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相关日志

蔷薇科枇杷属23个名字的模式指定
bin0536 2020-3-11 03:46
作为东亚以及东南亚分布的枇杷属及其近缘属整合系统学研究的一部分,我们对该属内的23个名字进行了模式指定,并添加了一些名字的分类学注释。其中包括对22个名字进行模式候选,它们分别是 Eriobotrya acuminatissima ,窄叶南亚枇杷( E. bengalensis var. angustifolia ), E. bengalensis f. intermedia , E. brackloi , E. brackloi var. atrichophylla , E. elliptica var. petelotii , E. fragrans var. furfuracea , E. glabrescens , E. grandiflora ,窄叶枇杷( E. henryi ), E. oblongifolia , E. petiolata , E. platyphylla , E. poilanei ,栎叶枇杷( E. prinoides ),老挝栎叶枇杷( E. prinoides var. laotica ),怒江枇杷( E. salwinensis ),E. serrata,E. stipularis,大花枇杷( Hiptage cavaleriei ), Photinia longifolia ,小叶枇杷( Symplocos seguinii )。在本文中我们还对 Photinia dubia 指定了新模式,以及确定了 E. pseudoraphiolepis 和 Mespilus cuila 为多余名。另外,我们还总结了18个名称的模式信息,这将为以后的分类学研究提供参考。它们是: E. angustissima , E. balgooyi , E. condaoensis ,大渡河枇杷( E. daduheensis ) ,椭圆枇杷( E. elliptica ), E. fulvicoma ,香花枇杷( E. fragrans ), E. glabrescens var. victoriensis , E. hookeriana , E. latifolia ,倒卵叶枇杷( E. obovata ),麻栗坡枇杷( E. malipoensis ), E. merguiensis ,腾越枇杷( E. tengyuehensis ), E. wardii , Mespilus bengalensis ,台湾枇杷( Photinia delfexa )以及枇杷( Mespilus japonica )。 文章发表在Phytokeys: Liu, B.-B. , Liu, G.-N., Hong, D.-Y., Wen, J. Typification of 23 names in Eriobotrya (Maleae, Rosaceae). Phytokeys, 2020, 139: 99-118.
个人分类: 科研成果|2045 次阅读|0 个评论
蝗虫的重要天敌——缘腹细蜂
热度 4 huayanc 2020-2-24 14:40
蝗虫的重要天敌——缘腹细蜂 陈华燕 继草地贪夜蛾之后,最近又一害虫刷屏:沙漠飞蝗。据报道, 4000 亿只沙漠蝗已抵达我国西南边境,有侵入我国的风险。联合国粮食及农业组织( FAO )报告称,蝗灾已使非洲的粮食安全面临前所未有的威胁。而邻国印度也预测此次蝗灾将造成印度粮食减产 30% - 50% 。据我国研究蝗灾的科学家介绍,我国分布的蝗虫有 1000 多种,可成灾的有近 50 多种;新中国成立以来,大范围暴发蝗灾被控制,但是局部地区的蝗灾时有发生,主要出现在农区和草原省区。所以近来,我们基本上没听说过国内蝗灾的消息。这得益于我国一大批优秀的科学家为治理蝗灾所做的努力。尤其是我国著名生态学家马世骏先生提出的 “ 改治结合,根除蝗害 ” 的综合治理策略,通过化学防治和生物防治,以及结合改造蝗虫的发生地,使肆虐中国数千年的蝗灾得到了根治。 事实上,蝗虫在自然环境中存在着很多天敌,如果开发利用得当,或许可以避免蝗灾的发生。例如,蝗虫卵期最重要的天敌 —— 缘腹细蜂(图 1 )。缘腹细蜂是指缘腹细蜂属 Scelio 的一类寄生蜂,体长只有 3-5mm ,隶属于膜翅目 Hymenoptera 缘腹细蜂科 Scelionidae 。该属寄生蜂专性寄生蝗虫的卵(图 2 ),是多种蝗虫重要的自然致死因子,有些种类已在蝗虫的生物防治上有重要的应用并取得显著的成功。