什么定义了一个物种？这场激烈的争论动摇了生物学的核心

长期以来，科学家们一直在争论佛罗里达美洲豹是北美美洲狮（美洲狮）还是它自己独特的亚种（美洲豹），最终选择前者。这场争论是科学家如何对物种进行分类这一日益严重的危机的一部分。（图片来源：uux.cn/Maria Klos的《生活科学》）

（神秘的地球uux.cn）据美国生活科学网站（Amanda Heidt）：2016年，科学家发表了一篇大胆的论文：1758年，瑞典生物学家卡尔·林奈首次将长颈鹿描述为一个物种，实际上它可能一直是四个物种。与Linneaus不同的是，研究人员可以使用现代遗传工具，这些工具表明长颈鹿根据其DNA的差异分为不同的类群，其中一些“比棕熊和北极熊之间的差异更大”，作者当时说。

这一消息在长颈鹿保护界引起了轩然大波，他们突然需要保护四个物种，而不是一个。但从一开始，人们就对这一新分类存在分歧，即使在今天，国际自然保护联盟——一个负责监督濒危物种名单的组织——也将长颈鹿列为一个单一物种，即长颈鹿，有九个亚种。

这场风波和其他类似事件凸显了“物种问题”，这是我们如何解析生物体的根本不确定性，它继续激怒着世界各地的生物学家。

争论往往取决于几十年前的定义。1942年，生物学家Ernst Mayr创造了可能是最持久的一个概念：生物物种概念，如果两个生物不能繁殖并产生可生育的后代，则将其标记为不同的物种。此后，研究人员根据共同祖先（系统发育物种概念）、物理特征（形态物种概念）或共同生态学（生态物种概念）建立了定义，其中物种在占据环境中的不同生态位时会分化。今天，科学家们总共流传着至少16种物种的定义，可能多达32种。

然而，似乎没有一个定义是无一例外的。有些物种的个体看起来彼此非常不同，也有看起来完全相同但基因不同的“神秘物种”。杂交也很常见，导致了像狮虎（一种狮虎杂交种）和水牛（一种家牛和美洲野牛的杂交种）这样的动物。甚至有证据表明，人类曾经与另外两种通常被视为独立物种的古人类尼安德特人和丹尼索瓦人繁殖，这表明他们可能与我们没有太大区别。

2016年，科学家发表了一篇论文，认为长颈鹿会妥协四个物种，而不是一个。争论仍在继续，尽管监管濒危物种的组织仍将其列为一个物种，即长颈鹿。（图片来源：uux.cn/mikroman6通过盖蒂图片社）

得克萨斯大学奥斯汀海洋科学研究所的海洋分子生态学家乔丹·凯西告诉《现场科学》：“我们制定的一些规则不起作用，有时会变得相当混乱。”。“人类天生就想把事情安排好，甚至我也必须做出很多决定，决定我是只是看到了个体之间的多样性，还是试图将事情不必要地转变为不同的物种。”

但是，确定物种的定义不仅仅是一项学术活动——世界上许多保护政策都是围绕着物种作为事实上的保护单位而制定的。最终，它也提出了更多的生存问题。毕竟，如果长颈鹿有四种，那么其中一种灭绝真的重要吗？

为了回答这些问题，各团体现在正在联合起来，制定如何在生命之树上对物种进行命名和排序的指导方针，以及如何在出现争议时处理争议。生物学家说，事实上，制定一份商定规则的工作清单是至关重要的，即使它并不完美。

物种的概念是一个古老的概念。例如，在公元前343年，亚里士多德写了《动物史》，他在书中描述了动物个体之间以及群体之间的差异。

但直到18世纪中期，分类学的概念——生物的正式分类——才真正兴起，并被林奈转变为一门官方学科。随着全球科学家开始命名新物种，分类学蓬勃发展了一段时间，但随着该领域和相关领域的发展，冲突不可避免地出现了。

科学家们已经正式描述了大约200万个物种，其他物种正在根据新的证据不断增加或重新分类。即使是看起来研究得很好的大型动物，调整也相当普遍，长颈鹿、非洲象和虎鲸等标志性动物也受到了审查。

问题是，科学家们无法就一个通用的定义达成一致，该定义可以将生物分类为哺乳动物、鸟类、鱼类、植物和细菌等多种多样和不同的生物。还有一些人认为这样的做法是否有用，他们指出，科学家们已经在缺乏共识的情况下进行了几个世纪，而且随着世界上的生物以惊人的速度消失，他们仍然需要这样做。

