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無脊椎動物百科 讀者對象:學(xué)生,科普讀者,《基因傳》讀者
你可能不知道,這世上97%的動物都屬于無脊椎動物。只有3%和人類一樣,屬于脊椎動物。我們的關(guān)注度被體型巨大而顯眼的
脊椎動物占據(jù),對肉眼不可見或者微小的無脊椎動物缺乏足夠的重視。這些微小的動物不但體量巨大,無處不在,也與我們的
生活息息相關(guān)。
有些成為我們餐桌上的美味佳肴,給我們補充獨特的營養(yǎng);有些被我們用作生物控制的手段,消滅各種細菌和病毒;有些廣泛
用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),保證土地的肥力和作物的產(chǎn)量。但也有一些不那么友好的無脊椎動物。它們可能入侵我們的身體或周圍的環(huán)境,
給我們造成麻煩和損失。
本書是對這些無足輕重的小生物體的概覽,你將詳細了解它們的生活環(huán)境、形體特征、活動特點以及與我們?nèi)祟惖年P(guān)系。通過
對它們的了解,你將清楚地知道如何與它們更好地相處。
第一本受到《時代》雜志關(guān)注的生物學(xué)書籍 初版誕生于1938年,被80多所大學(xué)用作通識性教材,包括哈佛大學(xué)、斯坦福大學(xué)、芝加哥大學(xué)等 16開大開本,幾百幅配圖,生動講述無脊椎動物簡單又復(fù)雜的世界。
拉爾夫•布克斯鮑姆是匹茲堡大學(xué)生物學(xué)榮休教授;米爾德里德•布克斯鮑姆曾參與過本書早期版本的撰寫;約翰•皮爾斯是
加利福尼亞大學(xué)圣克魯茲分校生物學(xué)教授;維姬•皮爾斯是加利福尼亞大學(xué)圣克魯茲分校的研究助理,發(fā)表過無脊椎動物相關(guān)
論文多篇。
前 言 _ III 第1章 生物的分類 _001 第2章 生命活動 _012 第3章 原生動物 _017 第4章 單細胞動物 _038 第5章 海 綿 _066 第6章 兩胚層動物 _084 第7章 刺胞動物 _108 第8章 櫛水母 _146 第9章 三胚層動物 _152 第 10 章 再生能力 _169 第 11 章 共生現(xiàn)象和寄生蟲 _179 第 12 章 吻 蟲 _202 第 13 章 蛔 蟲 _209 第 14 章 其他動物 _228 第 15 章 軟體動物 _245 第 16 章 分節(jié)蠕蟲 _286 第 17 章 甲殼綱動物 _313 第 18 章 陸地節(jié)肢動物:蛛形綱動物 _346 第 19 章 空中節(jié)肢動物:昆蟲 _366 第 20 章 環(huán)節(jié)動物和節(jié)肢動物的盟友 _448 第 21 章 棘皮動物 _456 第 22 章 脊索動物 _480 第 23 章 無脊椎動物的過去 _494 第 24 章 無脊椎動物之間的關(guān)系 _520 第 25 章 知識延伸 _529
第1章 生物的分類 樹和奶牛的區(qū)別無人不曉。一棵樹站在原地,一動不動,它不具有感知一個人是否在附近的能力,我們用手撫摸樹干,它也沒法感受。而奶牛四處走動,如果有人靠近它,它會馬上注意到人的存在。動物和植物明顯的行為區(qū)別與它們攝取營養(yǎng)物的方式相關(guān)。 植物通過攝取空氣、土壤或者水中的簡單成分來生產(chǎn)自身所需的食物。通過一種綠色色素——葉綠素,樹葉獲得陽光中的能量,將二氧化碳和水合成糖分,這就是光合作用(借助光的作用合成營養(yǎng)物質(zhì))。樹利用從糖中釋放的能量,將簡單的物質(zhì)合成構(gòu)成所有生命基礎(chǔ)的復(fù)雜有機物。 動物站在陽光下,無法進行光合作用,無法吸收太陽光的能量,也無法將其轉(zhuǎn)化為諸如糖之類的化合物。