统出现了(图10.1)。