巴别塔与生命之树
他们明明知道一朵花的俗名是“黑脚雏菊”,却偏偏要说“菊科植物”。他们最喜欢刺耳的拉丁文,比赛谁能说得最溜……
要说植物学家古雅得可爱也可以,说是装腔作势到惹人厌也可以。他们明明知道一朵花的俗名是“黑脚雏菊”(blackfoot daisy),却偏偏要说“菊科植物”。他们最喜欢刺耳的拉丁文,比赛谁能说得最溜:这是Melampodium leucanthum吗?Chrysanthemum leucanthemum呢?Monoptilon bellioides?Bellis perennnis?
不是吗?不是Eregeron divergens啊?
大人在说话,小孩不明所以。
“是朵雏菊啦!”外行人低声说。
在传统分类学里,雏菊属于植物界、被子植物门、双子叶植物纲、菊目、菊科,而该科包括了一千个属,这些属底下有约一万九千种植物。各个类别如界、门、纲等,称作分类单元。
分类学家做的事是把东西分类。他们自己便隶属于动物界、脊索动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属,以及该属唯一现存的物种,智人。
分类学家斥责外行人:世界上有太多种雏菊了,我们得要分得更明确些。
同样的,俗名叫蓝钟(bluebell)的植物也太多了,但它们的属别、种类均不同:在新西兰指的是石生蓝花参,美国是加州蓝铃花,西非是蝴蝶花豆,苏格兰是圆叶风铃草,英国是英国风铃。
光是在英国就有十种不同的布谷鸟剪秋萝,只要是在布谷鸟啼叫时的清晨开花都算。还有太多可笑的俗名,像是“别碰我”(touch-me-not,中文名为“凤仙花”)、“血红的鹳草”(bloody cranesbill,中文名为“血红老鹳草”)、“张开的屁股”(open-arse,中文名为“枇杷”)、“讲坛中的杰克”(jack-in-the-pulpit,中文名为“三叶天南星”)、“火轮”(firewheel,中文名为“天人菊”)、“猩红号角手”(scarlet bugler,中文名为“大红吊钟柳”)、“巫婆榛木”(witch hazel,中文名为“北美金缕梅”)、“女士的拖鞋”(Lady's slipper,中文名为“兜兰”)、“无花果草”(figswort,中文名为“玄参”)、“长须的舌头”(beardstongue,中文名为“吊钟柳”)、“蛇扫帚”(snakebroom)。[9]
牛眼菊
大人要谈正经事之前,首先得学会正经的语言。
目前所知最早的植物分类著作是在公元前四世纪用拉丁文写成的。将近两千年后,一位英国植物学家完成了第二次重要分类,使用的也是拉丁文。十八世纪时,某位科学家表示小时候跟爸爸说话只准用拉丁文,结果他在学会自己的母语瑞典语之前就学会了拉丁文。
“救命啊,爸爸,我要淹死了!”