奶牛要獲得能量,就必須吃草。為了不斷獲得可提供能量的食物,奶牛必須四處走動,對周圍的其他動物做出反應(yīng),同時適應(yīng)環(huán)境的變化。奶牛在牧場上吃草,受到的來自其他動物的威脅不多,除非是人類可能帶來的威脅。而像兔子或者老鼠一類的小型動物,則必須時刻保持警惕,免得一不小心就成了狗或者土狼等體格較大動物的盤中餐。 并不是所有動物都能自由移動。比如,珊瑚牢牢附著在海底,依靠洋流將一些小生物帶到自己觸角夠得著的地方,屬于典型的“守株待兔”式攝食。早期的自然主義者沒有發(fā)現(xiàn)珊瑚和其他很多固著動物的這種攝食活動,所以將它們歸為植物。而固著動物的確與植物很像。這些動物無法逃離捕食者,而是在組織中長出堅硬甚至多刺的骨骼或釋放惡臭乃至有毒的物質(zhì)來驅(qū)逐捕食者。而植物則靠堅硬的樹皮、多刺的莖或者自帶毒素的組織防御外敵。 還有很多其他辦法可以獲得能量。一些固著生物既不能進行光合作用,也不會直接以其他生物的軀體為食,而是直接吸收富含能量的有機物。比如,蘑菇生長在腐爛的有機物上或者附近,腐爛的有機物就是其營養(yǎng)源。蘑菇和其他真菌攝取營養(yǎng)的模式與動植物有著巨大的差別。 植物和其他自身可提供簡單的無機化學(xué)成分來獲得營養(yǎng)的生物,被稱為自養(yǎng)生物(因為它們能自行完成營養(yǎng)供給)或生產(chǎn)者(因為它們能自己生產(chǎn)食物)。而動物和真菌則被稱為異養(yǎng)生物(因為它們依靠其他生物來獲得營養(yǎng))或者消費者(因為它們必須攝取食物才能獲得能量)。動物和真菌因獲取食物的模式不同而有所區(qū)分:動物是典型的攝食者,而真菌是吸收者。 隨著我們研究的生物種類的不斷增多,生物行為和獲得營養(yǎng)方式的區(qū)別變得越來越微妙。最終,我們發(fā)現(xiàn)了具備植物、真菌和動物特征的微生物。這些微生物大多數(shù)是單細胞結(jié)構(gòu),沒有細胞膜或者細胞壁。有些單細胞生物能像植物一樣進行光合作用,但它們又能像典型的動物一樣四處移動,具備相應(yīng)的反應(yīng)靈敏度和快捷性。有些微生物的攝食習(xí)慣與動物類似,能積極攝食其他更小的單細胞生物,還能進行光合作用。為了在艱難的條件下存活,絕大多數(shù)單細胞生物都能像真菌一樣吸收高能量的有機物。 因此,用于區(qū)分常見的多細胞生物體、多細胞植物和動物的營養(yǎng)和行為特征,對區(qū)分單細胞生物而言用處不大。相反,我們要從內(nèi)部的細胞組織結(jié)構(gòu)來區(qū)分單細胞生物。許多單細胞生物的構(gòu)造與由多個細胞構(gòu)成的多細胞生物類似。每個單細胞生物都含有細胞器這種獨特的小型結(jié)構(gòu),有一種細胞器包含了細胞的絕大多數(shù)遺傳物質(zhì)(基因),它們就是細胞核。無論是多細胞生物還是單細胞生物,只要它們包含一個或者多個細胞核和其他細胞器,就被統(tǒng)稱為真核生物(意為具有真正的細胞核)。而包括細菌和藍藻(藍細菌)在內(nèi)的許多單細胞生物包含很少的細胞器,有些甚至沒有,遺傳物質(zhì)分散在細胞中,它們被統(tǒng)稱為原核生物(出現(xiàn)在真核生物之前)。 生物可以分為5個界,具體如下表所示。該分類標準主要以細胞結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),對于多細胞生物的分類,則按照營養(yǎng)攝取模式的差異來區(qū)分。第一界是原核生物界,包括所有的原核生物。原核生物主要是細菌,既有自養(yǎng)細菌和異養(yǎng)細菌,還有能夠進行光合作用的藍藻。藍藻是重要的生產(chǎn)者,尤其是在靜水中。