Zootaxa | 陷入困境的分类学

转载自公众号：演化随想

《生物多样性公约》序言指出，缔约方认识到"对生物多样性普遍缺乏信息整理和认知理解，亟需发展科学、技术和制度能力以建立基础认知，并采取适当措施"；但三十余年过去，目前的现状仍未能实质性改变这一论断。直至今日，地球现存物种（尤其是动物类群）的确切数量仍是人类面临的最大谜团与挑战之一。林奈作为首位官方分类学家记录了4,236种动物；Möbius将名录扩展至418,600种；Mayr将其增至1,071,000种；Zhang的最新全面的数据评估显示为1,552,319种——这一数字可能不足实际物种总数的12%。Mora等估算地球现存物种中86%的陆生物种与91%的海洋物种尚待描述，Hochkirch称之为"不足地球预估物种总数的十分之一"。更严峻的是，对于已命名物种的权威名录编纂，我们仍处于讨论阶段。从18世纪下半叶至19世纪末，动物物种命名年增长量约3,000种；20世纪期间年新增记录约10,000种。尽管植物标本馆和博物馆收藏着大量未研究标本，近几十年的物种描述速率始终稳定在每年15,000至20,000种。按当前进度，全面探索动物多样性需350至500年。这种基础认知的空白因第六次大灭绝事件的迫近而加剧，预计2200年前将会发生。需注意的是，这些预估缺乏扎实的分类学支撑——或通过栖息地丧失评估等间接证据佐证，或源自不完整的物种编目。但可确定的是，数百万濒危物种将随其可能揭示的生物圈功能、演化历史与生存适应机制彻底消失，且不会留下任何化石记录。

分类学

作为唯一从事物种发现、命名、描述及层级归类的科学，分类学（Taxonomy）的核心目标是使命名分类单元（如科、属、种等阶元的生物实体）尽可能符合自然类群。如Mayr所述：

"分类学家既界定分类单元的独有特征，也揭示不同分类单元间的共有特征"。

分类学为何重要

分类学是生物基础数据的根本生产者，其研究成果实质上是生物多样性的公共数据库，可供所有生物学科调用。但如前所述，我们仅描述了约10%的生物资源。针对单一或多种物种的行为学、保护生物学、生态功能、医学价值、经济影响、农学特性等研究，可视作生物科学的纵向延伸；而分类学通过增加已描述物种数量或揭示未知生物多样性维度实现的，则是生物科学数据集的横向拓展。随着分类学研究数据的积累，其他生物学科的研究基础也随之扩大。分类学如同支撑其他生物学科研究的基石——其研究成果越丰富，相关学科的探索空间就越广阔。当代生物学的诸多进展，本质上仍依赖于18至20世纪初分类学家奠定的分类体系与物种描述。但若仅依赖这些历史遗产而不再持续投入分类学，无异于试图从一棵不再培育的树上采摘果实。

分类学研究与人类福祉（包括预防危害）之间的关联或许并非总是显而易见，但其重要性绝不容忽视。分类学服务人类的方式，恰如食物链中生产者支撑顶级消费者的运作机制。笔者将分类学比作营养级金字塔的"生产者"，普通民众作为"顶级消费者"，其他生物学科则占据中间营养级。分类学通过与其它学科协同，具有间接造福人类的巨大潜力。此处仅列举众多分类学发现实际或潜在应用案例之一：2022年宣布利用草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda，鳞翅目）——原产美国但已扩散至其他地区的害虫蛾类——卵巢细胞系生产COVID-19蛋白灭活疫苗，成功在其细胞中合成刺突蛋白。分类学揭示全球已知约40种灰翅夜蛾属（Spodoptera）物种：其近缘物种的卵巢细胞（或其他组织）是否比草地贪夜蛾更具效率优势？该属多个物种的细胞系能否应用于其他疫苗研发？若无分类学基础，此类问题将无从探究。

在生物多样性保护领域，Vane-Wright指出四大结构性挑战：i) 生物组织各层级多样性程度的不确定性；ii) 生物多样性空间分布的不均衡性；iii) 这些不确定性与异质性对保护工作的影响；iv) 制定保护目标时需协调不同价值体系。分类学至少为应对前两项挑战提供基础支撑。Thomson等同样强调："若缺乏基于科学、不受无效官僚程序制约的稳健分类学范式，保护行动终将受损，可能对全球生物多样性造成不可逆转的灾难性影响"。