虎鲸（Orcinas Orca）被归类为一个单一物种，但一些种群的分化意味着它们很难相互交流或繁殖。这使得一些科学家认为虎鲸也可能包含多个物种。（图片来源：uux.cn/Stefano Bianchetti通过盖蒂图片社）

加州科学院的进化生物学家和分类学家Terry Gosliner在接受《现场科学》采访时表示：“我们甚至还没来得及命名就失去了东西，所以我们绝对需要继续努力，以推进我们的保护目标。”他在数十年的职业生涯中发现了数千个物种。“但在某些情况下，我们也需要搁置一个物种是什么的问题，以便以有意义的方式向前迈进。”

今天的科学家正在以不同的方式解决物种问题。一些人试图将现有的定义与现代方法相调和，例如将迈尔的生物物种概念重新命名为遗传物种概念，这仍然表明无法繁殖，但将其机制与遗传不相容性具体联系起来。

爱津大学，Yuichi Amitani：“科学中有许多概念缺乏统一的含义，我们在这个不确定性的空间里仍然处理得很好。”

其他人继续发展新的想法。不列颠哥伦比亚大学的进化生物学家Jeannette Whitton共同开发了回顾性生殖群落概念。这一概念不是采用严格的定义，而是鼓励科学家接受不确定性，并承认物种形成是一个连续的过程——我们今天观察到的生物体是由过去的力量塑造的。

采用这种综合了几种现有定义的观点，意味着即使没有明确的定义，科学家仍然可以做出预测或解释自然现象。惠顿告诉《现场科学》，她和一位同事花了七年时间才确定最终的语言，部分原因是调和他们之间相互矛盾的想法是多么具有挑战性。

还有一些人主张将物种问题放在一边，指出这个问题本身可能会分散注意力。日本会津大学生物学高级副教授Yuichi Amitani在2022年指出，科学家们担心缺乏共识会导致沟通中断，使研究无法进行比较，但这种担心并没有实现。

他告诉《现场科学》：“科学中有很多概念缺乏统一的含义，在这个充满不确定性的空间里，我们仍然处理得很好。”他补充道，物种的概念似乎有一些“能激发如此强烈的情绪反应”

尼安德特人与人类是一个独立的物种，但人类和尼安德特人非常相似，可以进行杂交，这进一步引发了对Ernst Mayr于1942年首次提出的生物物种概念的质疑。（图片来源：uux.cn自然历史博物馆/阿拉米图片库）

在许多方面，保护是这些情绪沸腾的地方，科学文献中也出现了激烈的争论。2017年，澳大利亚南十字大学的分类学家Leslie Christidis在一篇论文中认为，生物学对新描述物种的持续激增——他称之为“分类学无政府状态”——使自然资源保护主义者很难引导资源或争取支持。

Christidis告诉《现场科学》，这个想法确实有争议，促使180多名科学家联名公开谴责。但Christidis坚称，他从来没有想过分类学在保护中没有立足之地。相反，他说，他主张建立一个统一的框架来命名新物种和管理争端。

事实上，随着科学家们开发出更复杂的工具，将分类学与基因组学、标记研究、建模甚至机器学习相结合，很明显，最佳解决方案可能不是一刀切的定义。

探索新物种不可避免地会导致更多物种，这甚至不是真的。耶鲁大学的进化生物学家托马斯·尼尔在调查鱼类的进化史时，经常发现不同的物种，包括几种流行的运动鱼，实际上是相同的。

Near在接受《生活科学》采访时表示：“我们必须让科学引领我们走向未来，但这并不一定总是针对更多的物种。”。

工作组目前正试图制定新的指导方针。例如，《生命目录》正在制定每个生命王国的命名规则，而其他团体正在挖掘出更小的谜题。世界海洋物种登记册正在追踪海洋物种，而猫专家小组正在重新评估世界猫科动物的分类。

Christidis正在领导一项合并现有三种鸟类名单的工作，并希望在今年晚些时候发布一份报告。他说，在2016年一篇有争议的论文根据新的定义将鸟类的数量增加了一倍后，该领域显然应该进行清算。幸运的是，该组织的努力表明，“一旦所有证据都提交出来，即使不是普遍同意，也往往有可能达成共识，”他说。从那里，更容易判断哪些物种最需要保护。

“作为科学家，我们都想保护我们的生物多样性，”Christidis说，“我认为从这一共同点开始帮助很大。”