終極問題來了：人類到底屬於什麼物種？

一群黏菌孢子

長久以來，生物學家就一直在爭論該如何定義物種。

物種的概念至少可以追溯至18世紀的卡爾·林奈（Carl Linnaeus），他在自己的雙名法系統中，將物種定義為一個具有不變性和本質的實體，即物種是生物的聚合，但仍然是一個實體。

到了19世紀，在阿爾弗雷德·華萊士（Alfred Wallace）等人的幫助下，達爾文對林奈的那種理想主義進行了駁斥，他說服人們相信：物種是變化的，會有新的物種誕生，也會有物種滅絕；而且物種是由彼此不同的個體組成，它們具有一定程度的相似性，但沒有根深蒂固的共同本質。

本文摘錄自大衛·奎梅(David Quammen)的新書《糾纏的樹：全新生命史》（The Tangled Tree: A Radical New History of Life）。

兩個問題

在20世紀，作為新達爾文主義的奠基人之一，恩斯特·邁爾（Ernst Mayr）給物種下了一個著名的明確定義。他在1942年提出：「物種是一群實際上或潛在地異交繁育的自然居群, 與其他這樣的居群存在生殖隔離。」

微生物學家卡爾·烏斯（Carl Woese）定義了「古菌」（Archaea），這是生物分類中一個新的域，他稱其為「第三王國」。正是由於烏斯的研究，我們現在已經知道，邁爾所下的定義存在兩個問題。

第一個問題：該定義不適用於細菌和古菌，這些生物不會像邁爾所說的那樣「異交繁育」。

第二個問題：如果基因（通過病毒感染和其他機制）在不斷發生水平轉移，以及如果一個物種的個體有時能夠與另一個物種的個體繁殖併產生新的雜交後代，那「生殖隔離」如何能成為物種的一個絕對標準呢？

答案是：生殖隔離是一種有用且直觀的標準，這沒有錯，但它不是絕對的標準。

就拿智人這個物種來說，在DNA測序時代，科學家認識到，人類基因組中包含了雜交事件的證據。尼安德特人是在1856年被發現的，並在1864年定名。很多年以來，他們被認為是一個不同於智人的物種，兩者是人屬之下的近親，但屬於不同的種。目前，一些專家認為，尼安德特人是智人的一個亞種，他們更合適的名稱應該是尼安德特智人。但另一些專家認為，尼安德特人仍然是正確的標籤，代表該居群是一個完整的物種。

不管怎樣，在大約30萬-60萬年前的某個時間，甚或更早的時候，當古人類先驅者走出非洲，開始在歐亞大陸繁衍生息之時，人種開始發生分化。那些先驅者分化出一些非洲以外的人種，其中就包括尼安德特人。在更晚的時候（大約5萬年前），被稱為「現代人類」的智人掀起了另一波走出非洲、定居歐洲的浪潮。之後，出於某種原因，尼安德特人消失了。

長期以來，古人類學家推測，尼安德特人要麼是被我們的先祖屠殺殆盡，要麼是在競爭之下被迫走上絕路，要麼是通過相互雜交，在一定程度上被智人吸收了。不過，這些理論都沒有確鑿的證據。如今，一支研究團隊完成了對尼安德特人DNA的提取和測序工作，他們的分析表明，尼安德特人與現代人類之間的確發生過雜交。人類基因組，尤其是在那些通過雜交誕下的非洲以外的人群身上，現在包含了約1%-3%的尼安德特人DNA。

而且，我們的基因組中，有的不僅僅是尼安德特人的DNA。在700萬年、或1,000萬年乃至1,300萬年前（沒人知道準確的時間），人類先祖與黑猩猩先祖在進化的道路上分道揚鑣。但最近的基因組分析表明，在大分化發生後的某個時間，人類先祖和黑猩猩先祖又重新走到一起發生了雜交，這在我們基因組的某些部分中留下了貨真價實的黑猩猩基因。

當然，我們身上帶有黑猩猩或尼安德特人的基因，這並不是故事的全部。我們身上還有病毒的DNA，其中就包括從一種逆轉錄病毒中獲得的syncytin-2基因，我們對其進行了重新改造，而它讓人類懷孕成為了可能。來自內源性逆轉錄病毒的DNA在人類基因組中佔到了8%的比例——了解了這一事實，再想想智人一直以來都被歸為靈長類物種，我們的感覺無疑會變得複雜起來。

