2021年春季,武夷山國家公園。幾只米粒大小的黑蟲引起了朱濱清的注意,因為它們飛得很“笨”——“挺著胸、直挺挺的”。朱濱清和同事迅速掏出捕蟲網(wǎng)將其采集下來。
當(dāng)時,作為生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所助理研究員的朱濱清和同事正在開展生物多樣性本底調(diào)查。他們打趣道:這小黑蟲沒準(zhǔn)兒是個新種!
沒想到一句玩笑話成了真。小黑蟲正是武夷山國家公園近日公布的4個新物種之一 ——三叉諾襀。
新物種的發(fā)現(xiàn)有何意義?靠“找”還是靠“碰”?如何驗證真“新”?野外考察會面臨哪些危險?日前,《中國科學(xué)報》采訪了多位新物種發(fā)現(xiàn)者,探尋新物種發(fā)現(xiàn)背后的故事。
發(fā)現(xiàn):靠積累 也是意外
每年有1/3的時間,朱濱清都在野外考察,但他不會刻意去找新物種。
“新物種的發(fā)現(xiàn)有一定隨機性,有時跑一晚上什么都沒看見,有時只是停車休息下就有意想不到的收獲。”朱濱清告訴《中國科學(xué)報》,除了運氣,調(diào)查人員的耐心和積累也必不可少,尤其是要提前做準(zhǔn)備工作。
朱濱清本人對昆蟲中的襀翅目非常熟悉,但為了此次本底調(diào)查,他還是查閱了許多資料,充分掌握武夷山當(dāng)?shù)?ldquo;老種”特征,這才能在發(fā)現(xiàn)三叉諾襀和武夷山諾襀兩個新種時了然于胸。
“襀翅目對環(huán)境非常敏感,和蜉蝣目、毛翅目一起,作為國際上常用的水質(zhì)監(jiān)測類群,它們的存在說明武夷山國家公園的生態(tài)環(huán)境非常好。”朱濱清說,保護物種最重要的是保護原生環(huán)境。
中科院植物研究所研究員、標(biāo)本館副館長金效華認(rèn)為,發(fā)現(xiàn)認(rèn)識新物種,一方面是認(rèn)識自然進化本身,另一方面是摸清“家底”,推動生物多樣性保護。
金效華對蘭科植物有著20多年的研究,先后發(fā)表了60多個新物種。他表示,發(fā)現(xiàn)新物種需要發(fā)現(xiàn)者有深厚的積累,但大部分新物種是可遇不可求的。
2016年,金效華在緬甸葡萄地區(qū)考察,在經(jīng)過村旁一棵樹時,抬頭間猛然發(fā)現(xiàn)一株看起來像蘭花的奇怪植物,仔細分辨后確認(rèn)它是一株蝴蝶蘭,而且是一個新物種。
“意外”之喜接踵而至。2017年在同一片地區(qū),金效華在一片被燒光的竹林中看到幾棵還未燒毀的竹子,蹲下來仔細一看,竹子底部竟然長了植物。“是天麻!”他立刻意識到,這可能是個新物種。果不其然,經(jīng)過調(diào)查驗證,這株天麻確實是新物種。
中科院昆明植物研究所副研究員吳剛則有一段長達10年“可遇不可求”的經(jīng)歷。
2010年,吳剛在菜市場購買了一種叫作“見手青”的牛肝菌,看著似曾相識,但又與其他見手青不一樣。“這種見手青個頭大,很容易采摘,但是菜市場賣的絕大多數(shù)是不成熟的,沒有孢子產(chǎn)生,所以缺少用于真菌物種鑒定的重要形態(tài)數(shù)據(jù)。再加上我們一直沒有在野外采到標(biāo)本,鑒定工作停滯不前。”
直到2020年,吳剛的師弟終于在云南大理的松林中采集到它,這才證明這種見手青代表了一個新屬和新種。
身在云南,經(jīng)常能發(fā)現(xiàn)“躺”在菜市場上的野生菌新物種。“拿我研究的牛肝菌來說,在菜市場上有很多俗名,比如黃癩頭、紫見手、紅蔥、白蔥等。其中紅蔥就是我發(fā)表的新屬新種,但我從來沒有在野外采到過,可能是被老百姓采了,因為賣價不錯。”吳剛說,為了做研究,他們也會去菜市場購買野生菌。
驗證:靠眼緣 更要證據(jù)
一個新物種的發(fā)現(xiàn),往往依靠外貌差異;一個新物種的驗證,則需要充分可靠的證據(jù)。
吳剛告訴《中國科學(xué)報》,目前物種分類中,普遍流行的方式是結(jié)合分子系統(tǒng)發(fā)育分析、形態(tài)學(xué)特征以及生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)來認(rèn)識物種。
但他也提出,分子手段在極大提升發(fā)現(xiàn)新種效率的同時,也可能會衍生其他問題,例如“同物異名”,即不同人給同一物種取了不同的名字,但最先發(fā)表的、符合命名法規(guī)的才是有效名。