例如,早 20 世纪 30 年代初,夏威夷从马来西亚成功引进彭伯顿蝗卵蜂 Scelio pembertoni Timberlake 用于防治中华稻蝗 Oxya chinensis (Thunberg) ( Lomer Prior, 1992 );而我国早在 1980 年代就开展了飞蝗黑卵蜂 Scelio uvarovi Ogloblin 的人工繁蜂和东亚飞蝗 Locusta migratoria manilensis (Meyen) 灾区的放蜂研究,试验基本取得了成功(姬庆文, 1985 )。此次蝗灾起于非洲,而非洲的缘腹细蜂种类超过 60 种( Yoder et al. 2014 ),其中很多种类就是沙漠蝗的重要天敌,有很大的潜力被运用来控制沙漠蝗。卵寄生蜂的重要之处就在于他们能够把害虫杀死在发生为害之前,即把害虫杀死在摇篮里。如果充分利用这些卵寄生蜂,在蝗虫成灾之前把虫口基数控制在很低的水平,很有可能避免蝗灾的出现。 缘腹细蜂属世界性分布,目前全世界已知约 280 种( Johnson 2019 ),而我国仅记录 5 种。而根据 Johnson ( 2019 ),古北区和东洋区至少记载有 90 余种。我国幅员辽阔,南北地跨东洋区和古北区,寄生蜂的种类非常丰富( Chen et al. , 2014 )。目前,根据形态特征和分子数据,我们发现我国缘腹细蜂属的寄生蜂种类至少有 30 种。相关的研究结果正在整理中,将于近期投稿发表。当然,我们目前的研究标本主要来源于我国东南部和中部地区 ,而广大的西北地区研究材料尚少。因此,我们希望得到更多国内同行的支持,为我们提供更多的研究材料;同时也希望得到更多的研究基金资助,以助我们尽快厘清我国缘腹细蜂属的种类,为进一步保护和利用这类重要的天敌提供科学依据。 研究缘腹细蜂,除了在蝗虫的生物防治上有重大的经济价值,其生物学特性在生物学理论方面也很有意义。蝗虫把卵产在泥土里,而缘腹细蜂个体很小,它们是根据什么信息来钻进来泥土里寻找到蝗虫的卵并寄生的?另外,蝗灾的暴发是因为这些蝗虫可以长距离迁飞,而缘腹细蜂有一个非常特殊的本领就是,他们能够爬到蝗虫的身上(图 3 ),随着蝗虫的迁飞而扩散,等蝗虫产卵了才从蝗虫的身上爬下来寄生。缘腹细蜂是如何获得这些本领的?回答这些有趣的问题,本身就可以让我们更清楚地了解这些生物的自然发生规律,从而有助于我们更好地保护和利用他们。 图1. 缘腹细蜂 图2. 被缘腹细蜂寄生的蝗虫卵 图3. 缘腹细蜂寄附在蝗虫体上 参考文献: Lomer C.J., Prior C. 1992. Biological Control of Locusts and Grasshoppers. Wallingford, UK.: CAB Int. 394 pp. 姬庆文 . 1985 .飞蝗黑卵蜂的生物学特性和利用 . 昆虫学报, 28: 153–159. Chen X.X., Tang P., Zeng J., van Achterberg C., He J.H. 2014. Taxonomy of parasitoid wasps in China: An overview. Biological Control 68: 57–72. Johnson N.F. 2019. Hymenoptera Online. https://hol.osu.edu/index.html?id=556 Yoder MJ, Valerio AA, Polaszek A, van Noort S, Masner L, Johnson NF (2014) Monograph of the Afrotropical species of Scelio Latreille (Hymenoptera, Platygastridae), egg parasitoids of acridid grasshoppers (Orthoptera, Acrididae). ZooKeys 380: 1–188. 注:原文发布于西藏探险协会公众号https://mp.weixin.qq.com/s/E7NADOUhRLpPS-UPmWWOnA
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第三届中国摇蚊学研讨会通知(第二轮)
XX549137457 2019-10-17 10:48