「個體」的完美定義？

同樣讓我們感情複雜的還有這樣一些認知：作為維持健康、消化系統和生理學其他方面的必需品，我們每個人身上都攜帶有數十萬億個細菌細胞，它們代表著數千種不同的細菌「物種」；此外，每一個人體細胞中都存在被捕獲的細菌，它們在很久以前就轉變成了我們存在所必需的線粒體。

生物學家和科學哲學家試圖對「個體」下一個完美的定義，但「個體」的概念卻在不斷對抗這種努力。一些專家認為，擁有這樣一個定義是至關重要的，因為自然選擇的進化邏輯（這是達爾文的核心原則）取決於個體的差異化生存和繁殖。如果是這樣，那麼個體是什麼呢？單個細菌是一個個體嗎？

生物學家琳恩·馬古利斯（Lynn Margulis）自1967年以來的工作，大大推進了針對這個問題的研究，但同時也使之變得複雜起來。她的內共生理論提出，包括人類在內的所有複雜生物，都是由細菌和其他基因組複合而成的嵌合體生物。

在2007年發表的論文《生物學的下一場革命》中，卡爾·烏斯和奈傑爾·戈登菲爾德（Nigel Goldenfeld）對類似問題進行了探討。索林·索內亞（Sorin Sonea）會說，單獨來看的一個個細菌，並不能稱之為個體——他在1988年提出，所有地球上的細菌構成了一個單一的「超級有機體」，一個單一的、相互連接的遺傳實體。那麼，一隻沒有繁殖能力、一輩子只伺喂蟻后的工蟻，可以稱為個體嗎？或者，蟻群本身是個體嗎？蟻群算不算另一種「超級有機體」呢？

再來看看僧帽水母，它們是水母的特殊親戚。當僧帽水母漂浮在海面上時，看上去就像長著蜇人觸手的魚鰾。它是個體嗎？看起來似乎如此，但生物學家告訴我們，僧帽水母不是個體。跟蟻丘或白蟻巢一樣，僧帽水母其實是由一個個生物體（被稱為遊動孢子的小型多細胞生物）組成的群落，它們為了共同的目的聚合在一起，並且各自具有專門的功能。

同樣，細胞黏菌也是一種非常奇怪的生物。它們在生命的某一階段，外形和行為都很像花園裡的鼻涕蟲，但在另一個階段，它們會變成由一個個變形蟲組成的精密團隊。當食物稀缺時，變形蟲會聚合成鼻涕蟲的樣子，共同努力爬向更好的棲息地。它們會在果肉一般的身體上豎起一根莖狀物，當那個東西打開時，孢子就會被釋放出來。如果孢子落在可以獲得食物顆粒（細菌）的地方，它們就會被喚醒，成為新的變形蟲。

同樣奇怪的還有成林的楊樹。它們看起來像是一棵棵樹，但其實都是通過根系無性繁殖而來，它們全都相互連接，共享著相同的基因組，有時候會在一片廣闊的區域長出數百乃至數千棵樹。整片樹林才是一個個體。

根據計算，地球上最大的生物體或許是美國猶他州魚湖國家森林裡一片佔據100多英畝土地、由數千棵樹組成的楊樹林。它的重量約為1,300萬磅（約合5,900噸），年齡在8萬歲左右。

生命之樹

此外，還有第三個受到挑戰的類別：生命之樹。事實上，生命之樹看起來不像一棵橡樹或是鑽天楊。即使成林的楊樹也不是什麼合適的比喻，因為儘管它們在地底相互連接，但在地上卻不會重新連接在一起。它們的根部形成了一個網路，但它們的樹榦和樹枝卻分散開來，彼此遠離，以尋找開闊的空間，讓樹葉獲得陽光。它們不會聚合在一起，不會融為一體。生命之樹不是一個真正的類別，因為生命的歷史並不像一棵樹。

作為古菌之父，卡爾·烏斯知道這一點，儘管釐清這一切並不是他優先考慮的事情。他感興趣的是那些大分支，而不是小分叉。在他看來，大分支構成了過去40億年的生命歷史，它們包括三個領域：細菌域、真核域和古菌域。

這三者是從我們所有已知生命的共同祖先分支出來的，包括地球上的生命，使用共同遺傳代碼的生命，以及從RNA起步、然後產生細胞並變得極其複雜的生命。這三個域包含了一切的生命，它們是神聖的三位一體，幾乎像宗教一樣。

翻譯：何無魚

編輯：李莉

來源：The Atlantic

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