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云之南

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专业背景:计算机科学 研究方向与兴趣: JavaEE-Web软件开发, 生物信息学, 数据挖掘与机器学习, 智能信息系统 目前工作: 基因组, 转录组, NGS高通量数据分析, 生物数据挖掘, 植物系统发育和比较进化基因组学

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后植物志时代中国植物分类学家还需要做些什么工作?  

2012-03-24 21:55:13|  分类: 进化与系统学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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后植物志时代中国植物分类学家还需要做些什么工作?


 

近两年和非本学科的一些科研人员或者行政管理人员聊天,大家或直接或间接地问我:“中国植物志都完成了,你们再做什么?”言下之意,对我们没有失业而是一如既往地忙来忙去感到非常奇怪。虽然和我聊到这个问题的人数还不足以进入统计分析,但我以为这代表了很多人的想法。这些想法一方面让我惊讶于分类学的科普如此薄弱,另一方面也让我警觉,在分类学日趋没落的今天,如果再不纠正这些人对分类学的看法,那分类学家将来的日子会更为难过。

 

加强分类学科普工作的重要性   谈到分类,即使普通公众也不陌生,人们或多或少知道分类与认识植物种类有关系,甚至极端者认为分类就是认植物,许多研究生刚来的时候以为认识植物越多,自己分类学的水平就越高。因此,不奇怪有那么多人会问:“中国植物志都完成了,你们还在干什么?”这样的问题。我认为这是对分类学的研究内容和中国植物志的现状不清楚的缘故。

植物分类学是研究植物物种多样性的科学,其主要任务有二:一是给予所有植物以学名或俗名,二是研究各群植物之间的自然关系,前者称为命名,后者称为分类。现代植物分类学为广义的分类学概念,与系统学概念等同,既包括传统的分类和命名活动,也包括进化和系统发育等方面的研究。实践上,植物分类学的研究人员探讨的问题包括:类群修订、系统发育、进化、植物地理等等任何一个或几个方面的问题。

植物分类学研究的经费主要来自国家财政,或者说是纳税人的税收,因此,纳税人有权利知道分类学家在做些什么工作。分类学应该与其他学科一起,或者通过更广泛的途径加强科普工作,改善分类学在公众中的印象。

《中国植物志》遗留的问题   跨世纪的巨著《中国植物志》虽然已经完成,这套巨著记录了中国植物丰富的植物种类,但是很多具体细节还不十分清楚。由于早期的研究相对零散,缺乏系统地专著性的研究工作,大多数科、属都遗留了些分类学问题。归纳起来,这些问题主要包括两个方面:一是由于调查有限而有大量发表的“物种”仅有一份或少数几份馆藏标本,这部分“物种”存疑的原因是标本太少无法观察到变异式样,因此,无法准确判断是否是一个好“种”,二是复合体的分类问题,厘清这个问题必须从居群观察取样的基础上结合实验室研究调查关键分类特征的变异式样,对数量特征应引入统计手段进行分析,从而给出恰当的种类划分。因此,对这些类群还需要在标本研究、野外调查结合实验工作的基础上,开展修订性的研究工作。

虽然集全国四代植物学家的努力,耗时45年终于摸清了中国植物的大概,完成了126卷册《中国植物志》巨著,但是由于中国地域辽阔,植物种类繁多,好多问题还没有搞清。各个类群研究的深度不同,因此,各卷植物志的水平也不同。一般说来,编写志书的水平高低有四项基本指标:种类齐全;鉴定正确;描述正确;检索表好用。但是,从分类学实践看,《中国植物志》大多数卷册距离这四个指标还有相当的距离。而在《中国植物志》完成之前,瑞典已经完成植物志第七版修订,而且新版是在25 km2样地调查基础上做出的,而我国交通不便的地区如云南、西藏、四川、广西等地调查还十分薄弱,样地调查还根本谈不上。因此,对搞清中国植物物种多样性来说,《中国植物志》的完成才只是一个新的开始,还远远没有结束。

另外,分类研究不止是植物志的工作,也包括进化和系统发育等方面的研究。尽管在植物志编研过程中,中国植物学家也对分布于中国的那些植物类群进行了系统发育研究,但是相对于中国植物的种类和植物类群系统发育关系方面存在的问题,这方面的工作还十分薄弱,还有很多没有搞清楚的问题。从探索植物类群自然关系的角度讲,分类学家需要选择一些自然单元进行研究,而植物的科、属甚至种多是广泛分布,而不局限于中国,因此,从系统发育的角度看,研究植物类群自然关系需要在其分布区内取样,跨国取样甚至是全球取样,这样得出的结论才更有说服力。

系统植物学的七个基本问题   谈到分类学家的工作,不能不涉及分类学研究的一些基本问题,这些基本问题是高度概括性的、本学科研究人员需要解决的问题。Cracraft (2002)在生物多样性保育和可持续利用一文中谈到系统生物学需要解决的七个基本问题,并对这七个基本问题进行了详细的解释,我觉得这七个基本问题也是中国植物分类学家需要解决的问题。这七个问题是:(1)什么是一个物种?(2)全世界有多少物种?(3)生命树是什么样的?(4)特征转换的历史是什么?(5地球上的物种分布在哪里?(6)这些物种的分布随着时间的改变发生什么样的变化?(7)系统发育历史是如何预测的?将来有时间我会分别对这七个基本问题进行介绍,其实这每一个问题都需要一个长篇。

后植物志时代中国植物学家还需要做些什么工作?   由上面的分析来看,中国植物分类学家的任务还有很多,上面提到的七个基本问题我们一个都没有搞清。从目前国际、国内本学科发展情况来看,《中国植物志》完成以后,中国植物分类学研究人员的研究重点将侧重于三个方面:一是α水平上开展修订性的研究工作厘清那些不清楚的物种和复合体的分类,尤其是那些大科、大属的问题最多,为新版植物志做准备;二是对分类比较清楚的类群可以全球取样探讨类群的系统发育和演化以及生物地理学方面的问题;三是物种的DNA barcoding的工作是目前国际上的热点研究方向,国际、国内启动或者正在酝酿启动一些大项目,但是,如果不搞清那些遗留的分类问题,采样都是一个问题。因此,专著性或者修订性的工作是后植物志时代中国植物学家的一项重要研究工作,也是搞清中国物种多样性的唯一方式。

 

参考文献

Cracraft, J. 2002. The seven great questions of systematic biology an essential foundation for conservation and the sustainable use of biodiversity. Ann. Miss. Bot. Gard., 89: 127-144

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