张田勘
《中国生物物种名录2025版》近日发布,供全球用户自由下载使用。中国是唯一以年度名录形式发布生物物种名录的国家,这一传统始于2008年,时至今日已收录物种及种下单元162717个。科学家为什么要编制生物物种名录?它对地球生物多样性保护有哪些助益?如何看待物种的增与减?今天,我们来聊聊这个话题。
中国蜻蜓和蚯蚓算新物种
“新物种”的研究主要包括3类:一是在新环境中产生的;二是人为活动创造的(主要通过杂交、基因工程等方式产生);三是过去已经存在,但首次被人类发现的。在自然界中,新物种的出现是一个渐进的过程。
据媒体报道,《中国生物物种名录2025版》由中国科学院动物研究所牵头,联合中国科学院植物研究所、中国科学院微生物研究所等多家科研院所发布,共收录物种及种下单元162717个,较2024版名录新增6857个物种和496个种下单元。其中,动物界新增4994个物种和470个种下单元,植物界新增458个物种、减少5个种下单元,真菌界新增1405个物种和31个种下单元。
一个比较引人关注的变化是,2025版名录首次收录了蜻蜓和蚯蚓,囊括895个蜻蜓物种及种下单元、405个蚯蚓物种及种下单元,填补了名录中这两大类群的空白。
很多人感到奇怪,生活中司空见惯的中国蜻蜓和蚯蚓怎么还算新物种呢?原因是尽管蜻蜓和蚯蚓早已存在,但过去在中国的物种名录中没有进行科学的描述,也没有严格按照生物分类法分类(瑞典生物学家林奈的双名命名法命名,即属名和种名),因此,此次名录中的中国蜻蜓和蚯蚓被称为新物种。
2025版名录还实现了与全球生物物种名录的互通互补,比如新增中国竹节虫目515个物种及种下单元。这种互通互补表明了在命名、科学描述上与国际标准的一致。同时,中国新增的物种纳入国际科学数据后,有利于全球的研究和合作。
在我国,编制生物物种名录具有历史延续性。2008年,中国科学院开始编制并以年度名录的形式发布,自2018年新网站即“物种2000中国节点”上线至今,名录的总下载量活跃,在线物种页面访问量超2000万次,并被国内外期刊论文、专著频繁引用,彰显了中国积极履约《生物多样性公约》的贡献。未来,中国生物物种名录的数字化建设还将为全球生物多样性保护提供更精准的数据支撑。
2023年2月,坦桑尼亚发现青蛙新物种“刺喉芦苇蛙”。它不会叫,或通过喉咙上细小的刺来识别同类。
动态新增物种远多于灭绝物种
从中国生物物种名录发布的数据来看,中国的新物种在逐年增加。比如,2024年较2023年新增6423个物种和267个种下单元,动物界新增4045个物种和159个种下单元,植物界新增358个物种和16个种下单元,真菌界新增2020个物种和92个种下单元。2023年较2022年新增10027个物种和354个种下单元;2022年较2021年新增10343个物种及种下单元。而创建于2001年的全球生物物种名录所收录的物种,也处于一种动态的新增状态。
其实,相比发现新物种,人们现在听得更多的是物种减少甚至物种灭绝。世界自然基金会(WWF)发布的《2024地球生命力报告》指出,地球生命力指数(LPI)表明,全球自然生态系统仍在不断恶化,生态系统韧性持续降低,威胁生态系统的正常运行。在50年间(1970-2020年),研究人员对全球5495个物种的约3.5万个种群的监测结果显示,野生动物种群的平均规模缩减了73%。其中,全球淡水生物种群数量平均减少了85%,陆地生物种群减少了69%,海洋生物种群减少了56%,主要威胁因素为栖息地的退化和丧失,过度开发、物种入侵、疾病,以及气候变化和污染。世界自然保护联盟(IUCN)2022年7月发布的最新报告称,从1500年以来,全球已有804个物种灭绝。
