現代和傳統動物分類學的沖突與融合

現代和傳統動物分類學的沖突與融合

摘要：隨著動物分類學不斷發展，出現了各種學派，持有著其各自的動物分類原理和方法，如表型分類系統，支序分類法；而且傳統的宏觀動物分類學方法也已經不再能滿足于現階段發現的新物種的界定與研究，一些基于現代科技的方法逐漸運用于動物分類學領域?，F代與傳統的沖突之下，又有著一定程度的融合與互補，共同促進動物分類學的更深入發展。為了是動物分類學工作更加高效精準，現基于現代和傳統動物分類學方法的總結與比較，研究二者之間的沖突與融合。

關鍵詞：動物分類學；系統發育理論；表型分類系統；支序分類法；分子生物學；現代與傳統

傳統科研方法主要包括邏輯方法如歸納、演繹和類比等；經驗方法如觀察、實驗、測量和統計等；數理方法如模型和假說等。而現代科研方法則有著“新三論”的系統論、控制論、信息論和“舊三論”的耗散結構理論、協同學理論、突變理論之說[1]。

動物分類學是動物學的一個分支學科，主要研究動物的種類、種類之間的親緣關系、動物界起源和演化等，根據自然界動物的形態、身體內部構造、胚胎發育的特點、生理習性、生活的地理環境等特征進行綜合研究，將特征相同或相似的動物歸為一類，給它們命名，這就是動物分類學所研究的內容。

動物分類學的經典工作內容主要有：鑒定；描述、繪圖和照相；修訂及新命名分類單元的記述；階元層級與分類系統；檢索表；地理分布等六大方向[2]。其面對的問題最主要就是地球上動物物種的合理界定，即鑒定。鑒定其屬于什么范圍，這個范圍的準則就成了一大難題。原理的確立難以統一，如同物種的概念無法統一一樣，動物分類系統也是百花齊放。在此僅介紹傳統代表的“系統發育理論”、“表型分類系統”和現代代表“支序分類法”[3]。

系統發育也稱系統發展，是與個體發育相對而言的，它是指某一個類群的形成和發展過程。系統發育學研究的是進化關系，系統發育分析就是要推斷或者評估這些進化關系。通過系統發育分析所推斷出來的進化關系一般用分枝圖表(進化樹)來描述，這個進化樹就描述了同一譜系的進化關系，包括了分子進化(基因樹)、物種進化以及分子進化和物種進化的綜合[4]。

“表型分類系統”的分類依據為生物的表觀特征，根據表型特征來識別和區分物種，按照其相似程度逐級歸類，相似的屬歸于一個科，相似的科歸于一個目，再到綱、門、界等等，因此叫表型分類原則。這種分類方法將生物和非生物同等看待，只反映了它們表型之間的相似性，并沒有考慮物種之間的親緣關系，在一個分類系統內，各個生物被安排在不同的位置，有各自的分類級別，它們的位置是平等的。

然而，由于這些分類依據的特征是人為規定的，因此這種分類方法帶有主觀性，不同的人采取不同的標準分類，難以進行統一，故后又興起了“支序分類法”。支序分類法強調的是“支序”，主張把生物分類建立在譜系發生的基礎上，通過各類特征、性狀等來確定分支，除了比較表觀的形態學解剖學特征，通過這些關鍵的性狀差異來將一條進化線分為兩個姐妹演化支。

要想精確地對動物進行鑒定分類工作，不僅僅需要一套理論上的分類系統，同時目標生物的特征信息是支撐分類結果的實在依據?，F已知，動物分類特征信息來源主要有兩點，一是形態學特征，二是分子序列信息[2]。

形態學作為較為傳統的一個分支，在動物分類學的發展歷程中通過描述、繪圖和照相這些基礎手段起著不可磨滅的作用，創下了無數瑰寶。隨著現代化技術的快速發展，形態信息的數字化逐漸被推入一個新紀元，數字化繪圖[5]、電子顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、微型斷層掃描[6]等新技術走進實驗室，幾何形態學、全形態等新概念相繼現世。也讓形態學這一傳統方法如虎添翼，能夠更加準確便捷地獲取動物分類形態學特征。

近年來分子生物學技術在其他眾多領域延伸的發展和應用讓人耳目一新，同時形成了一系列的交叉學科。而對于動物分類學亦是如此，分子生物學的引用，不但可以為傳統形態學分類不能解決的問題提供線索，也可為動物的系統分類和動物進化提供線索。尤其是以下幾種新技術：通過DNA條碼的 Kimura 雙參數法計算遺傳距離，從而判斷種、屬水平上的遺傳分化的程度或利用NJ和MP 法構建基因樹，從而判斷各物種形成獨立進化枝[7]的DNA條形編碼[8]；可以定量估計物種間或種群間的遺傳變異程度、可以研究種內遺傳變異的模式、可以確定不同分類階元之間的遺傳分化程度[9]的同工酶電泳技術[10]、標志著起源于生物基因組DNA 自然變異的限制性片斷長度多態性（Rrestriction fragment length polymorphism，簡稱RFLP）概念的出現并大大的推動人類對DNA多態性的研究的RFLP技術[11]、在DNA 序列未知的情況下檢測基因組的多態性并極大程度拓展了對基因組多態性的研究[12]的PCR-RAPD技術[13]。

雖然說現代和傳統的思想和技術上都多多少少發生著一定的沖突摩擦，但二者卻是緊密相依，不可割舍其一的。分類學既需要引入新思想、新技術，又必須同時保持某些古老的傳統。

理論上，系統發育系統學理論細化并規范了人們對類群、性狀和分支樹的描述，確立了在互相競爭的分類學觀點之間進行評價的方式和總體原則，從中誕生出更加可靠的、可操作性強的分支分析方法體系。在此之前，針對相同或相近類群進行研究的不同分類學家之間，普遍存在因各自堅持某一性狀作為最佳分類特征而形成不同分類系統觀點的現象，系統發育系統學思想和分支分析方法的普及，有效緩解了這種僵持局面。

方法上，對于傳統分類學而言，即使引入幾何測量方面的信息，依然很難進行量化分析，困難主要來自于模型的建立。在引入了分子序列信息之后，情況從本質上得到改善，不論是核苷酸、堿基、氨基酸、密碼子，還是rRNA中的堿基對，各種信息都有很好的備選模型，分類學由此從定性進入到基于定量進行定性的階段。

需要注意的是，分類學在進步的過程中絕不能丟棄某些工作傳統，形態學的重要不容小覷。以節肢動物需要通過對生殖器官解剖幫助劃定物種界限為例，雖說對于動物分類而言，生物學物種概念仍然是被最廣泛采用的物種概念，但對于種類數量占絕對優勢的節肢動物來說，全面的野外和實驗室中的交配研究是不現實且操作性極低的，因此物種概念更直接地與外生殖器形態特征相關聯。相比之下，沒人能說基因組或者其中某個分子標記的差異在兩個樣本群體之間達到什么樣的水平即可劃分為兩個物種。這是形態學研究不可以被分子技術取代的原因之一。

縱觀主要基于形態信息進行分類的歷史，不難發現同行中普遍認可的研究方式與內容是在不斷完善的。雖然有些現在還不是公認必需的工作方式，但是很有可能在數十年以后成為主流。技術一代一代進步，而一些經典的思想技術不應被我們忘卻，這些蘊藏在不同時代里的智慧應相互融合，成就更加完善合理的動物分類學。

參考文獻：

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