王鶴穎 張 敏 韓 娜 周長(zhǎng)發(fā)
(南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 南京 210023)
物種是生物學(xué)中的重要概念,也是很難定義的概念。我國(guó)現(xiàn)行多種高中生物學(xué)教材中關(guān)于物種的定義明確而醒目,但相互間差別較大,科學(xué)性似乎也有不足,出處更是無(wú)法考證,給師生準(zhǔn)確理解與講授帶來(lái)一定的困擾,有必要進(jìn)行辨析與評(píng)述。
人教版生物學(xué)教材必修2《遺傳與進(jìn)化》中對(duì)物種的定義如下:“在遺傳學(xué)和進(jìn)化論的研究中,把能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱(chēng)為一個(gè)物種。也就是說(shuō),不同物種之間一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能產(chǎn)生可育的后代,這種現(xiàn)象叫做生殖隔離。”可見(jiàn),此定義把“生殖隔離”作為判斷物種的標(biāo)準(zhǔn)。這其實(shí)就是Mayr[1]提出的生物學(xué)物種定義: 物種是可實(shí)際或潛在交配繁殖的自然種群組合,它們同其他這樣的群體在生殖上是隔離的。針對(duì)生物學(xué)物種定義有諸多批評(píng)[2],主要是認(rèn)為它不適用于無(wú)性繁殖的生物以及古生物等。同時(shí),本定義中只有一個(gè)“生殖隔離”指標(biāo),沒(méi)有其他如形態(tài)學(xué)指標(biāo),故在實(shí)際分類(lèi)中不太適用。
浙科版生物學(xué)教材必修2《遺傳與進(jìn)化》對(duì)物種的定義為:“物種是生物分類(lèi)的基本單位,也是一種自然的類(lèi)群。同種個(gè)體之間能互相交配并產(chǎn)生有生育能力的后代,不同種的個(gè)體之間則不能互相交配,或者在交配后不能產(chǎn)生有生育能力的后代,它們彼此之間存在著生殖隔離?!北径x中的“分類(lèi)單位、自然類(lèi)群、生殖隔離”等詞匯其出處和準(zhǔn)確含義不好理解。它似乎脫胎于陳世驤先生提出的“三單元論的物種定義”[3]:“物種是繁殖單元,由又連續(xù)又間斷的居群(即種群)所組成;物種是進(jìn)化單元,是生物系統(tǒng)線(xiàn)上的基本環(huán)節(jié),是分類(lèi)的基本單元。”
北師大版高中生物學(xué)教材必修2《遺傳與進(jìn)化》對(duì)物種的定義是:“生物學(xué)上的物種概念以生殖隔離為基礎(chǔ),同一物種生物個(gè)體之間可以自由地交配,并能產(chǎn)生有生育能力的后代,而無(wú)法與其他物種進(jìn)行交配。換句話(huà)說(shuō),每一物種都有一個(gè)與其他物種相隔離的基因庫(kù),生殖隔離限制了物種之間的基因交流?!?/p>
本定義強(qiáng)調(diào)了物種間的基因區(qū)別,提出每個(gè)物種有其獨(dú)特的基因庫(kù),生殖隔離是保存獨(dú)特基因庫(kù)的外在表現(xiàn)或手段。而這一定義只是變形了的生物學(xué)物種定義,或綜合了多個(gè)不同版本的生物學(xué)物種定義。Dobzhansky[4]提出:“生物學(xué)物種就是具有最大包容力的孟德?tīng)柗N群,后者由享有共同基因庫(kù)的能雜交的有性生物個(gè)體組成?!迸c生物學(xué)物種定義類(lèi)似,本定義也不能用于無(wú)性繁殖的生物或古生物等。
蘇教版生物學(xué)教材必修2《遺傳與進(jìn)化》的物種定義為:“物種是指分布在一定的自然地域,具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能特征,而且在自然狀態(tài)能夠互相交配并生殖出可育后代的一群生物個(gè)體?!北径x包含了四方面內(nèi)容: 地理分布、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能以及生殖隔離。類(lèi)似的定義不少,如《英漢生物學(xué)大詞典》[5]對(duì)“物種”的解釋為:“①對(duì)生物體進(jìn)行分類(lèi)的一種單位,……;②生物分類(lèi)的基本單位。其基本判斷依據(jù)是物種內(nèi)個(gè)體交配能產(chǎn)生有生育能力的后代。但有時(shí)依此來(lái)判斷物種難以實(shí)現(xiàn),可以借助解剖學(xué)上的相似性進(jìn)行判斷。一個(gè)物種是往往具有一定的形態(tài)和生理特征以及一定的自然分布區(qū)的生物類(lèi)群?!边@樣的處理似乎描述多于定義,它沒(méi)有提出判斷地理分布、形態(tài)結(jié)構(gòu)或生理功能的標(biāo)準(zhǔn)。
美國(guó)生物學(xué)教材CampbellBiology-ConceptsandConnection給出的物種定義為:“一個(gè)物種就是一個(gè)種群集合,組成種群的成員能夠產(chǎn)生可育后代?!北容^本定義的適用范圍更大,如可應(yīng)用于無(wú)性繁殖的生物。
香港出版的兩本教材《新高中基礎(chǔ)生物學(xué)3》與《生物探知2: 遺傳與進(jìn)化》,對(duì)于種的概念十分統(tǒng)一:“[種]是分類(lèi)的最基本單位。凡具有共同特征,又能相互交配,生產(chǎn)可生育的后代的生物,就是同種生物?!币约啊胺N是分類(lèi)的最基本單位,同種生物是指一組擁有共同特征的生物,它們可以進(jìn)行雜交繁殖來(lái)產(chǎn)生能生育的后代。”
對(duì)物種進(jìn)行科學(xué)判別與定義是一項(xiàng)十分嚴(yán)肅、嚴(yán)謹(jǐn)、嚴(yán)密的工作,不容有絲毫的隨意性與任意性。然而,大陸不同版本的高中生物學(xué)教材對(duì)物種定義卻出處不明、差別較大、標(biāo)準(zhǔn)多樣,且適用范圍似乎都有限,特別是多采用生殖隔離標(biāo)準(zhǔn),不能適用于無(wú)性繁殖的生物和古生物等。特別是這些定義語(yǔ)言和例證十分簡(jiǎn)單、單一,不利于深入思考與比對(duì)。建議我國(guó)高中教材借鑒國(guó)外和我國(guó)港澳臺(tái)地區(qū)經(jīng)驗(yàn),在盡可能提供科學(xué)物種定義的同時(shí),也要強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)研究方法,展示多個(gè)版本的物種定義和不同觀點(diǎn)的碰撞,以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考、科學(xué)分析、實(shí)事求是的態(tài)度與精神。