第二界是原生生物界,包括真核生物,比如原生動物。原生動物可以是單細胞生物,也可以是簡單的細胞集落。剩下的三界生物都是多細胞真核生物,主要按照獲得營養(yǎng)方式的差異來區(qū)分,分別是植物界、真菌界和動物界。植物界生物主要通過光合作用實現(xiàn)自養(yǎng),真菌界生物靠吸收營養(yǎng)來實現(xiàn)異養(yǎng),動物界生物主要通過攝食其他生物獲得營養(yǎng)來實現(xiàn)異養(yǎng)。 表1-1?生物五界分類 界 細胞結(jié)構(gòu) 營養(yǎng)模式 實例 原核生物界(單細胞) 原核生物:單細胞體或者簡單集落 自養(yǎng)和異養(yǎng)(吸收者) 細菌,藍藻 原生生物界(最早) 真核生物:單細胞體或者簡單集落 自養(yǎng)和異養(yǎng)(吸收者和攝食者) 鞭毛蟲、變形蟲、纖毛蟲 植物界(植物) 真核生物:多細胞生物 自養(yǎng) 樹、草、薔薇樹叢 真菌界(海綿狀) 真核生物:多細胞生物 異養(yǎng)(吸收者) 蘑菇、霉菌、酵母菌 動物界(動物) 真核生物:多細胞生物 異養(yǎng)(攝食者) 蚯蚓、龍蝦和人類
在地球歷史的早期,有關(guān)生命起源的最可信理論認為,大約在40億年前,有機化合物形成,并在淺水區(qū)域聚集。在太陽光照的能量和火山活動的作用下,這些有機物發(fā)生了化合反應(yīng)并形成更加復(fù)雜的化合物。一些有機物利用周圍聚集的有機物作為能源和生命的構(gòu)造單元,最終演化成具備自我繁殖能力的生物。 與此類似,我們所知道的病毒也是一種復(fù)雜的有機化合物(核酸),它們在生物體的細胞內(nèi)產(chǎn)生,并利用細胞內(nèi)部的有機化合物作為能量來源和基本物質(zhì)進行繁殖。有時候,病毒的行為會在宿主身上引發(fā)疾病,人類會患上天花、皰疹、鰓腺炎、脊髓灰質(zhì)炎和艾滋病等疾病,這都是病毒在作怪。病毒離開細胞前,病毒核酸外包裹著一層蛋白質(zhì)外殼,使其能分辨并接觸更多的宿主細胞。但病毒無法在細胞外繁殖,因此,病毒普遍被視作核殘余物或者更復(fù)雜的細胞碎片。然而,病毒也有可能是原始海洋首批自我繁殖粒子的“遺孤”,是一種介于生物和非生物之間的物質(zhì)形式。所以,人們有時也會將病毒歸為獨立的古始生物界。 我們可以想象一下,如果最早的自我繁殖的物質(zhì)與依靠有機物復(fù)制的病毒類似,那么細胞膜等結(jié)構(gòu)的進一步發(fā)展和復(fù)雜的新陳代謝方式就會催生出體型更大、結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的原核生物,其中一些可能會部分或者全部從無機物中獲取能量,F(xiàn)在的一些細菌,比如厭氧菌,就像生活在地球表面的原始生物,通過合成氫和二氧化碳獲得能量來形成甲烷,或者利用類似于葉綠素的色素,在無氧條件下獲得陽光的能量。藍藻化石表明它們至少有30億年的歷史。藍藻利用陽光將二氧化碳和水合成糖,并釋放氧氣這個“副產(chǎn)品”。氧氣的存在為細菌的產(chǎn)生鋪平了道路,細菌通過氧化氮、硫和鐵等無機化合物獲得能量。這也為依靠氧和有機物生存的更加復(fù)雜的生命形式的進化創(chuàng)造了條件。 從原核生物進化到體型更大的真核生物,是歷時相對短暫的飛躍,雖然我們無從知曉這是如何發(fā)生的,也不知道這樣的飛躍發(fā)生了多少次,但我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了20億年前類真核生物細胞的化石。通過形成復(fù)雜的細胞集落,多種原核生物可能進化成多種多細胞生物,包括植物、真菌和動物。最古老的多細胞生物化石有7億年的歷史。 