是“Filius, filius, linguá latiná dicte!”(拉丁文)。
这种管教方式颇有距离感,是冷酷规划下的产物,可能出自控制欲强的人格。
也许正是类似的方式,培养出像林奈这样的科学家。他也是瑞典人,生于公元一七○七年,父亲是神职人员,也是个好学不倦的植物学家,林奈的叔叔和祖父也是(连他的曾祖母也曾是植物学家,后来还因此被指控为女巫,处以火刑)。林奈长大后成为一个自大、虚荣、没有安全感的人,他的才智都花在研究植物的架构上面。他依照生殖器官,把植物分成二十四纲。
“上帝负责创造,林奈负责让受造物就位。”他说。
要想把整个世界组织起来,自大也许是必要的。林奈发现,想要推广他的工作成果,更好的方式是使用第三人称,这样别人会把他的话当一回事。尽管他标榜的分类系统是人为的,而且有些地方不够精准,但它在当时仍是最方便而且最完备的体系。不过几年的工夫,他的分类系统就成了主流。
林奈最重要的贡献,是给每个物种起了一个两项式的名字(双名命名法),即每个名字可分为两部分。今天我们沿用的还是这套方法。第一个词的首字母是大写,代表属名,例如“Mentha”指的是薄荷,“Vitis”指的是葡萄;第二个词是小写,通常起到描述功能,例如“Mentha peperita”就是胡椒薄荷,“Vitis vinifera”则是一种常见的酿酒葡萄。
今天的科学家在发现新的物种时,依循的是“国际植物命名法规”,简称“植物命名法规”。物种首先依界、门、纲、目、科、属的标准决定它的定位,然后再用双名命名法来命名。用所谓“植物拉丁文”取的名字和发现者用自己母语起的名字,都要一起交给主管的期刊,由那里的编辑和工作人员审定是否真的是新物种,名字是否没人用过。
植物拉丁文的文法已经简化,加了一些新词,改变了原来的词义。要是讲给古典拉丁文学者或是古代罗马人听,他们会不明所以。尽管如此,就像一位语言学家所说,“活狗总比死狮子好”(A living dog is better than a dead lion)。
植物拉丁文就是只活狗。
Eregeron devergens. Monoptilon bellioides.
这些原本佶屈聱牙的词,终会变得顺口,就像岩石经过了水流翻转和时间打磨后,最终会变成轻盈的石子。
Melampodium leucanthum. Bellis perennis.
你也可以加入谈话。
你也会觉得自己与众不同。
林奈在进化理论出版前一百年就发表了对花的分类。他依照外部形态进行分类,直到十九世纪,其中的大部分仍具有绝对权威。他的双名命名法和分类等级,至今仍为大家沿用。
当代分类学家试着以世系,即植物及其后代随时间演化的形式和过程作为分类标准。沿这条世系之线往上走,生物共有的特征越来越多,到了物种的单位时,生物共有的生殖特征已足以让它们共同繁殖出有生育能力的下一代。同样,沿这条世系之线往下走,每降一级,物种间的演化关系就越密切。
分类学家都认为,分类要能反映演化过程。但是他们对生物的哪些特征较原始、哪些较新的看法各异;同样有争议的是判定各等级时,该采用何种指导原则。因此,植物学家采用了数种不同的分类系统,以此反映判定者的个人特色。
例如说,果实为荚果或豆子之类的豆科植物,可以依花的形态分为三类。含羞草的花是辐射对称的;普通豆科植物的花是左右对称的,有五片花瓣,中间的花瓣较大,从花苞中伸出;美国皂荚的花也是五片花瓣、左右对称,但中间的花瓣不大,不会特别显眼,也不会长出花苞外。如果你认为花的形状很重要,就会把三类植物分别划入三个科,然后别人就会说你是个“分裂主义者”(splitter)。如果你觉得形状不重要,果实或豆荚才是重点,你就会把它们全部堆到一科,分属于三个亚科。要是这样做,别人就会称你为“合并主义者”(lumper)。
还有一种叫作“支序分类学”的方法,可以供你发展出自己的一套分类。首先,找出某种植物的特征,定义它是原始的还是衍生出来的。玫瑰的红花和司虾鹿角柱的红花是由两种化学结构不同的色素形成的,是哪种色素先出现,哪种由另一种衍生而成?不同的演化分支图显示的演化分支和演化模式都有所不同。命题很复杂,牵涉因素众多,可能性也许成百上千,甚至达百万种。不过,计算机可以帮你计算,推测出较有可能的形式。
无论你是哪种分类学家,计算机都可以助你一臂之力。现在我们能借着观察植物的脱氧核糖核酸(DNA),估计出植物是何时、从何处,以及怎样演化而来的。我们观察细胞,观察基因和染色体。然后,我们从显微镜前抬起头来,有些气馁。