第三届中国摇蚊学研讨会通知(第二轮) 第三届中国摇蚊学研讨会定于 2019 年 11 月 8-10 日在浙江省台州市召开。此次会议由台州学院生命科学学院主办,旨在促进我国摇蚊学及其水环境和动物资源保护等研究的交流和发展。欢迎全国高等院校、研究院所和企事业单位相关学者和研究生踊跃投稿、参会。先将有关事宜通知如下: 一、会议日程 会议时间: 2019 年 11 月 8-10 日, 8 日全天报到, 9 日全天及 10 日上午会议, 10 日下午会后野外考察,当天返回, 11 日离会。 会议地点:台州远洲凤凰山庄 会议地址:浙江省台州市椒江区解放南路 77-1 号 二、会议主题 1. 传统分类学现状与展望 2. 分子系统学进展与展望 3. 水生态环境的研究与应用 4. 水生生物学的进展与展望 5. 古环境和古气候研究进展与展望 三、会议形式 1. 主题报告 2. 专题论坛 3. 墙报展览 4. 颁奖典礼 四、会议注册 注册方式为电子邮件方式,请将参会回执(附件 1 )发送至邮箱 songchaonk@163.com 。会议注册费(含会后考察费)普通代表 1200 元 / 人,学生代表 800 元 / 人(因生命科学学院无法开具会议注册费发票,由远洲凤凰山庄代开)。 五、会议报告和论文摘要 本届会议拟编辑论文摘要 1 册,进行会上交流。拟在会上做报告或墙报进行交流的参会人员,请各位将其摘要在 2019 年 10 月 20 日之前通过 email 至 songchaonk@163.com 。 六、会议住宿 参会代表的住宿统一安排在远洲凤凰山庄,路线见附件 2 。住宿发票由参会代表与酒店自行结算,如有需要,会务组可协调合住,以分担房费。参会人员自行解决往返旅费。 七、会后考察 2019 年 11 月 10 日前往仙居国家公园考察 (http://www.xjgjgy.com/) ;如需会后自行野外采集,请于 2019 年 10 月 20 日前发信告知,以便协助安排住宿等事宜。 八、会议筹备组联系方式 齐鑫: 13736667263 台州学院生命科学学院 宋超: 15267209882 台州学院生命科学学院 台州学院 生命科学学院 2019 年 10 月 12 日 附件 1 : 参加第三届中国摇蚊学研讨会报名回执 (请于 2019 年 10 月 20 日前返回回执) 姓 名 性 别 职 务 职称 / 学历 工作单位 移动电话 E-mail 住宿要求 宾馆价格(元 / 间 • 晚): 340 元 / 单人间, 340 元 / 标准间 □ 不需住宿, □ 单人间, □ 标准间(可拼住) 入住时间: 月 日;离店时间: 月 日。 报告 (海报)题目 其他要求 注明发票开具的具体要求。 注意事项: 1. 参加仙居国家公园考察的,请于 2019 年 10 月 20 日前提交回执,便于安排。 2. 会议回执请发送至会务组邮箱 songchaonk@163.com 。 附件 2 远洲凤凰山庄路线指南 1. 起点:路桥机场,从台州民航站(始发站)乘坐 917 路公交车,在远洲凤凰山庄,步行 500 米至目的地;打车约 60 元。 2. 起点:台州站,从客运中心站(始发站)乘坐 903 路公交车,在白云新村站下车,步行约 1200 米至目的地;打车约 60 元。
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[转载]Tomato Expression Atlas -- 番茄表达地图
chinapubmed 2019-3-13 23:16
随着新的高通量DNA测序技术的发展和递减的成本,大量基因表达数据集正在以加速产生,但是是复杂难以可视化的。需要新的,更加交互和直观的工具以可视化表达数据的时空环境,并帮助阐明基因功能。我们使用番茄果实作为一种模式植物,开发了番茄表达地图(Tomato Expression Atlas)以促进高效数据分析,除了候选基因鉴定外,还允许在细胞/组织分辨率水平上同时可视化一个器官中的成组基因,增强了假设发展和测试。这个地图能够适应来自多种多细胞物种的不同表达数据。 网站:http://tea.solgenomics.net/ 源码:https://github.com/solgenomics/Tea 时间:20170329 参考: The Tomato Expression Atlas
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肥硕的小腿造就褶翅蜂的天赋异禀
huayanc 2019-1-13 09:06