吳剛就犯過這樣的“錯誤”。2016年,他發(fā)表了一個牛肝菌新種,但2019年有同行質(zhì)疑這個新種是“同物異名”。模式標(biāo)本是物種“名稱的攜帶者”,該同行對相似物種的模式標(biāo)本重新研究后發(fā)現(xiàn),模式標(biāo)本的子實體是不成熟的,論文中的原始數(shù)據(jù)并不完全正確,再通過進一步研究證實吳剛發(fā)表的并不是一個新物種。
“實際上,我對前人發(fā)表的物種原始數(shù)據(jù)進行了比較,發(fā)現(xiàn)兩個物種在孢子大小上的明顯區(qū)別,我就認(rèn)定是新物種,問題出在我沒有研究已發(fā)表物種的模式標(biāo)本。當(dāng)你對自己研究類群不夠了解的時候,就很容易出現(xiàn)這種問題。”吳剛說。
在金效華看來,發(fā)現(xiàn)的新物種與前人發(fā)現(xiàn)的物種“撞車”,是比較常見的事情。隨著文獻、標(biāo)本上網(wǎng),學(xué)者在查閱文獻和標(biāo)本時更加便利,這種情況和風(fēng)險也隨之降低。
對于此次發(fā)現(xiàn)的兩個新物種,朱濱清等人在收集到標(biāo)本后,又經(jīng)過近半年的整理、篩選、觀察、比對,才最終確定為新種。
朱濱清認(rèn)為,DNA測序、基因拓撲結(jié)構(gòu)分析等現(xiàn)代手段提高了對隱存種、近似種等表型不易被區(qū)分的物種的身份界定,但不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分類學(xué),終歸要回歸物種表型上的差異,而這也是許多從業(yè)人員的興趣所在。“我從小就愛好研究昆蟲,我的同事、同行基本是因為熱愛從事這行。”
野外:有驚嚇 也有驚喜
從研究蘭科植物開始,金效華有80多個月的時間在野外考察。
他認(rèn)為,發(fā)表文章是為了解決科學(xué)問題,不應(yīng)該局限于野外或?qū)嶒炇业男问?,但野外考察非常重要,可以獲得第一手資料、獲得感性認(rèn)識,是培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、對科學(xué)敏感度和對生物進化現(xiàn)象敏銳性的重要過程。
野外考察,也是與危險共存和搏斗的過程。
2004年,不到30歲的金效華前往海南熱帶雨林考察蘭科植物,由于向?qū)б蚕矚g觀察植物,他們不知不覺走散了,更糟糕的是下起了暴雨。金效華冷靜了一下,憑借經(jīng)驗判斷村莊應(yīng)該在低處,于是一路往低處走,所幸下了山;隨后搭乘老鄉(xiāng)的摩托車加步行,終于到達90公里外的縣城,與大部隊取得聯(lián)系。
還有一次更“要命”。2007年,金效華等十幾人從云南貢山獨龍江步行到西藏察隅,在穿過無人區(qū)、翻過海拔4700米的埡口后,他們發(fā)現(xiàn)快斷糧了。所幸,一行人幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)找到了當(dāng)?shù)氐牟筷牎S捎诖笱┓馍?,部隊糧食也十分緊缺,但依然為他們擠出了前行的口糧。最終原計劃三四天的路程他們走了七天。
為此,金效華總結(jié)了幾點野外考察經(jīng)驗:安全第一,一定要用當(dāng)?shù)叵驅(qū)?,帶夠糧食。
吳剛則有一次因“禍”得“福”的經(jīng)歷。
2011年,他們一行十幾人前往云南怒江州考察,原本計劃爬過怒江邊上的一座陡山,再通過一座吊橋過去,但當(dāng)爬至山頂時才發(fā)現(xiàn)沒有了前進的路。碰巧一位老鄉(xiāng)路過,他們趕緊問了路并沿著這條路走,結(jié)果還是沒走出去。焦急中,他們“摸”到一條小水溝,于是沿著小水溝往下走,終于走到了怒江江邊。
令吳剛驚喜的是,迷路當(dāng)天,他竟然采到了一個牛肝菌新屬的物種。“不枉此次迷路。”他笑著說。
朱濱清也有一次在山里跋涉的經(jīng)歷。那天突降暴雨,導(dǎo)致山路塌方,他們不得不放棄汽車,背著設(shè)備從早上9點走到次日凌晨2點才出山。
常年在野外,科考人員也得到了當(dāng)?shù)乩相l(xiāng)、攝影愛好者、護林員的許多幫助。朱濱清表示,很多老鄉(xiāng)看見稀奇的物種都會拍照發(fā)給他們,提供了很多信息。“有時候我們也會住在老鄉(xiāng)家里,夜間山里真的能看見燦爛的銀河,太震撼了!”
(記者 田瑞穎 記者 高雅麗 陳歡歡)