我們在仔細研究和比較了動物后發(fā)現(xiàn),很多動物的后背中間都有脊椎,軀干和頭部里也有骨骼。含有內(nèi)骨骼(包括脊柱)的動物被稱為脊椎動物,包括所有的魚類、青蛙、蟾蜍、蠑螈、海龜、蜥蜴、蛇、鱷魚、鳥類,以及哺乳動物,比如大象、獅子、狗、鯨、蝙蝠和老鼠等。對于這些我們還算熟悉的動物,人類在心目中常會過分夸大它們的重要性,因為這些動物中的絕大多數(shù)個頭都不小,在身體構(gòu)造和生活習(xí)性方面與我們有諸多相似之處,而且它們像人類一樣愿意主動曝光自己的存在。這些動物與人類同屬一界,有著類似的形體結(jié)構(gòu),多種脊椎動物的器官和身體結(jié)構(gòu),包括人類本身,在形式和功能上比較類似。實際上,脊椎動物的身體結(jié)構(gòu)只是整個動物界30多種形體結(jié)構(gòu)中的一種。在整個動物界中,脊椎動物的群體數(shù)量僅占總數(shù)的3%。 剩下的97%都是無脊椎動物。吃過魚和龍蝦的人應(yīng)該都知道脊椎動物和無脊椎動物的區(qū)別。魚的身體表面柔軟,但是內(nèi)部卻有魚骨和魚刺。而龍蝦則恰恰相反,其體外包裹著一層堅硬的外殼,內(nèi)里柔軟的部分卻十分美味。牡蠣也是這樣,內(nèi)“柔”外“剛”。龍蝦和牡蠣不過是萬千不具備內(nèi)骨骼動物中的兩種,像這樣體內(nèi)沒有脊椎的動物都被稱為無脊椎動物。 最早對脊椎動物和無脊椎動物加以區(qū)分的人是亞里士多德,不過他當時使用的詞是無血動物(無脊椎動物)和有血動物(有脊椎動物)?上У氖牵瑏喞锸慷嗟碌姆诸惻c動物的實際分類關(guān)聯(lián)不大,因為很多無脊椎動物是具有紅色血液的,還有很多無脊椎動物的血液是其他顏色,而他沒有意識到這一點。亞里士多德所處的時代,科學(xué)知識匱乏,而他竟能在有限的時間里通過個人觀察得出上述結(jié)論,也著實讓人佩服。由于人們對他的著述的崇拜和他在學(xué)術(shù)界的權(quán)威地位,很多人對他的觀點深信不疑并停下了探索的腳步,以至于亞里士多德的錯誤分類持續(xù)了2 000多年。直到18世紀,歐洲科學(xué)探索活動的再次興起,人們才開始質(zhì)疑權(quán)威,并著手研究各種自然現(xiàn)象。19世紀初,兩名法國生物學(xué)家讓-巴蒂斯特·拉馬克和喬治·居維葉,根據(jù)基本的形體結(jié)構(gòu)對脊椎動物和無脊椎動物進行了更加精準的界定,拉馬克還出版了《無脊椎動物自然史》。隨著科學(xué)探究的不斷深入,人們逐漸了解了更加多樣的動物形體結(jié)構(gòu)。直到今日,眾所周知,脊椎動物只是動物中的一種,它們的形體結(jié)構(gòu)也只是萬千動物形體結(jié)構(gòu)中的一個。 “無脊椎動物”這個表述本身表明,人們對脊椎動物和無脊椎動物的區(qū)別普遍比較模糊,像水母這類無脊椎動物很少被人看到,而像蛤、蚯蚓、龍蝦和跳蚤等無脊椎動物則更為人熟知。然而,還有很多其他種類的無脊椎動物,因為它們太小,不借助顯微鏡人們根本無法觀察到它們。有些無脊椎動物棲息在遙不可及的地方,或者是水生,或者是陸生,無法為肉眼所見,我們在本書中也會對它們進行介紹。 生物的分類 雖然絕大多數(shù)脊椎動物都因為有脊椎而可以方便地被歸類為脊椎動物,但這只是它們的共性之一。一旦確定了某種動物是脊椎動物,動物學(xué)家無須深入查證就可以預(yù)測出,這類動物具備橫紋肌、平滑肌,擁有心臟和包含閉合血管的循環(huán)系統(tǒng),前面有口部、后面有肛門,有包含肝臟的消化道;這類動物有眼睛和遵循特定模式的神經(jīng)系統(tǒng),腎臟是排泄器官,從卵開始的發(fā)育模式等。 從另一個角度講,單憑沒有脊椎這個特征就判定某種動物為無脊椎動物,只能說明這種動物缺少脊椎動物的一些關(guān)鍵特征,但我們卻無從對它的其他特征進行推測。