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[閑談]為什么用“生殖隔離”作為物種確定的標(biāo)準(zhǔn)

 船漏又遇頭頂風(fēng) 2018-03-28


物種的定義有很多,不過一般對生物稍有了解的人都會(huì)脫口而出“生殖隔離”這一條——兩個(gè)個(gè)體如果能(至少潛在地能)交配并產(chǎn)生可育后代,,那就是一個(gè)物種,;不能,就不是一個(gè)物種,。

這說的就是著名的“生物種”(Biological Species)的概念,。這概念可是口氣很大,比如你絕對不敢給一個(gè)物理學(xué)里的定律起個(gè)名就叫“物理定律”——但生物學(xué)家向來都臉皮很厚啦,。當(dāng)然這不是一個(gè)完美的定義,,但是在各種定義里如果非要挑一個(gè)最好的,恐怕還非它莫屬了,。

而這個(gè)定義,,也確實(shí)是大有來頭。

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在亞里士多德時(shí)代,,大家相信物種不變論,,每一個(gè)物種都是一個(gè)柏拉圖意義上的“形式”或“理念”,是一個(gè)永恒的絕對者,。一個(gè)物種就像一個(gè)化學(xué)元素或者一個(gè)物理公式一樣,,是世界的一個(gè)“常量”。

那么,,如果我們能夠精確地找到所有的物種,,確定每一個(gè)物種的“本質(zhì)”,那就算不能由此直接掌握整個(gè)生物界的“本質(zhì)”,,也離此不遠(yuǎn)了,。實(shí)際上亞里士多德使用"genus"和"species"兩個(gè)詞的時(shí)候就是這個(gè)含義,在他那里,,二者分別對應(yīng)的是"generic category"和"specific category",。物種就是“范疇”(category),就是生物界的基本組成單元,。

遺憾的是,,達(dá)爾文的出現(xiàn)把這一切都夷為平地。達(dá)爾文的學(xué)說指出,,物種并不是固定不變的,,可以經(jīng)由看似微小的過程產(chǎn)生天翻地覆的變化,因此不同的物種不可能擁有不同的“本質(zhì)”,,每一個(gè)物種都只是漫長的連續(xù)歷史中的一個(gè)瞬間截面而已,,并不具有任何絕對性。是的,,亞里士多德的宇宙是由無數(shù)個(gè)永不變易的小小元素組成的,,這個(gè)宇宙很優(yōu)美,。但是某種意義上,達(dá)爾文的宇宙卻是更加壯麗的——雖然物理定律萬世不變,,生物卻可以遵循幾條簡單的原則,、從最簡單的開端演化出不計(jì)其數(shù)的繁復(fù)生命形態(tài)。

只不過,,感慨完畢之后,,分類學(xué)家一下子發(fā)現(xiàn)自己的日子難過了很多。在達(dá)爾文的宇宙中,,怎樣才算是一個(gè)“物種”,?生命之樹如果是連續(xù)的,那么我們的分割點(diǎn)要放在哪里,?

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大部分人雖然明知不對,,但只能湊合著沿用過去的形態(tài)分類方法,還是把物種當(dāng)成分別的實(shí)體,。有些激進(jìn)的人嘗試過干脆廢除物種這個(gè)概念,,可是現(xiàn)實(shí)中馬就是馬,牛就是牛,,就算發(fā)情了也不會(huì)在一起,,這是春秋時(shí)代大家就知道的事情……很多“物種”是人人都能肉眼看出來的區(qū)分,無法否認(rèn)啊,。為什么世界各地的文化在遭遇現(xiàn)代科學(xué)之前都會(huì)發(fā)展出自己的物種分類學(xué)體系呢,?為什么當(dāng)年恩斯特·邁爾在新幾內(nèi)亞一開始鑒定出的137種鳥類里,土著竟然能分得清其中136種呢,?為什么自然界的面貌是“離散”的“物種”,而不是完全平滑漸變連續(xù)的一坨呢,?

