明明不會飛,卻是遊泳健將的企鵝,憑什麼被劃定為鳥類?

2020-12-15 鍾銘聊科學

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大自然中很多物種會突破人類對其固有認知,比如明明是鳥類的企鵝不會飛,但確是遊泳健將。這是什麼原因呢?其實這背後涉及到非常複雜的生物分類學知識。

物種分類方式

其實,物種的分類方式,代表著科學的進步。

在古代時,人類對動植物沒有系統的認識,對生物的分類也比較粗糙,比如:藥用植物、可食用植物、有毒植物等等,雖然這些分類有一些不正確,或者有失偏頗的地方,但對於那時的人類來說,也足夠應付日常使用了。

後來,隨著科學的進步,人類逐漸認識到物種之間的內部聯繫,比如有些物種雖然長相不同、生長環境不同,但它們卻是由共同祖先演化而言,比如:人類和黑猩猩,在幾千萬年前是同一個祖宗,再比如人類和老鼠,在1億年前擁有共同的祖先,都屬於哺乳動物。

根據這些認識,科學家們把生物物種分為界——門——綱——目——科——屬——種。

根據這個分類方法,企鵝屬於動物界——脊索動物門——鳥綱——企鵝目——企鵝科,再根據不同的企鵝種類,企鵝又分為不同的屬和種。

之所以把企鵝歸為鳥類,其實和人類的分類方式有關。

分類方式的起源

早在古希臘時,亞里斯多德就提出用性狀對比的方式,來區分生物的種類,不過由於缺乏科學觀測儀器,因此他對生物的分類比較簡單,他主要採用二分法來進行分類,比如:這個東西是活的嗎?如果是的話,他就會繼續問:它有血還是沒血?

就這樣一直問下去,直到某一個具體的物種。

按照亞里斯多德的邏輯,最大的是類:比如植物類,接著按照二分法(有時多於兩個)分成「種」,如此反覆分類,直到某一個具體的物種為止。

亞里斯多德的分類方式比較粗糙,但開啟了人類對於生物分類的革命。

亞里斯多德之後,一大批科學家對動物和植物開始進行研究,但他們的研究帶有「有色眼鏡」,它們把人類世界的道德觀附加在動物身上,因此他們在研究動物時,並不是研究內在生物邏輯,而是生物行為學和生態學。

16世紀初,有5位科學家就是這樣分類,比如Turner,他是英國博物學家,他觀測鳥類的生活習性和體型特徵,並以此為根據,將鳥類分為:猛禽,有蹼足的水鳥,沒有蹼足的沼澤鳥、陸地鳥、林間鳥、小鳥等等。

這些分類方式本質上和亞里斯多德的分類方式沒什麼區別,都更傾向於博物學,而非生物學,因此沒有對後來科學界產生很大的影響。

分類學之父林奈

1707年,被後世譽為分類學之父的林奈出生了,林奈非常痴迷於物種分類,他在《植物哲學》一書中,還把植物學家分為:植物學家,植物愛好者,收藏家,演說家,辯論家等。

林奈沒有採用前人所使用的二分法分類方式,而是把自然界的物種分為5個階元層次的等級結構:

界——綱——目——屬——種。

這種分類方式和亞里斯多德的二分法不同的點在於更精準,比如亞里斯多德把物種分為兩類:有血動物和無血動物,之後又分為:四足動物,兩足動物,多足動物,無足等等,這些分類繁瑣又不科學,因此林奈的分類方式更科學,更有助於科學家歸類。

但是,林奈所創建的分類方式,並不完整,比如界分為:植物界、動物界和礦物界,而目前我們所使用的界是:核生物界 、原生生物界、植物界、菌物界 、動物界(也有版本說是4界或者6界)。

由於林奈生活的年代達爾文還沒出生,因此當時的林奈認為物種是沒有變化的,從古至今都是如此,現在我們知道,動物是在不斷演化的。

所以,林奈在分類時,他分類的方式沒有親緣關係,後來,達爾文的《物種起源》發表後,人類又根據物種的演化,將生物按照親緣關係分類。

也就是說,林奈構建了一個框架,後人根據新的理論以及新的觀察,修改了框架裡的內容,逐漸修改成「界——門——綱——目——科——屬——種」的分類方式。

企鵝為什麼被劃定為鳥類?

從以上分類方式中,我們來分析一下企鵝為什麼會被劃分為鳥類。

動物界:企鵝之所以被劃分為動物界,是因為它滿足動物界對生物的分類要求:以有機物為食,可以移動,有感覺,能夠自主運動。

脊索動物門:企鵝屬於脊索動物門,脊索動物門的特點是封閉式循環系統(尾索動物除外),位於肛門後面的尾巴;具有內骨骼;如果有心臟,那麼心臟位於消化管的腹面,企鵝的生理特徵滿足這一要求。

門之下還有一個分類為脊索動物亞門,企鵝屬於脊索動物亞門之下的鳥綱。

鳥綱:鳥綱和哺乳動物的區別是,鳥綱是卵生,而哺乳綱是胎生;鳥綱的生物有羽毛,而哺乳綱有體毛,兩者都屬於恆溫生物。

鳥綱的特點還有,前肢具有鳥翼特徵,有時鳥翼會退化;心臟特點是2心房2心室,骨多孔隙,有利於飛行;呼吸系統除了肺之外,還有氣囊。

而企鵝完全滿足了這些要求,因此企鵝屬於鳥類。

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