Godfray的论述更为直白：

"没有分类学，研究者无法确认所关注生物的身份，亦无从判断其与他人研究的物种是否相同；没有分类学，基因组计划将失去意义，医学等学科将遭受重创；没有分类学，系统发育学——这项通过物种命名体系揭示演化关系的相关但独立的学科——将不复存在；没有分类学，我们根本无从理解生物多样性及其保护议题"。

分类学的重要性可归结为：推动分类学是生物科学发展的根基，抑制分类学则危及生物科学进步。

问题何在

当前研究重点正急剧偏离分类学，学术界大多只关注分类学的产出而非学科本身。例如，保护生物学家常对从标本采集到分类修订的整套流程持怀疑态度，鲜少认可优质分类学工作，却依然依赖这些分类学构建的物种名录。同样，众多生态学家、保护工作者及其他生物学家往往忽视分类学家的贡献——正是他们界定了研究者所使用模式生物的清晰物种范畴。更甚者，物种概念及其相互关系的演进常被严重低估。Carvalho等指出，这不应被视为系统分类学的缺陷，而应归咎于那些仅将分类学视作"生物命名服务"的认知局限。当今分类学被普遍（但错误地）贴上"过时"、"非进化性"和"描述性"的标签，然而"描述新分类单元的过程需要极高的理论、实证与认识论严谨性"。此外，理解物种命名的实践本质（这在理论概念争论中常被忽视）关键在于：所定义的物种是具有稳定表型特征、可与其他种群区分的种群。"生物学教材与课堂鲜见分类学原理传承；分类学家后继无人；曾是分类发现全球中心的自然历史博物馆，为寻求资金与声誉转而追逐更时髦的生物学领域"。

"分类学资金匮乏，而依赖它的生物学分支学科却吸金夺目"。

科学界耗费数十亿美元搜寻地外生命、挖掘研究灭绝物种的同时，探索地球现存生命的学科却资金短缺——这种反差令人惊愕，尤其当"物种灭绝速率可能高达每周11至690种，无脊椎动物日均灭绝1至100种"之时。最高灭绝速率估值已接近当今物种描述数量的两倍。"任何其他科学领域，若认知率约低于10%（计入现有数据误差后显然如此），必被判定为'贫乏'与'不足'，继而触发紧急扶持意识。但尽管多次预警生物编目不足，这种认知在专业生物学家中仍普遍缺失"。二十余年后的今天，Godfray与Dubois的论断依然成立，且形势持续恶化。

分类学面临根本性悖论：

"当其为其他生物学科提供数据的价值达历史峰值，且至少90%基础目标尚未完成之际，讽刺的是，它反被视为不值得资助的过时领域"。

造成当前困境的原因可归结为以下几点：分类学期刊影响因子偏低导致后继研究者匮乏、资金短缺、学科吸引力不足、分类学家在其他生物学家中的形象欠佳、专业分类人才断层、分类学未被认可为严谨科学、以及标本采集与保存的不合理限制。分类学家未能有效组织成具有凝聚力的团体来维护专业利益，这与系统学其他分支领域专家形成鲜明对比——后者普遍建立学会、创办期刊并形成游说机制以推动学科发展。然而分类学界至今未构建此类框架，国际或国家层面均缺乏专门促进与保护分类学的科学组织。这导致分类学家在制定科学政策、资金分配及优先领域设定的官方与非官方机构中，要么完全缺席，要么严重缺乏代表性。分类学破坏行为（taxonomic vandalism）更是雪上加霜。

笔者进一步观察到，当代许多分类学家正艰难坚守学科本质原则。他们似乎正逐渐丧失学科自信，或转向资金支持更优、能见度更高的生物学科。"自1940年代以来，分类学家常将自身目标与更现代、资金更充裕的学科目标相混淆"。这种目标模糊性在物种研究与物种形成研究的混淆中尤为凸显：前者属分类学范畴，关注物种间相似性与差异性的模式；后者则属种群生物学领域，研究物种形成的过程机制。这种认知混乱直接导致分类学职业机会萎缩，最终造成从业者数量递减与研究进展受阻，必将无可避免地阻碍其他生物学科的进步。