原来,我们目前的很多分类都是错的。每天都有坏消息传出。例如,莲花跟睡莲并没有关系,而是跟西克莫无花果一类。
有种体形小、开白花的芥菜,学名是拟南芥(Arabidopsis thaliana),经常在实验里用到。身为第一个完成基因排序的植物,有关它的研究报告数以百计。我们对它所知甚详,但不幸的是,曾有一位植物学家在研究跟它同属的二十五种植物时,发现其中有二十种跟它没有演化上的关联。这种植物势必得重新命名,全世界的植物基因学家一片哗然。
单单是新的植物知识就已经渐渐无法跟旧的等级系统、界(kingdoms)、门(phyla)、纲(classes)、目(order)、科(families)、属(genera)、种(species)兼容了。以前学生要靠提示性的字句来记住这些等级:“菲利浦王只为金银而来(King Philip Came Only For Gold and Silver)。”后来,分类学家又加上了总目(superorders)、亚科(subfamilies)、族(tribes)、群(cohorts)、类(phalanxes)、亚群(subcohorts)、亚类(infraphalanxes)。这样一来,即便有能帮忙记住这些单词的句子,本身也太长了。
在目前的体系下,新的发现可能会产生多米诺效应,一个植物家系改了名字,以下不计其数的植物名可能都得跟着改动。植物学法则里的更动,有时非常复杂棘手。
光是用植物学法则命名这档子事,本身就够复杂的了。
有些生物学家想要一个新的系统,丢弃已经扭曲且多有矛盾的界、门、纲这些等级,给植物取个能看出其演化过程的合适名字。这样的命名遵循林奈的“阶层”精神:一类植物包含在一个更大的类别中。人类也许就可以叫作“智人、人属、人科、灵长目、哺乳纲、脊索动物门、动物界”(Sapiens Homo Homidae Primata Mammalia Vertebra Metazoa),或简称为智人(Sapiens Homo)。这样,要是又有什么新发现(譬如发现我们的祖先来自外太空),要改名字就容易多了。
菲利浦王再也没人理睬了。
“这是从发明切面包机以来最伟大的成就。”[10]一个植物学家说。
“蠢透了。”他的同事说。
“听来挺吸引人的。”第三个人说。
又是一个沟通上的问题。
我们希望借由取名字来更加认识雏菊。然后,像滚雪球一般,我们想知道雏菊的亲戚叫什么名字,还有跟这些亲戚有关的植物的名字,还有这些植物的亲戚要怎么称呼……最后,我们发现,我们根本是要为全世界命名。
雏菊只是植物学家称作生命之树的结构里的一个小分支,我们还想认识整棵大树。
要达到这个目的,需要做的不光是找出一个共通语言,或是进行一场谈话而已,更牵涉到名字如何互相联结,如何形成一个更大的整体,就像植物由细胞开始生长,然后分裂出枝叶,最后包罗世间万物。
这是生命之树。如果想要描绘出它的全貌,通常我们需要把构造简单的单一细胞当作树底,由它们画起。这些称作“原核生物”的细胞,内在结构简单,有些已经习惯了严苛的环境,例如高温的水池,或是刚诞生的星球之类。原核生物向上一层,是称作“真核生物”的细胞,它的构造更复杂,中心有了细胞核还有其他结构。这两种单细胞生命形式共同组成树上最大、同时也是最乏人问津的部分,所占比例远远超出其他生物。此区有数以百万计的物种尚未被发现,甚至也没人打算去发现。这巨大的“树干”常分成两界:原核生物界和原生生物界。
继续往上升,快到顶端了。构造复杂的单一细胞,结合成多细胞的真核生物,即我们说的树冠部分。我们习惯把树冠分为三界:植物界、真菌界和动物界。
最近的研究已经在这些枝干间卷起一阵旋风。
植物界的单一枝干,实际包含了三个独立的植物群,即三组由三种不同单细胞生物演化而来的世系。绿色植物包括绿色藻类和所有陆地上的植物;红色植物指的是红藻;褐色植物是褐藻、硅藻及一些长得像植物,但不进行光合作用的生物。
第四个分支的真菌,包括了酵母菌和蘑菇。蘑菇也许看起来跟它们没什么关联,像朵雏菊般生长,但以演化观点来看,蘑菇和其他真菌或动物的关系比跟植物密切。
动物界(嘿,来点音乐!)是第五个分支。从医学的角度来说,我们在演化上跟真菌近似,因此真菌造成的感染很难医治。对真菌有害的,对我们也有害。我们亲如手足,有着太多的共同之处。
