论物种的客观真实性

关于物种的概念和本质的争论由来已久。大多数学者认为种是自然界客观存在的真实单位,是形态上和生殖上间断的群体体系,与种内连续的群体体系——宗,有着本质的区别。少数学者则认为种是主观意识的产物,是为了分类的目的而任意确定的人为的分类阶元,与宗只有程度的不同而无本质的区别;只有个体才是客观真实的单位。以形态标准为主的分类学种概念和以生殖隔离为标准的生物学种概念只能说代表了自然界有机体类群不连续性的两个不尽相符,但部分一致的侧面,而不能说就是客观物种的反映。自然界的生命有机体有两重性。它们既不是一群乱七八糟的乌合之众,也不是秩然不紊的鳞次栉比,而是以群体的组织形式适应于各自分布区内的生态位,在表型和基因型的变异式样上具有一定规律的遗传多样性。物种的客观本质也有两重性。物种作为有机体组合的单位既存在又不存在。说物种客观存在是因为按形态或生殖的不连续性标准划分的“种”在自然界具有一定的普遍性;说物种并非客观存在是因为至今还没有一个能把所有的生命有机体都划分成统一的生物学单位的不连续性标准。     

菌物分类学研究中常见的物种概念

物种是生物多样性与分类学研究的基本单元, 物种识别是生物学研究的基本问题之一。物种的划分一直以来都没有一个明确统一的标准, 这使得分类学多少带有主观的色彩, 并经常被看作艺术而不完全是科学的研究。本文简要概述了菌物分类学研究中常见的3个物种概念, 即形态学种、生物学种和系统发育学种的背景和应用现状, 并通过实例讨论了这3个物种概念的特点及应用中存在的问题, 特别是各个物种概念之间的交错, 以期为菌物分类学研究和物种概念探讨提供参考。     

生物多样性事业需要科学、可操作的物种概念

物种概念(species concept)是生物学家们持续关注的中心问题。物种概念决定物种划分, 而物种划分的合理性关系到生物多样性的研究、保护和可持续利用。本文把现有较流行的物种概念分为6类, 并对它们予以述评后指出: 虽然生物学物种概念、遗传学物种概念、进化物种概念、系统发生物种概念等从不同方面认识了物种的客观真实性和物种的本质, 但在实践中都难以操作。绝大多数物种是由分类学家划分的, 但目前所有的分类学物种概念都包含有不同程度的主观因素, 从而造成物种划分的人为性, 对生物多样性研究造成负面影响。因此, 生物多样性事业需要科学、可操作的物种概念。本文在吸收了生物学物种概念、遗传学物种概念、进化物种概念以及系统发生物种概念等的长处, 也分析了它们的不足和问题的基础上提出一个新的物种概念, 即形态-生物学物种概念。最后, 以芍药属(Paeonia)几个物种的处理为例, 说明这一新的物种概念是可操作的, 划分的物种在形态上区别分明, 易于鉴别。更重要的是, 其结果得到基于25或26个单拷贝或寡拷贝核基因DNA序列所作的系统发生分析的强有力支持。各个物种在系统发生树上形成单系和独立的谱系, 表明其间各自形成独立的基因库, 没有基因交换, 它们独立进化, 有各自的生态位和独立的分布区。因此, 利用这一新的物种概念能够达到预期目标。     

物种与物种多样性

本文首先讨论生物物种的科学概念和生物学本质，分析物种客观存在的自然属性和物种概念的局限性，认为物种的生物学属性和物种多样性的科学属性之间有着本质联系。物种多样性研究的实质是研究生物物种的生物学多样性。度量物种多样性程度有多种方法，但物种数目是物种多样性程度最直接、也是最基本的表达，估计物种多样性数目是当前国际上物种多样性研究的核心与热点内容。物种多样性产生的根源是物种形成，物种绝灭速率是维持物种多样性的关键因素。本文简要总结了物种形成与绝灭的基本模式和机制，通过分析生物地理区系与物种多样性研究的密切关系，说明物种的区系成份分析是物种多样性大尺度格局研究的重要内容。     

为什么在物种概念上难以达成共识?