無脊椎動物種類繁多,形體結(jié)構(gòu)各不相同。 生物學(xué)家通過不斷努力,獲得了有關(guān)脊椎動物和無脊椎動物的更多科學(xué)發(fā)現(xiàn),從而使我們具備了更多的預(yù)測能力。這種精準概括和預(yù)測動物的能力(包括對那些尚未展開全面研究的動物),取決于對大量科學(xué)知識組織和梳理的能力;而其他有關(guān)動物結(jié)構(gòu)、生理學(xué)、生物化學(xué)和行為的事實幾乎完全派不上用場,這些知識只有在分類系統(tǒng)中彼此關(guān)聯(lián)起來,才能幫助我們有效地概括不同類別動物的特征;诒砻嫦嗨菩缘纳锓诸愺w系是毫無價值的,甚至還會誤導(dǎo)我們。比如,如果將所有的藍色動物歸為一類,我們就會發(fā)現(xiàn)除了顏色一樣外,它們幾乎沒有其他共同點。因此,生物學(xué)家使用的分類系統(tǒng)的最基本規(guī)則是,分類體系要盡可能地反映生物之間的關(guān)系。我們要借助各種動物的相似點來評判它們之間的關(guān)系。這種分類體系是一個層級系統(tǒng)。在最高層級有若干大類,各類之間有著根本的相似點。這幾大類各自又能進行細分,在層級式分類體系中,越向下,每一個分類成員的親緣關(guān)系就越緊密,擁有的共同點也越多。 但生物最高層級的分類——界,卻不是根據(jù)各類生物彼此之間的關(guān)系來劃分的。如上所述,界主要是根據(jù)細胞組織的方式和生物獲得能量的方式進行分類的。很多有機物都是獨立產(chǎn)生的,各界中的生物也沒有唯一的祖先。 表1-2?生物分類體系,以岡比亞按蚊和智人為例。前者是一種分布廣泛的會傳播瘧疾的蚊子, 后者是一種在地球上分布廣泛的哺乳動物,蚊子可吸食智人的血 界 動物界 動物界 門 節(jié)足動物門 脊索動物門 綱 六足綱 哺乳綱 目 雙翅目 靈長目 科 蚊科 人科 屬 按蚊屬 人屬 種 岡比亞蚊 智人
動物界中最高層級的分類為門。具備區(qū)別于其他動物的同一形體結(jié)構(gòu)的一類動物被歸為一門。雖然同屬一門的動物的棲息地不同,大小、身形、運動和攝食方式也不相同,但獨特的形體結(jié)構(gòu)表明它們同屬一門,由共同的祖先進化而來。雖然一些動物分類仍存在爭議,但現(xiàn)存的34個動物門分類是動物學(xué)家廣泛認同的。以形體結(jié)構(gòu)存在根本區(qū)別這個標準進行分類的系統(tǒng)不夠明確,有些人傾向于將形體結(jié)構(gòu)類似的動物歸為一門,而另一些人則傾向于對形體結(jié)構(gòu)相同的動物進行分類。這個問題在綱、目、科、屬、種等級別的分類中也存在。當然,我們不能據(jù)此斷定,動物分類可隨性而為。分類系統(tǒng)本身不是發(fā)明創(chuàng)造,只能說這些問題的存在反映了動物進化的復(fù)雜性。 同屬一門的動物為了適應(yīng)特定的生活方式,其基本形體結(jié)構(gòu)會發(fā)生顯著變化,我們可以依據(jù)這些變化進一步將它們分成不同的綱。以我們的日常生活經(jīng)驗做一個簡單的類比:如果我們將所有由汽油發(fā)動機驅(qū)動的交通工具歸為一個門,那么按照各種交通模式可以將這些工具分為汽車、飛機和汽船等。同理,我們熟悉的軟體動物包含了生活習(xí)性各異的多個綱:鍋牛和鼻涕蟲屬于腹足綱,它們在堅固的表面上爬行;蛤?qū)儆陔p殼綱,它們主要在柔軟的沉積物內(nèi)打洞;魷魚屬于頭足綱,它們主要在水里游泳。 各個綱又包含了不同的目,按照上述類比,汽車可被進一步分為客車、卡車和跑車。不同目的動物之間差別很大,肉眼可輕松識別。比如,在昆蟲綱中,我們熟悉的白蟻、甲蟲、蒼蠅、蝴蝶、飛蛾、跳蚤等就分屬不同的目。 