这些数据给人们一种印象:地球上的生物在减少,人类生存所依赖的物种和资源也将耗尽。但生物有灭绝,也会有新物种产生,这是自然演化的一种规律,也可以归结为物质不灭定律。根据适者生存、不适者淘汰原则,不适应新环境和环境变化的旧物种可能会消失,而适应新环境和新变化的物种会出现。
联合国环境署的统计数据表明,地球上平均每年有5个到1万个新物种出现,其中大多数是昆虫(因昆虫易于捕获和进行科学研究)。还有许多物种虽然已被发现,但尚未进行科学分类和描述,如近90%的节肢动物都未分类。据联合国环境署估算,地球上实际约有870万种物种(±130万),其中650万种生活在陆地上,220万种生活在水中。若以“870万种物种”来计算,现在已发现的生物(约120万种)仅占13.79%,未发现的生物占到86.21%。
生物灭绝和新物种的产生是一种动态平衡,全球新物种远远多于灭绝的物种,可以保证地球生物圈的繁荣和良好生态的维持。人们更需要做的是防止那些对人类生存和经济发展有重大价值的生物物种灭绝,同时继续探寻新物种。
2023年,香港米埔自然保护区公布深海物种新发现:一种有24只眼睛的箱形水母,被命名为“米埔三桨水母”。
极端环境成新物种“富矿”
很多物种没有被人类发现的原因主要有两个,一是需要相遇的运气,二是它们所生存的地方可能是人类不能生存或难以到达的。在地球上,有许多极端环境,如火山口、盐碱地、冰川、深海等,其实都生活着大量物种。
深海和海底火山口集深海压力、黑暗环境和火山高温于一体,那里会有物种生存吗?从2000年到2010年,全球80多个国家的2700多位科学家共同完成了一项“国际海洋生物普查计划”,调查结果显示,在已知23万种海洋生物的基础上又发现了2万多种新物种,其中有5000多个新物种有待描述。
在阿森松岛以北大西洋海底407℃的火山口附近生活着一些虾、蚌、鱼和细菌。其中,岩浆虾主要依靠特殊的身体结构和生理机制在高温高压下生存。它的外壳由几丁质构成,这种物质既坚硬又耐热,其细胞膜还含有海藻糖,可以帮助细胞在高温下保持稳定。
海底火山口发现的生物只是少数,大量新发现物种生活在深海,它们十分神奇:有舌头上长尖牙的黑海蛾鱼、南极海域的独角雪冰鱼(能忍受极低的足以将其他任何鱼类血液冻结成冰的温度)、北极和南极海域里的游泳蜗牛、受到食肉动物攻击会发出荧光和尖叫声呼救的深海水母,还有海洋植物柏叶蕨藻、红平滑藻等。
2023年4月,新的海洋生物普查计划启动,预计到2033年3月结束,科学家的目标是在十年内发现10万个新物种,描述1万个新物种。截至2025年3月10日,该计划已发现866种全新的海洋物种,并被正式记录在案。
助力生物多样性良性发展
如前文所说,中国生物物种名录建立后的情况显示,中国近些年来发现了许多新物种。以植物为例,近十年来中国平均每年发现植物新物种约200种,占全球植物年增新物种数的十分之一。中国科学院昆明植物所东亚植物多样性与生物地理学重点实验室在7年内(2016年到2023年)发现了602个新物种。