出路与解决方案

要使分类学重新获得作为生物基础数据根本提供者的地位，我们必须转变思维方式。我们需要正确理解分类学的重要性。试图通过分类学与普通民众直接利益的关系来解释其重要性是不恰当的。除少数情况（如法律问题）外，分类学并非直接造福大众的科学。实际上，分类学是生态学、行为学、遗传学、演化生物学、保护生物学、经济生物学等其他所有生物学科以及公民科学赖以发展和为人类服务的基石。分类学为生态学家、行为学家、演化生物学家、保护生物学家、公民科学家和其他生物学家铺就了前进的道路。遗憾的是，分类学很少从经济角度被讨论。这可能是因为大多数"当权者"心知肚明但拒绝承认：所有生物学科的综合经济价值就是分类学的经济价值。分类学需要优先描述那些尚未被描述的物种，以免它们在未被记录前就消失无踪。

我们的前辈发现了约70%的已知生物数据（以物种形式），当今生物科学正是基于这些数据发展起来的。我们需要思考如何为后代留下类似的生物数据遗产。如果我们希望生物科学在下个世纪继续为人类服务，就必须理解在地球上搜寻和描述生命的合理投入的重要性。对分类学的投资是一项长期且不可或缺的需求，它将推动生物科学的发展，保障子孙后代的生存。建立长期战略和行动计划至关重要，同时需要持续的资金支持和明确的最终目标愿景。

• 分类学应被理解为生成基础生物数据的重要工具。政策制定者应承认它是一门严谨的科学。除非各国能够鉴定本国所有物种、建立完整的物种编目并维持自己的生物多样性信息系统，否则在获取其生物多样性和遗传资源的谈判中将处于不利地位。政府应划拨专项资金，设立独立部门或机构，专门负责为生物科学生成基础数据。

• 1992年里约地球峰会可能对分类学领域造成的伤害大于益处，主要是通过实施各种立法。对标本采集的限制、材料交换的限制以及对遗传资源DNA取样的所谓限制，都在阻碍分类学的发展。分类学家终其一生采集的标本数量，远不及热带地区公路上一晚被数百辆汽车撞死生物的数量，也不及热带城市一晚路灯诱杀的昆虫数量，或农民一次喷洒几公顷农药杀死的生物数量，或修建几百公里道路砍伐的树木数量。保护生物学从根本上依赖于健全的分类学基础。但可悲的是，大多数保护政策都是基于不完整和过���的物种编目，导致这些计划失败。应该支持、鼓励分类学家进行标本采集、运输和研究工作，建立可靠的数据集，使保护生物学和其他生物科学能够沿着正确道路发展。

• 影响因子不适用于分类学，该作者计算出分类学文献的平均引用年龄为61年，中位数为36年。分类学文章在最初几年通常引用率较低，但它们具有长期价值，可能在未来几十年甚至几个世纪内被引用。因此，仅根据过去几年的有限时间范围来评价分类学家是没有意义的。事实上，声誉良好的生物科学期刊，无论其影响因子如何，都应该为重要的分类学研究留出空间，以认可它们从分类学成果中获得的一切。这种做法将提升分类学研究的重要性，增强研究人员对分类学领域的信心。

• 分类学很少被视为一门正式的学科，也很少被纳入大学课程。因此，迫切需要将分类学确立为一门独立的学科，并制定专门的课程体系。

• 最重要的是，必须通过充足和长期的资金支持，加强分类学领域的人力资源建设、培养和保留。

尽管分类学困境正被广泛讨论，但现实是该学科仍被边缘化、资金匮乏且价值低估。可以确信：倘若我们已准确测算地球母亲的真实承载能力，并基于对实际物种多样性、种间关系及生态功能的充分认知制定政策，当今世界本应更加美好。预估物种与已命名物种间的巨大认知鸿沟——唯有分类学能填补这一空白——终将引发生物科学的横向发展危机。毋庸置疑，若分类学消亡、分类学家绝迹，整个生物科学网络必将因失去根基支撑而崩塌。