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物種(species)簡稱「種」,是分類的基本單元,又是繁殖單元。物種是自然界能夠交配、產生可育後代,並與其他種存在有生殖隔離的群體。每個種都有一個全世界統一的科學名稱,稱為學名(scientific name)。種的命名通常採用雙名法(binomen),即學名是由屬名和種名兩個拉丁文詞構成,屬名在前,種名在後,有時還附上定名人的姓。

1 物種 -概況

物種菊花

物種(species)簡稱「種」,生物分類的基本單位,位於生物分類法中最後一級,在屬之下,每種不同的動物都有自己所屬的一類即物種。較為籠統的概念,是指一群或多或少與其它這樣的群體形態不同,並能夠交配繁殖的相關的生物群體。以演化生物學家恩斯特·麥爾(ErnstMayr)的定義來說,物種是:「能夠(或可能)相互配育的自然種群的類群,這些類群與其它這樣的類群在生殖上相互隔離著。」昆蟲學家陳世驤(1978)對物種所下定義為:「物種是繁殖單元,由又連續又間斷的局群所組成;物種是進化單元,是生物系統線上的基本環節,是分類的基本單元。」。

在分類學中,一個物種被賦予一個拉丁化的雙名法名稱。該名稱使用斜體或是加上底線(現在較少見)印刷;屬名首字母大寫,屬名之後緊跟一個唯一的形容詞,這個詞稱為種小名或種加詞,其首字母不可大寫。只有完整的雙名制名稱才稱為「種名」,而非僅僅是雙名制名稱的第二個部分。例如人的種名叫Homosapiens(有智慧的人),而不是sapiens。

2 物種 -物種的定義

物種

甲蟲

恩斯特·麥爾對於物種的定義不太完善。因為這個定義假設只適用於進行有性生殖的物種,它把很多進行無性生殖的物種丟到了一邊。此外生物學家很多時候都不知道兩組形態學上類似的生物是否具有「潛在的」配育能力。況且利用不同的繁殖方法,自然狀態或人工狀態的雜交可能會獲得成功,甚至在有性生殖情況下兩個個體交配也可以。因此,出現了下面的這些對於物種定義的觀點:

形態學種(morphologicalspecies)是一群在外觀上不同的生物,例如我們可以分辨出雞和鴨,因為它們長著不同形狀的喙,而且鴨子的足有蹼。在有記錄的歷史之前,物種就已經像這樣定義了。儘管受到不少批評,形態學種的概念仍然是日常生活中最常使用的物種概念,而且在生物學中依然扮演著重要角色,尤其是在植物學中。

生物學種或隔離種概念把物種定義為一組能夠或潛在能夠相互培育的生物。對於研究現存高等生物,如哺乳類、魚類和鳥類的科學家來說,這不失為一種簡潔的表達方式;但對於不進行有性生殖的生物來說,這個定義是毫無意義的。它把互相配育在理論上的可能性和種群間基因流動的可能性區分開來。例如馬和驢雜交是可行的,並且能夠產生後代,然而它們仍然屬於兩個種。這有兩個原因:第一,因為在野生狀態下,馬和驢通常不會雜交。第二,因為它們結合產生的後代很少具有繁殖能力。定義生物學種的關鍵在於兩個種群間沒有顯著的基因物質交流。
配偶識別種定義了一群能夠把種群中的其它個體識別為潛在配偶的生物。正如上述隔離種的概念那樣,它僅適用於進行有性生殖的生物。

系統發生種或者進化種或者達爾文種是一組具有相同祖先的生物;在時間和空間上,這個世系與其它世系保持分離。在這樣一組生物在的某個時候,其成員可能分道揚鑣。當其不同越來越顯著的時候,這兩個種群就被認為是兩個不同的種了。

另請參閱孤雌生殖中的小種,涵蓋了那些沒有經過減數分裂或有絲分裂導致每代都在基因上與上代完全相同的物種。
對屬於原核生物的細菌和古菌來說,因為不存在有性生殖,一個種除形態和生物化學特徵不能有較大差別外,還必須滿足rRNA序列的相似性要大於97%。

在實際操作中,這些定義通常都相一致,這些定義的不同點主要是側重點不同而非相互否定。然而,還沒有提出一個物種概念可以在無需具體分析情況下,就能完全否定、或應用於所有情況的。

3 物種 -重要性

物種物種

物種的概念歷史悠久。這之所以是最重要的分類階元之一,有下面的原因:

它是普通人區分不同生物的基礎-狗是一種,貓是另一種。
科學家通常使用標準的雙名制命名法(或三名制命名法)來指代生物。

這是唯一的具有經驗成分的分類階元,比如斷言兩隻動物是兩個物種就不單單是對它們進行分類那麼簡單了。
在使用了幾千年後,這個概念依然集中在生物學和相關學科上,也仍然被錯誤的定義和爭論不休。

4 物種 -物種分類的歷史

物種

在古時,人只是賦與一群類同的生物一個名詞。希臘哲學家,如亞里士多德,認為生物是可嚴格區分為不同的「物種」,而且物種是永恆不變的。

隨著接觸的生物愈多,人開始嘗試認真把生物分類。最初,人只是以外貌與習性分類,就像中國人把大多數水上生物稱作「魚」。

在十八世紀林奈首次以生殖器官作生物分類。他似乎只是認為這樣的分類有些意義,而並不是以為有近似生殖器官的物種有可聯繫。畢竟,當時的歐洲人相信創造論,即所有物種由神獨立創造,並無任何其他的聯繫。可能由於創造論,林奈對一些差異極微的物種感到困惑。他因而提出一些物種為完美的,樣板的;另一些則是仿造的。

