伯吉斯寒武紀頁巖,一個小採石場,15~20類動物之間的差別巨大

2021-01-13 無名狂客

既然進化是生物之間相互聯繫和秩序的根源,我們希望分類系統能適得其所,很好地體現它。通過逐級分類,就有助於達到這一目標。這一系統能容納很深的內涵範疇,可以清晰地體現生命之樹的拓撲結構——小枝聚在一起成為樹枝,樹枝一起成大枝,大枝連樹幹。(就如人與猿和猴子聚在靈長目之下,靈長目動物和犬在哺乳動物之下,哺乳動物和爬行動物在脊椎動物之下,脊椎動物和昆蟲在動物之下,諸如此類。不過,既然林奈等在達爾文之前的生物學家也使用逐級分類系統,進化就不是這一系統可以體現的唯一秩序根源。

但是,以分化為形式的進化,確實可以被解釋為從共同的祖先類群開始逐步分枝的過程。而形成的拓撲結構,唯有逐級分類系統體現得最好) 現代分類學認同七個基本層次,從種(被認為是不可再低的基本進化單元)到界(內涵範疇最深的群組),從低到高,依次為——種、屬、科、目、綱、門、界。 最高一級是界。在這一級,最早被認為只有動物和植物之分。過去的學校裡教的,是分為動物、植物和單細胞原生生物。現在,這些被更方便,更準確的五界系統取代,即植物界(Plantae)、動物界(Ammalia)、真菌界(Fungi)(三者皆為多細胞生物)、(具有複雜結構的單細胞生物的)原生生物界(Protista)〔或原始有核界(Protoctista)〕、(沒有細胞核、線粒體及其他一些細胞器的單細胞生物的)原核生物界(Monera)(細菌和藍藻)。 下一級是門。

門是界以下的基本區分單位,它體現了同一類群的基本解剖學構型。例如在動物中,具有相同典型特徵的最大基本類群被定義為門,像海綿、「珊瑚蟲」(包括水螅型的珊瑚蟲和水母)、環節動物(蚯蚓、螞蟥和其他海洋多毛類動物)、節肢動物(昆蟲、蜘蛛、龍蝦等)、軟體動物(蛤、蝸牛、魷魚)、棘皮動物(海星、海膽、沙錢)、脊索動物(脊椎動物等)。或者說,門代表了生命之樹的骨幹。

本文探討的是動物界的早期歷史,議題集中在門類的起源、最初的數量,以及門類之間的差異程度,我們要問的是有關我們動物界組成的最根本問題——如今地球上的動物有多少個門類? 對這個問題的回答不一,因為這個問題包含了一些主觀因素。(物種是自然的基本單元,生命之樹末端的小枝是客觀的,但樹枝要多大才算得上是大枝條?)儘管如此,我們達成了一種共識,門類的體量要大,易區分。大多數教科書認可的動物門類有20~30個,現在最好的分類綱要列出的有32個。

那是一本專門定義和描述門類的書,它估計的數目比其他的要多。動物的門類,除了上面已提到的7個類群,還有櫛水母動物門(Ctenophora)、扁形動物門(Platyhelminthes,即扁形蟲,包括在實驗室常見的渦蟲)、腕足動物門(Brachiopoda,雙瓣殼無脊椎動物,常見於古生代化石中,現在已很稀少)、線蟲門(Nematoda,蛔蟲一類的動物,身體不分節,蟲體通常細微,大量存在於土壤之中,也有一些是寄生蟲)。 專門用這麼大的篇幅解釋,用意何在?

再看看伯吉斯頁巖,大家很快就能歸納出來——在伯吉斯頁巖,區區一個不列顛哥倫比亞的小小採石場,15~20類動物之間的差別如此之大,與如今的動物天壤之別,以至於每一種都能成其為一個門類。給予單一物種如此之「高」的地位,我們有所猶豫。按傳統,要發生數以百計的物種形成事件,而且每一次都要產生一點顯而易見的差別,最終結果才能形成一個門類。

所以,如果沒有大量周而復始的物種形成事件,沒有集聚極其豐富的多樣性,這樣一個類群的解剖學構型就不足以達到卓爾不群的水平,該類群也就無法成為一個獨立的門類。以這種慣常觀點為標準評價,伯吉斯頁巖動物各自單獨成一門類的理由,要麼不對,要麼不充分——一個僅包含一種或幾種物種的譜系,其趨異程度遠遠不足以被認定為一個門類。但是,que faire?——該怎麼辦?伯吉斯頁巖動物的15~20種構型之所以各成一門,是因為其解剖學結構的獨特性。我們必須承認這一非同尋常的事實,不管最終決定給它們什麼樣的名分。

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