物种

生物学

wù zhǒng

物种是一群彼此相似、能够相互交配并产生可育后代的生物;它是分类学的基本单位。

Definition

物种是一群相似的生物,它们彼此交配所生的后代也能继续繁殖后代;因此,一只贵宾犬和一只德国牧羊犬属于同一物种,因为它们能共同产下能繁殖的幼犬,而马和驴则属于不同物种,因为它们产下的骡子无法繁殖;仅凭外观相似并不能作为判断依据,因为两种鸟可能外观几乎一模一样,却属于不同的物种。更正式地说,生物学物种概念把物种定义为一群能够在自然状态下相互交配并产生可育后代、同时与其他此类群体之间存在生殖隔离的生物,用类似"智人(Homo sapiens)"这样的双名法学名来命名;生物学家估计地球上大约存在$870$万种真核生物,其中只有$150$到$200$万种已被描述记录;当种群彼此分离并独立发生变化,直到无法再相互交配时,新的物种便由此形成。由于生物学物种概念无法处理无性生殖的生物、化石,或者地理上彼此隔离的种群,生物学家还使用形态学、生态学和系统发生学等物种概念;当基因流因地理隔离(异域物种形成)、沿分布区连续变化(邻域物种形成),或在同一区域内(同域物种形成,在植物中常通过多倍化实现)而中断时,物种形成便会发生,随后通过选择和遗传漂变逐渐分化,直至产生生殖隔离机制;不过物种之间的界限常常并不十分严密,杂交和基因渗入的现象也很常见。

Example

狮子和老虎属于同一个属,在人工饲养条件下能够杂交产生后代,但这些杂交后代通常不具备生育能力,而且这两个物种在野外从不相互交配。维多利亚湖中的丽鱼在大约$15{,}000$年间分化出了数百个物种,这在很大程度上是由于不同光照条件下针对雄性体色的性选择所致;加利福尼亚的伊纹蝾螈这样的环物种,则形成了一条彼此能够相互交配的种群链,而在这条链的两端相遇时,它们的表现却像是两个截然不同的物种。

Key Insight

物种难以被精确定义,这件事本身就是进化的证据:如果生命是静止不变的,那么物种之间的界限就应该是清晰分明的,但正因为谱系是逐渐分化的,生物学家才不可避免地发现处于各个分化阶段的种群。