及至十九世紀,多數自然學者開始明白物種是不斷在變,而地球是古老得容許長時間所累積而成的巨變。因而,分類法開始強調物種之間是如何演變。拉馬克認為生物可以把需要的特質遺傳給後代,例如長頸鹿就是因為吹愈來愈高的樹葉而長出愈來愈長的頸項(用進廢退)。(這只是簡化的描述,拉馬克的理論當然遠為深邃。)

拉馬克最大的貢獻在於提出不同物種之間可以有連續不斷的系譜。他在1809年的著作ZoologicalPhilosophy是首個以邏輯理由否定創造論。當達爾文的進代論在1860年代被廣為接受后,卻掩蓋了拉馬克的貢獻。及至二十世紀末,拉馬克的理論從新獲得重視,成為adaptivemutation的一個基礎。他另一曾被捨棄的目標為本進化論,亦發展成artificialselection。

達爾文及華萊士提出的進化論是目前公認最權威和有說服力的進化理論。

5 物種 -物種的形成

物種形成是演化的一個過程,指生物分類上的物種誕生。自然界的物種形成主要有4種模型。包括異域性物種形成(Allopatricspeciation)、同域性物種形成(Sympatricspeciation)、邊域性物種形成(Peripatricspeciation),與臨域性物種形成(Parapatricspeciation)。

6 物種 -物種的分類

分類工作的基本內容是區分物種和歸合物種,前者是種級和種下分類,後者是種上分類。種群概念提高了種級分類水平,改進了種下分類,其要點是以亞種代替變種。亞種一般是指地理亞種,是種群的地理分化,具有一定的區別特徵和分佈範圍。亞種分類反映物種分化,突出了物種的空間概念。含有兩個或多個亞種的物種稱多型種,不分亞種的物種稱單型種。形態十分相似但生殖上隔離的物種稱姐妹種,又稱隱種。分布區域重疊的物種稱同地種,分佈不重疊的物種稱異地種。地理亞種都是異地亞種,在交接區域常常有中間類型。   

變種這一術語過去用得很雜,有的指個體變異,有的指群體類型,意義很不明確,在動物分類中已廢除不用。在植物分類中,一般用以區分居群內部的不連續變體。生態型是生活在一定生境而具有一定生態特徵的種內類型,常用於植物分類。人工選育的動植物種下單元稱為品種。   

由於種內種間變異錯綜複雜,分類學者對種的劃分有時分歧很大。根據外部形態的異同程度作為劃分物種依據而劃分的稱為形態種,由於對各種形態特徵的重要性認識不一,使劃分的種因人而異,尤其是分類學者對某些特徵的「加權」常使它們比其他特徵更具重要性,而造成主觀偏見。古生物種或化石種中的大多數是以形態特徵為依據,甚至以硬組織,如外殼、骨骼等部分形態特徵為依據而建立的,應歸於形態種的範疇。植物的各個部分常單獨保存為化石,某些不屬於同一科的生物,由於單獨保存的葉、根等,很難確立其系統關係,僅以形態相似而建立的屬為形態屬,如櫛羊齒(Pecopteris)等;其單獨保存的器官可構成器官屬,如鱗木類的孢子葉化石叫鱗孢葉屬(Lepidostrobophyllum),孢子葉穗化石稱鱗孢穗屬(Lepidostrobus),而根座常被稱為Stigmaria。   

另外,強調染色體數目(如二倍體、多倍體、無融合生殖種等)作為分種依據而將外部形態作為次要特徵依據的稱為生物學種。   

植物分類有大種和小種之分:「歸併派」主張大種概念,又稱「林奈種」,把種的範圍劃得較大,有時甚至很大,包括近緣種在內;「細分派」主張小種概念,又稱「約爾丹種」,常把亞種、變種、生態型等劃分為種,種下不再分類。動物分類學亦有歸併和細分兩派,但不作大種和小種的區分。歸併派和細分派的存在,說明了分類學家對物種標準還缺少一致的認識。作為動物種,不同種間不能繁殖,但作為植物種則可以雜交而產生有繁殖能力的後代,如小麥。因此傾向於把二倍體作為種的代表。   

這一切說明物種的概念及定義並未真正解決,同時,種上分類亦同樣有歸併與細分之爭,例如細分派把貓科分為28個屬,而極端的歸併派只承認一個屬。

7 物種 -種的命名

瑞典植物學家林奈在他的《自然系統》(Systema Naturae,1786年)中制定了生物學名二命名法(binomial nomenclature),即屬名加種名。屬名在前,種名在後。屬名是名詞,第一個字需大寫;種名是形容詞,是限制屬名的,故小寫。在種名之後還應加上定名者的姓氏或其縮寫。例如狼的學名應是Canis lupus Linne;人的學名:Homo sapiens,L。生物學名是用拉丁文寫的,因為拉丁文是當時歐洲文化界流行的書面文字,文字較固定,變化較小。對於亞種一般採用三名法(trinomial nomenclature),即在種名之後再加上一個亞種名,如尖音庫蚊淡色亞種(淡色庫蚊)為Culex pipieus pallens Coquillet(1898)。

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