肥 硕 的小腿造就褶翅蜂的天 赋 异禀 陈华燕 褶翅蜂科 Gasteruptiidae是膜翅目Hymenoptera昆虫中一类种类稀少的寄生蜂,目前全世界已知500余种,中国已知30余种。褶翅蜂的生物学习性和形态特征都非常特别。褶翅蜂主要营盗寄生(cleptoparasite)生活方式,即雌蜂把卵产在独栖性的蜂类如泥蜂,胡蜂和蜜蜂的巢内,卵孵化后,幼虫开始取食寄主的卵或低龄幼虫,最后把巢所有储藏的食料都取食完。形象点说就是,褶翅蜂就像独栖蜂家里来的小盗贼,把家里所有的东西都霍霍了。褶翅蜂最特别的形态特征之一就是后足胫节显著膨大成棒状(图1-2)。昆虫的足通常以运动功能著称,如捕捉足和行走足等,都与运动有关。但除了运动功能外,一些昆虫的足还有一些特别的功能,如通过足上的膝下器(subgenual organs,一种机械性刺激感受器)感知振动信号。寄生性膜翅目昆虫的后足胫节膨大通常是出现在雌性身上,科学家猜测这可能是雌性用来增强感知寄主产生的振动信号。然而这种猜测在褶翅蜂的身上似乎不完全成立,因为褶翅蜂的雌性和雄性的后足胫节都膨大(图1-2)。这种现象导致科学家猜测,膨大的后足胫节对于褶翅蜂而言,或许还有别的功能。最近,美国宾夕法尼亚州立大学(The Pennsylvania State University)的István Mikó 博士主导的科学家团队通过显微,化学分析,基因表达和行为学等多种手段全面揭露了褶翅蜂膨大后足胫节的各种功能, 该研究成果发表在了近期的昆虫学杂志 Insect Systematics and Diversity上( Mikó et al. 2019 )。 研究人员通过解剖褶翅蜂的后足胫节,发现胫节被延伸于 2条侧气管间的隔膜分为2个室。一个室(肌肉室)包含肌肉和脂肪体,另一个室(淋巴室)包含四周充满非极性液体的膝下器(图3B)。肌肉室的端部连接可活动的胫节端距和基跗节(图2)。膝下器固着于两个有弹性的结构,即一端着生于胫节基部透明部分的表皮(这部分表皮在活体里很软,有很大的弹性),另一端连接于气管和脂肪体填充的肌肉室的膜壁(图3B)。当研究人员用昆虫针轻压胫节基部的透明部分的表皮,端距和基跗节有明显的运动,这表明表皮即使是轻微的移动都可以改变淋巴室里的液压。这些结构特征和脂肪体能促进信号传导的潜力表明振动信号探测是膨大的胫节的一个重要功能。一些早期的研究表明,一些蜂类(如蜜蜂和胡蜂)主要通过振动信号来交流,而膝下器可能是主要探测振动信号的感受器。因此,褶翅蜂可以用升级版的膝下器系统(膨大的胫节)来寻找理想的产卵场所,或通过探测寄主幼虫移动向巢口发出的振动信号,或直接接收寄主成虫之间的交流信号(这种特性还可能有另外的功能,即防止寄主成虫的攻击)。研究人员通过高速摄像,发现褶翅蜂在寄主巢边飞行时,后足做垂直和水平摇动,这种行为很可能是通过空气协调寄主发出的振动信号的表现。当它们的足正对着寄主巢口时,可以让它们最大程度的接收到这些信号。 研究人员通过分析褶翅蜂后足胫节脂肪体的化学组成,发现脂肪体由 2种细胞组成,滋养细胞(trophocytes)和绛色细胞(oenocytes)。绛色细胞具有解毒作用,因为在杀虫剂的处理下绛色细胞会出现细胞色素P450基因(编码细胞色素P450酶系,用于解毒)大量表达。转录组的数据表明,褶翅蜂后足有细胞色素P450基因的富集。因此,研究人员认为,褶翅蜂膨大的后足胫节可能还有解毒作用。当然,这个假说还有待进一步的证明。 褶翅蜂还有一个特别地方,那就是它们可以像直升机一样做飞行悬停(图 4-5)。有学者猜测膨大的后足胫节很有可能帮助褶翅蜂在飞行时保持平衡。Mikó 博士和同事们用高速摄像记录了 1只完好的和1只移除两只后足胫节的褶翅蜂的飞行,发现后足胫节的移除影响了褶翅蜂在转弯飞行时的稳定性。 褶翅蜂的后足胫节有点类似于我们人类的小腿。每个女孩子应该都惧怕自己的小腿是肥硕的,但肥硕的小腿却赋予了褶翅蜂特殊的功能:探测寄主,解毒和做优雅的飞行。 博主点评:我个人觉得这项工作是堪称研究结构与功能的范例。正好这篇论文的第一作者 Istvan和论文的审稿人之一是我的合作者,我知道他们都是做传统分类出身的,很高兴见到他们做出了这么有趣的工作。我一直想表达的一个观点就是,做传统形态分类的好处之一就是,更有可能提出一些有趣的科学假说或科学问题。 图 1. 一种产自北京的未发表的新种褶翅蜂 Gasteruption sp.雌虫,箭头所指的是膨大的后足胫节。 图 2. 同样产自北京的另一种未发表新种褶翅蜂Gasteruption sp. 雄虫,后足胫节也是膨大的。 图 3. 褶翅蜂后足胫节共聚焦激光扫描显微图。(A)滋养细胞(trophocytes,tr)和绛色细胞(oenocytes,oe);(B)脂肪体(fat body,fb),气管(trachae,t),膝下器(subgenual,sgo),端距(tibial spurs,ts),基跗节(metatarsus,tar);(C)绛色细胞核(oenocyte nucleus,nuc)。(引自 Mikó et al. 2019 ) 图 4. 优 雅 飞 行的褶翅蜂,雌虫。 图 5. 优 雅 飞 行的褶翅蜂,雄虫。