各個目又包含多個科,各科動物之間的解剖學(xué)差異雖然不如各目之間那么大,但也充分體現(xiàn)了生物構(gòu)造的多樣性,反映了各種動物為適應(yīng)不同的棲息地而進化出的不同特征或攝食方式。昆蟲綱下的鞘翅目可以分成80個科,包括潛水甲蟲、土鱉蟲、葉甲蟲、蛀木蟲、蜣螂和瓢蟲等。 各個科又包含多個屬。用來區(qū)分各個屬的解剖學(xué)標準通常比較微妙,大多數(shù)人都不會特別注意,但也需要加以區(qū)分。比如,蚊子屬于蚊科(雙翅目),30個屬的蚊子看起來都很相像,行為方式也類似,大多都吸食人血。但是,人被不同蚊子吸血后的結(jié)果可能大不相同。瘧疾是由按蚊屬傳播的,因此我們有必要把按蚊屬和其他屬的蚊子區(qū)分開來。 科的下一級為種,這一級可用精準的定義來界定,也是科學(xué)家通常所稱的物種。從概念上看,物種是指互相能夠交配并繁殖后代的某個動物種群。實際上,我們不可能對一個種群內(nèi)的所有動物進行一一測試,驗證它們是否真能交配,但只要它們足夠相似,就能認定它們屬于同一種動物。如果某些動物個體與其他動物在某些特征上存在顯著不同,生物學(xué)家就會認定它們屬于不同的物種。雖然不同物種的解剖學(xué)差異有時候很小,但就算是蚊子身上的剛毛數(shù)量差異,也能幫助人們辨別其所屬物種。如果我們研究的是博物館的標本藏品,就很難確定它們的行為、生理和生物化學(xué)方面的根本差異。不過,這些差異卻是在預(yù)防異種交配時我們需要格外關(guān)注的因素。 在某些情況下,同胞的近親物種很難通過清晰可辨的解剖結(jié)構(gòu)差異來區(qū)分,而必須依據(jù)生理或者生化特征來區(qū)分。常用的方法是用電泳技術(shù)來比較不同的蛋白質(zhì):將不同個體的組織碾碎成顆粒,置于電場中,組織的蛋白質(zhì)顆粒因為構(gòu)成的不同在電場中的移動速度也不同。于是,利用電泳技術(shù)就可以分辨不同的蛋白質(zhì),進而確定不同的物種。在大多數(shù)情況下,一旦通過電泳技術(shù)識別出不同的物種,再通過進一步檢驗發(fā)現(xiàn)解剖學(xué)上的結(jié)構(gòu)差異,就可以識別電場。隨著電泳研究的深入開展,人們確定了更多的物種,但這些物種都沒有體現(xiàn)出解剖學(xué)意義上的結(jié)構(gòu)差異。 很多物種都包含生活在不同地方的多個群體,比如生活在不同池塘的蝸牛或者不同山區(qū)的蜘蛛。這些不同群體的成員很少會跨群體交配,所以這些群體之間的差異一直存在且易于辨別,包括顏色、圖案或者大小。這些不同的群體常常被稱為亞種,隨著時間的流逝,地域分隔較遠的亞種會逐漸進化成不同的物種。 按照慣例,生物的拉丁學(xué)名都用斜體表示,一般包含兩個部分:第一個部分是屬名,首字母大寫;第二部分是種名,不需要大寫。智人的拉丁學(xué)名是“Homo sapiens”(在人屬動物中,現(xiàn)存物種只有一個,就是智人。根據(jù)化石記錄,其他若干個人屬物種均已滅絕)。數(shù)百萬種動物都是以這種方式命名的,毫無疑問未來會有更多的物種等待人們?nèi)グl(fā)現(xiàn)和描述。識別、描述和命名新的物種需要專業(yè)的訓(xùn)練和技能,以及耐心和判斷力。雖然一群訓(xùn)練有素、盡職盡責(zé)的生物學(xué)家,即生物分類學(xué)家,將不斷給新的物種命名,但很多物種也會滅絕,甚至在人們還來不及去留意、收集并描述這些動物時,它們就已毫無征兆地消亡了。考慮到如今人類的行為已經(jīng)對環(huán)境產(chǎn)生了巨大的影響,這種情況發(fā)生的可能性就更大了。 動物的學(xué)名有時還包含首個充分描述和命名該物種的科學(xué)家的姓名,以及首次發(fā)布該動物學(xué)名的年份。