发现新物种当然有实用意义,比如安全的意义。中国的野生菌(蘑菇)较多,民众有采食习惯,但其中有不少是毒蘑菇,中毒意外时有发生,很多“元凶”都是不为人知的新物种。昆明植物所的研究人员跑遍大半个中国,采集和借阅了大量标本终于弄清楚,中国常见蘑菇中毒是由鹅膏菌引起的。我国共有12种剧毒鹅膏菌,包含8个已知物种和4个新物种,主要分布在热带、亚热带地区的阔叶林或针阔混交林下。据此,研究团队绘制了“毒蘑菇图鉴”,总结出“头上戴帽,腰间系裙,脚上穿靴的蘑菇不吃”这样通俗易记的口诀。
发现新物种也有利于保护濒危物种,因为一个稀有物种如果被误认为是另一个广布的近亲物种,就容易疏于保护。
卵心叶虎耳草曾被认为广泛分布于四川和云南北部,但其最早的标本采集地之一是滇东南的蒙自。为此,昆明植物所的研究人员去了蒙自3次,采集到滇东南种群的标本。他们把标本与四川和云南北部的种群对比后发现,二者的叶片形状和花期均有明显差异。经分子生物学分析,滇东南的“卵心叶虎耳草”实为较稀有的蒙自虎耳草,而四川和云南北部的种群是另一个广布物种水杨梅叶虎耳草。蒙自虎耳草分布范围狭窄,种群数量稀少,需优先保护,昆明植物园现已培育出十几株蒙自虎耳草,并向公众展示。
正如中国科学院生物多样性委员会副主任、中国科学院植物研究所研究员马克平在接受媒体采访时所说的,编制《中国生物物种名录》,旨在摸清中国生物多样性“家底”,促进生物多样性研究与保护。
生物多样性是指地球上生命的多样性及差异性,包括基因、物种和生态系统的多样性等。这些不同层次的生物多样性构成了生态服务系统,为包括人类在内的地球生物提供了生存的基础和资源。建立在生物多样性基础上的生态服务主要包括以下几种:食品、木材、淡水等可再生资源的产出;调节气候、控制病虫害可减缓环境变化;提供给人类的价值和乐趣,如景观美学、文化遗产等;让整体生态系统服务得以运作,如授粉、养分循环、光合作用等。
寻找和发现新物种,并不意味着忽视或不保护现有物种,保护措施得当,才会让地球上的生物多样性更加丰富并实现良性发展。因此,保护和开拓生物多样性,也是在保护地球和人类自己。
延伸阅读
天宫尼尔菌是何方神圣?
在《中国生物物种名录2025版》发布之前,中国还有一个重磅的新物种发现公布。科研人员在天宫空间站首次发现并鉴定了一个微生物物种,命名为天宫尼尔菌(Niallia tiangongensis)。
2023年,神舟十五号航天员乘组在天宫空间站执行任务期间,使用无菌湿巾从空间站各舱段表面采集微生物样本。地面研究人员对这些样本进行基因组测序和代谢分析,从中发现了天宫尼尔菌。
天宫尼尔菌属于细胞杆菌科的尼尔属,其基因组有5166230个碱基对,与地球上的环状尼尔菌ATCC 4513T菌株亲缘关系最近。但两相对比后,科研人员发现两者的基因组相似度仅为83.3%,远低于物种界定标准的95%,据此认定天宫尼尔菌是一个全新物种。
天宫尼尔菌为何能在天宫空间站生存,研究提供了一些解读:它能通过调控杆菌硫醇(BSH)的生物合成,精准应对空间环境中的氧化应激,维持细胞内的氧化还原平衡,保障其在极端条件下能稳健生长,具备超强的抗压能力;同时,由于有丝氨酸蛋白酶样蛋白(Spls)发生突变,它在生物被膜形成、辐射损伤修复等方面表现出超强能力,能够适应空间环境并良好生存。这意味着,天宫尼尔菌有望在航天、医疗等领域发挥重要作用,甚至可以作为空间微生物资源加以利用。
一个重要问题是,天宫尼尔菌原本就存在于太空,还是来自地球只不过发生变异成为新物种?答案需要进一步研究才能确认。如果是前者,说明太空中有微生物,附着到了空间站;如果是后者,则说明太空环境能让物种产生变异并形成新物种,这无疑将给科学家留下巨大的探索空间。本版供图:视觉中国