了解生命之树上谁往哪里去、谁跟谁有关系很重要。如果我们知道某种疾病是细菌而非真菌造成的,我们的应对方式也会不同。另一方面,要是某种植物对我们有益,它的亲戚可能也对我们有益。当研究人员发现短叶红豆杉能产生紫杉醇这种抗癌物质后,这个树种没多久就因滥采而濒临灭绝了,但很快我们就知道再去找那些也能产生紫杉醇的物种。我们甚至发现,某种长在红豆杉上的真菌也能产生紫杉醇。
红豆杉、真菌,还有研究者。我们的关系之密切,远远超乎我们所愿意相信的。我们紧紧缩在生命之树的一角,被细菌包围。微生物的势力之大远超过我们。
在生命之树上,人类只是根小树枝。我们所属的动物界领域极其微小。但是我们才是重头戏。我们喊出生物的名字,梦想为它们命名;我们赞美赐给世上生物名字的神灵;我们明白命名的魔力,我们很清楚命名即占有。
有人说,玫瑰不管取什么名字都会一样香。不过这只是某些人的意见罢了,说不定它改了名字就不会那么香,闻起来就会不一样了。也许,所有的不同都是名字造成的。
是朵雏菊,好漂亮。它的心是蛋黄一样的颜色,花瓣是乳白色的。我们一片片地剥下花瓣,轻声默念,“他爱我……他不爱我……”,我们还用花编了个花环戴在头上。
我们想为雏菊命名。
叫作Eregeron divergens吧。不,叫Bellis perennis。不对,应该是Chrysanthemum leucanthemum。
伴随着这些仪式,我们把雏菊安放在了生命之树上。
1. 本章的重要参考书籍是William Stearn, Botanical Latin (Hafner Publishers, 1966); Moore et al., Botany; and Tod F. Stuessy, Plant Taxonomy: The Systematic Evaluation of Comparative Data (New York: Columbia University Press, 1982)。
2. 有关林奈的资料来源很多,包含Tore Frangsmyr, ed., Linnaeus: The Man and His Work (Science History Publications, 1994) and Bil Gilbert,“The Obscure Fame of Carl Linnaeus,”Audubon Vol. 86 (September 1984)。
3. 为了取得分类学的最新资料,在第十六届国际植物学研讨会上,我出席了有关这个主题的几个场次(一九九九年八月,密苏里州圣路易斯)。我也读了Brent Mishler, “Getting Rid of Species,”in Species: New Interdisciplinary Essays (Cambridge, Mass.: MIT Press, 1999); and Rick Weiss, “Plant Kingdoms'New Family Tree,”Washington Post, August 5, 1999; Susan Milius, “Should We Junk Linnaeus?”Science News 156 (October 23, 1999); William Stevens, “Rearranging the Branches on a New Tree of Life,” New York Times, September 23, 1999; and Glennda Chui, “Tree of Life Proposal Divides Scientists,” Mercury News, September 23, 1999, as quoted on the Deep Green Web page, http://ucjeps.herb.berkeley.edu, with additional keywords “bryolab” and “greenplantpage”; “Team of Two Hundred Scientists Presents New Research That Reveals Full Tree of Life for Plants” (press release prepared by International Botanical Congress, August 4, 1999); and Jeff Doyle, “DNA, Phylogeny, and the Flowering of Plant Systematics,” BioScience 43 (June 1993)。