比如,常見的食用貽貝(Mytilus edulis Linnaeus,1758)就是用瑞典自然科學(xué)家林奈的英文姓氏(Linnaeus)命名的。林奈首創(chuàng)了用兩個名稱描述生物的體系:在林奈生活的年代(1707—1778),科學(xué)寫作的語言是拉丁文,所以林奈用拉丁文給動物和植物命名。后來人們普遍接受了這種命名方法,現(xiàn)在科學(xué)家在給新發(fā)現(xiàn)的物種命名時都會起一個拉丁名,對它的描述則會使用現(xiàn)代語言。當以人名或者地名來命名某個物種時,該名稱就會被翻譯成拉丁文。比如加州貽貝的學(xué)名是“Mytilus californianus Conrad,1837”,即“加州貽貝,康拉德,1837”。 動物學(xué)名的命名受到《國際動物命名法規(guī)》的一系列規(guī)定的約束。按照這些規(guī)定,物種應(yīng)由首個發(fā)布其拉丁名稱的人命名,包括對該物種的充分描述,這樣就一目了然了。并且,不能因為最先賦予的名稱看似不合適而隨意更改學(xué)名,哪怕是拉丁文翻譯有誤或者拼寫不正確,只要名稱發(fā)布出來,就要沿用。當然,只有少數(shù)物種名稱例外。比如,如果存在描述不完整、有歧義的情況,以至于人們覺得這類描述完全不適合該動物,或者通過針對不同物種的深入研究發(fā)現(xiàn),這些物種都有各自鮮明的特征,就應(yīng)該將其歸類為另一個屬。 當出現(xiàn)上述情況造成命名困難時,不管這種動物的名字是否長期沿用,哪怕已為人熟知,也應(yīng)該考慮變更屬名或者種名,甚至兩者都要更換,并按照《國際動物命名法規(guī)》的規(guī)定對動物名稱進行變更。如果對于名稱變更存有爭議,或者出現(xiàn)《國際動物名稱法規(guī)》規(guī)定需要延期使用的動議,則應(yīng)由國際動物命名法委員會酌情決定最終的名稱,該委員會的成員都是國際知名的生物分類學(xué)家。 當動物學(xué)家在科學(xué)論文中提到動物時,通常不會使用其俗名,因為俗名會因時間和地點而不同,也沒有一套規(guī)則來規(guī)范它。在某地被稱為小龍蝦的動物,到了另一個地方可能是另外一個屬或科的動物。而學(xué)名是國際通用、全球認可的,每個學(xué)名只代表一個特定的物種。有時候,有些動物非常奇特,人眼一下子就能識別出來。但更常見的情況是,親緣物種數(shù)量之眾和彼此的差異之小,只有知道這些物種的特定特征的專家才能辨識。如果動物的名稱本身就不對,就算知道其全名也沒有多大的意義。因此,為了不犯這樣的“科學(xué)”謬誤,我們常用動物的屬名、科名甚至是目名來指代那些尚未確定的動物。 有些動物不太常見,也沒有俗名,所以能描述它們的就只有學(xué)名了。碰到這種情況時,動物的屬名無須大寫,無須用斜體表示,也沒有對應(yīng)的拉丁文翻譯,只用普通名詞表示就可以了。比如,草履蟲(paramecium)是原生動物草履蟲屬(Paramecium)這一物種的俗名。有時候,當既定的某個屬進一步細分為多個新屬時,原屬內(nèi)的所有動物將保留最早的屬名作為它們的俗名。比如,水螅原本屬于水螅屬,雖然這個屬現(xiàn)在被細分成多個屬,但依然保留了水螅這個稱謂作為這類動物的俗名。 本書主要介紹了動物界中的各種動物。動物界的拉丁名稱意為呼吸或者靈魂,希臘文為“Metazoa”,意為后生動物。在詳細介紹動物之前,我們會先簡單介紹原生生物界的幾個成員,包括幾種變形蟲、纖毛蟲和鞭毛蟲。雖然這類生物并不屬于動物界,但它們在攝食和行為方式上與動物相似。本書將用兩章的篇幅介紹這類原生生物的現(xiàn)代后裔,多細胞動物就是從原生生物進化而來的。
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