生物学家通常认为物种是生命多样性的基本单位。然而, 尽管近一个世纪以来生物学家们不断地讨论物种概念问题, 但到目前为止仍然难以形成共识。大多数生物学家关注如何定义物种主要是因为它有非常重要的实践意义, 所以, 不同学者提出的物种概念在很大程度上是基于实践应用上的可操作性, 并且其视角难免受其专业见地以及对形成新物种的进化过程的认识所影响。物种代表了进化过程的一个阶段, 而且不同的“物种”可能处于物种形成这个进化过程的不同阶段。鉴于“定义”实际上是一种类似协议的约定或界定, 任何定义都是一种带有局限性的概括, 因此我们可能很难建立一个与分类实践中千变万化的情况都能完全匹配协调的物种定义。已经提出来的那些物种概念或定义都有其合理性, 但是也没有一个是完美无缺的。认识到这一点很重要, 否则就可能会因为固执地坚持某一特定的物种概念而在物种界定和进化研究中自觉或不自觉地引入错误甚至制造混乱。     

浅析物种概念的演变历史

本文是一篇关于物种概念演变的简述。生物学家用不同的方法或标准划分物种, 就形成了不同的物种概念, 如生物学物种、形态学物种、生态学物种、进化物种、系统发生或支序物种, 或它们的组合, 等等。它们都揭示了物种属性的特定侧面, 都是不同物种客观存在的真实反映, 但都无法令所有人满意。对真核生物来说, 无论它们在形态上的差别有多大, 生殖隔离(不能产生可育的后代)应该是两个群体能否真正分化成不同物种的关键, 这种隔离机制可以是地理的、行为的或其他方式; 而生殖隔离总会伴随着一些形态或遗传上的变化, 虽然这些特征可能与生殖隔离本身并无多大关系, 但往往成为分类学家或分子进化生物学家区分种的依据,对已经灭绝的化石物种来说, 生殖隔离的物种划分方式就无能为力了。如何准确定义一个物种依然充满着矛盾, 因为基于生殖隔离的物种概念不实用, 而实用的物种概念(如形态学物种)又被认为是人为的。     

关于物种概念的补充说明

我们在“分类学的若干基本概念”一文内,曾就物种概念的三个要点作了说明,即:1.物种是客观存在,2.物种是进化单元,3.物种是繁殖群体。鉴于近年来在物种问题的讨论中,一般对物种的真实性和群休概念注意较多,而对于进化单元的概念,似乎还没有受到应有的重视,因此拟就这方面作若干补充说明。 我们在前几篇报告内曾一再强调进化单元的物种概念,在纪念“物种起源”出版一百周年的论文内(1959),曾特别讨论了通过物种形成的生物进化过程;在1957年发表的、     

“整合物种概念”和“分化路上的物种”

已有的各个物种概念对物种的认识类似盲人摸象,只包含了物种的某一个方面;而一个分化后期的成熟物种应涵盖了所有的物种概念。但是,尚未到达分化后期的物种往往又已开始新一轮的物种分化;自然中存在的多数"物种"处于分化路上。这种循环往复连续分化产生的物种,存在种间生殖隔离不彻底、基因流频繁发生、网状进化突出等现象。此外,对于不同的物种对,最早开始分化的基因以及不同物种概念所要求的条件的分化顺序不是统一的,而是随机的。定义一个适合所有"分化路上的物种"概念存在较大困难。但是,应采用尽可能多的物种概念来界定分化路上的物种、发表新种和进行分类处理;也应承认种间可能广泛存在不完全的生殖隔离和有限的基因流,即有不属于两个物种群体的杂交或回交个体的存在。这样划分的物种比只依据一个物种概念认定的物种具有更高的客观性和科学性。     

物种概念的发展

生物进化实质上是物种的起源和演化.然而,什么是物种呢?物种的概念又是怎样发展的呢?这是生物教学中需要搞清楚的问题. 实际上,最先给生物命名的人,既不是林奈(Linne)也不是亚里斯多德(Aristotle),而是普通老百姓,是因为他们在社会实践中有给所遇到的东西取名以便记忆的习惯,然后通过语言通讯和文字记录,就产生了生物的名子——种名,即我们现在所称的名义种(nominalistic species).亚里斯多德和林奈等科学巨匠的功绩     

关于提高物种划分合理性的意见

正这是我在The Flora of Pan-Himalaya(泛喜马拉雅植物志)第二次全体国内作者会议上关于物种划分问题的发言的结尾部分。我认为物种划分是分类学(狭义)的核心内容,所以我以辐冠参属(Pseudocodon)的鸡蛋参复合群(Pseudocodon convolvulaceus complex)和芍药属(Paeonia)的滇牡丹复合群(Paeonia delavayi complex)为例,重点陈述了我处理物种划分的思路和做法。发言后,不少听众很关注我的十点看法,更有些同事希望我发表出来。我感谢同事们的好意。物种是生物多样性的基本单元,所以我把发言稍加修改后在《生物多样性》发表,表达我对物种划分的观点。我是把这十点意见作为讨论和点评的靶子发表的,希望能引起同行的关注、讨论和点评。     

Microsatellite-based species identification method for Drosophila virilis group species

Species of the D. virilis group are widely used in evolutionary research, but the individuals of different species are difficult to distinguish from each other morphologically. We constructed a fast and easy microsatellite-based identification method for the species of the group occurring sympatrically in northern Europe. The neighbor joining tree based on 14 microsatellite loci also gave a good resolution of the species divergence pattern in the whole group.     