這個(gè)問題最后系統(tǒng)的回答者,,正是邁爾本人。

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在達(dá)爾文的宇宙中,,現(xiàn)實(shí)世界的多樣性來自演化,,而演化的最主要?jiǎng)恿褪亲匀贿x擇。如果一個(gè)生物個(gè)體擁有某種特征使得它更容易存活下來,、產(chǎn)生更多后代,,自然選擇就會(huì)使這個(gè)特征積累下來、逐漸強(qiáng)化,,直到最后整個(gè)物種面貌發(fā)生徹底改變,。

但是,要怎么積累,?達(dá)爾文本人沒有讀過孟德爾的研究,,不知道遺傳的機(jī)制,,所以他只能和別人一樣猜想遺傳是完全平均混合的——問題來了。絕大部分生物都有性,,它們的遺傳物質(zhì)是常常要混在一起的,,你的特征就算再好,混到一鍋粥里也什么都剩不下了啊,。數(shù)十年里,,這個(gè)問題一直是達(dá)爾文的心結(jié),他到死也沒有想出好的答案,。

孟德爾的發(fā)現(xiàn)解決了這個(gè)問題,。孟德爾指出,遺傳其實(shí)是“離散”的,。一把糖撒在粥里會(huì)徹底溶解,,但兩塊石頭放在一起還是兩塊石頭,可以很容易分開——后者才是“基因”的樣子,。于是,,在個(gè)體層面上,達(dá)爾文得救了,。

可是換到更大的尺度看,,問題還在。兩粒小石子在一起不會(huì)混,,但是兩億粒呢,?世上的生物個(gè)體不計(jì)其數(shù),倘若基因能在個(gè)體之間自由流動(dòng),,今天在這個(gè)環(huán)境接受這個(gè)選擇,,明天換一種環(huán)境接受另一種選擇,那就不可能產(chǎn)生任何有價(jià)值的適應(yīng)器,。

而解決這個(gè)問題的辦法其實(shí)也不難——我們限定基因的流動(dòng)不就好了,! 如果能構(gòu)建一個(gè)聯(lián)盟,大家同處一樣的環(huán)境之中,,面臨一樣的問題,,擁有基本一樣的形態(tài)和適應(yīng)器,對內(nèi)允許基因交流,、但對外盡可能斷絕流動(dòng),,這樣的話就能允許自然選擇正常地發(fā)揮威力,塑造出獨(dú)特的生命形態(tài),,而不會(huì)掉進(jìn)萬千生物的大熔爐之中了,。

這個(gè)所謂的“聯(lián)盟”,就是物種,。擁有獨(dú)特的形態(tài),,適應(yīng)獨(dú)特的生活方式,,占據(jù)獨(dú)特的生態(tài)位,擁有獨(dú)特的基因庫,。這個(gè)概念沒有物理學(xué)那么完美和精確,,也不能和亞里士多德的優(yōu)美體系相比,可是就現(xiàn)實(shí)而言,,你找不到比它更貼近事實(shí)的概括了,。

當(dāng)然現(xiàn)實(shí)中不需要也不可能由誰來做“決定”去“建立”一個(gè)物種,自然選擇早就在無意識中完成了這件事——如果有哪個(gè)個(gè)體沒有隔離機(jī)制,,來者不拒,,那它的有性生殖后代就有極大的可能是錯(cuò)誤的融合——一半基因是適應(yīng)一個(gè)環(huán)境的,另一半?yún)s是適應(yīng)另一個(gè)環(huán)境的,,腳踩兩只船,,哪邊都不行。這一個(gè)因素就足以讓生物演化出種間隔離機(jī)制了,。

而邁爾最后選取的定義——生殖隔離,、有獨(dú)立的基因庫——只不過是“物種”的存在形態(tài)中最基本、最不模糊的一個(gè)指標(biāo),。邁爾驕傲地將這個(gè)概念叫做“生物種”,,因?yàn)樵谒磥恚@個(gè)概念不是人為的,,而反映了自然界的真實(shí)組織方式——好吧,,幾乎如此。它并不完美,,不過在動(dòng)物界里,,我們迄今都沒有找到一個(gè)更漂亮的指標(biāo)。

與之相輔相成的,,則是邁爾的成種理論,。我們剛剛只回答了“為何會(huì)有物種”,接下來就要問“這么多的物種是怎么誕生的”,。既然我們認(rèn)定物種就是獨(dú)特基因庫,那么如果這一個(gè)基因庫出于任何原因裂成了兩個(gè),,新的物種就誕生了,。不管是異域、同域還是旁域成種,,不管中間有沒有經(jīng)過地理隔離,,最后的目的都是斷絕基因聯(lián)系——一旦切斷,二者就能分道揚(yáng)鑣,,各自向不同的環(huán)境和不同的生態(tài)位前進(jìn)而不會(huì)相互干擾,。

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