SDMvspecies: a software for creating virtual species for species distribution modelling

The following is a report on software developed to create virtual species for the study of species distribution modelling (SDM). SDMvspecies provides several methods to create virtual species. The package is designed to be simple and intuitive, even for users who are not familiar with the R language. SDMvspecies is available online free of charge from < http://cran.r‐project.org/web/packages/sdmvspecies/ >.     

Microsatellites for Lindera species

Microsatellite markers were developed for conservation genetic studies of Lindera melissifolia (pondberry), a federally endangered shrub of southern bottomland ecosystems. Microsatellite sequences were obtained from DNA libraries that were enriched for the (AC)_n simple sequence repeat motif. From 35 clone sequences, 20 primer pairs were designed and evaluated. Eleven primer pairs amplified polymorphic marker loci in pondberry while two did so in Lindera benzoin (spicebush). In 46 samples from a single pondberry site the number of microsatellite alleles ranged from two to 11 per locus with observed heterozygosity values of 0.07–0.91.     

Testing for local species saturation with nonindependent regional species pools

Identifying the factors controlling local community structure is a central problem in ecology. Ecologists frequently use regression to test for a nonlinear saturating relationship between local community richness and regional species pool richness, suggesting that species interactions limit the number of locally coexisting species. However, communities in different regions are not independent if regions share species. We present a Monte Carlo test for whether an observed local-regional richness relationship is significantly different from that expected when regions are nonindependent and species interactions do not limit community membership. We illustrate this test with data from experimental microcosm communities. A conventional F -test suggests a significant saturating relationship between realized community richness and species pool richness. However, the Monte Carlo test fails to reject the null hypothesis that species interactions do not affect community richness. Strong species interactions do not necessarily set an absolute upper limit to the number of locally coexisting species.     

Conserving rare species can have high opportunity costs for common species

Conservation practitioners face difficult choices in apportioning limited resources between rare species (to ensure their existence) and common species (to ensure their abundance and ecosystem contributions). We quantified the opportunity costs of conserving rare species of migratory fishes in the context of removing dams and retrofitting road culverts across 1,883 tributaries of the North American Great Lakes. Our optimization models show that maximizing total habitat gains across species can be very efficient in terms of benefits achieved per dollar spent, but disproportionately benefits common species. Conservation approaches that target rare species, or that ensure some benefits for every species (i.e., complementarity) enable strategic allocation of resources among species but reduce aggregate habitat gains. Thus, small habitat gains for the rarest species necessarily come at the expense of more than 20 times as much habitat for common ones. These opportunity costs are likely to occur in many ecosystems because range limits and conservation costs often vary widely among species. Given that common species worldwide are declining more rapidly than rare ones within major taxa, our findings provide incentive for triage among multiple worthy conservation targets.     

巴尔通体的液体培养

巴尔通体(Bartonella species)是一群革兰氏染色阴性、营养条件要求苛刻、兼性细胞内寄生的需氧杆菌,主要寄生在动物宿主和人的血管内皮细胞和红细胞内,20世纪90年代以后,在欧美地区一些流浪人群中出现了由巴尔通体引起的菌血症、心内膜炎,一些艾滋病人群中出现了杆菌性血管瘤等,由于这些疾病以往不曾为人们所认识,被WHO确认为新发传染病,因而引起广泛关注。     

Swarming strategies for cooperative species

In this paper, we propose a model to investigate the relative efficiency of simple swarming strategies based on the interplay between spontaneous and recruitment-based emigration. We conduct a dynamical study of the model which combines inverse density dependence, saturation effects and induced vs. diffusion-like population transfer. The influence of the most relevant parameters is explored on a systematic basis, and transition values for which qualitative changes occur in the system's behaviour are given. The model is then used to study colonization of a multiple sites environment, as well as confrontation between species featuring different swarming strategies. Simulation results indicate that cooperative organisms should have an interest in evolving recruitment-based emigration. The corresponding population transfer patterns prove more efficient in invading new territories, eliminating competitors in the process. We suggest that this advantage could have promoted a simple form of coordinated swarming in species featuring a primitive type of cooperation.