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从一篇微生物分类学研究论文思考动物分类学研究
热度 3 hypermarket 2018-6-24 18:06
不知不觉间,从事昆虫系统学研究已经近20年了。像朱朝东老师一样(“慧眼”识虫http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=536560do=blogid=1112488),我的视力也在不断下降、开始眼花了-_-';和朱老师不一样的是,我的知识面一直比较窄,很少了解动物系统学以外的知识。最近偶然看到一篇细菌分类学的研究论文,再联想到近年来大家时常提及的分类学的困境,忽然觉得好像有些感触。虽然只是浅见,也权且记录下来。 简单地说,这个困境就是,在以期刊影响因子作为常规评价标准的时候,分类学研究相对比较弱势,作为发表动物的经典分类学研究成果的代表性期刊,Zootaxa和Zookeys的影响因子通常都在1左右。相比之下,作为微生物领域发表新分类单元的主流期刊,International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology的影响因子则常年都在2以上。为什么会有这么大的差异呢?在思考这个问题之前,先来看看这篇论文中的一个表吧。 从这个表中不难看出,为了证明所分离出的菌株是一个新属,一共需要在20余项条目中给出对应的信息,并与同一科中的其它属相比较。也就是说,虽然16S的序列差异和基因组杂交(分子生物学实验或数字化模拟)是原核生物分类的2个金标准,但是有20余项其它的潜在的重要指标也在全世界微生物学家之间形成了很好的共识。这样的清单式的做法至少有三个好处。第一,在一个标准化的描述框架下,一个类群的研究结果对于其它类群的研究的价值和意义会有一定提升,不同原核生物类群的分类学研究之间互相借鉴、参考的机会自然地增多,引用的增加自然带来相应期刊和研究领域影响因子的提升。第二,一个标准化的清单会让新入门的研究生很快了解到进行研究和撰写投稿的“必要条件”有哪些。第三,一个标准化的清单会让审稿更加高效、客观。 如果上述的猜测是客观的话,那么昆虫分类学研究是否可以借鉴呢。目前已知的昆虫物种数量庞大(地球上每两种已知的物种中有一种是昆虫),并且通常认为未知的昆虫物种数量依然庞大;那么如果昆虫分类学研究能够通过标准化的描述体系而提升不同研究之间参考的机会,整个动物分类学研究成果的引用很可能都会大幅度上升。 不论在世界上还是中国,同时进行经典分类和分子系统学研究的昆虫分类学家越来越多,但是分子系统学并没有成为经典分类学研究(描述新的分类单元)的固定组成部分,并且似乎从来没有哪个期刊规定说一项昆虫经典分类学的研究工作中一定要对昆虫的哪些身体部位进行形态学描述。如果昆虫分类学的同行(或者至少某个期刊的编委会)也能达成共识,给出一个必须描述的形态特征的清单(作为金标准的鉴别特征以外的其它形态特征也要完整描述),要求必须给出线粒体基因COI和核基因ITS的序列,要求必须有基于形态特征或者COI的分支分析研究结果(即使没有分子序列数据,昆虫分类学中如果能有形如上表的形态学清单表格,也可以成为基于形态特征矩阵进行分支分析的良好基础数据),或许昆虫分类学期刊甚至学科整体的影响因子也能常年高于2吧。 痴者愚见,请大家轻拍^_^。
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当推理出现不可思议的结论,往往是逻辑错误
热度 1 fqng1008 2018-5-16 10:40
——读樊代明院士的《医学与科学》及整合医学“三论” 最近,因为总会正在筹办《 毛泽东“西学中”批示60周年纪念活动 》和《第六次世界中西医结合大会》,还要搞一个“中西医结合宣言”(或称之为“北京宣言”、“上海宣言”)。我正为中西医结合陷于“不可通约论”难以自拔,百思不得其解的时候。读到樊代明院士的《医学与科学》及整合医学“三论”,感觉眼目一新,于是转载于前。今细心拜读,有些话涌在喉咙,似乎不得不说。 首先,非常敬佩您在临床消化病学卓越贡献,尤其您在医学发展战略方面的影响力也是非常惊人的。但是,读到这些文章后,似乎感觉思维逻辑有点问题,在此提出商榷。错误之处,敬请批评! 一、淡化分类 《医学与科学》一文,您开宗明义:“医学是什么?从40年前学医我就开始思考这个问题,但一直未得满意答案。不过还是有些进步,但有时豁然明了,可又迅即转入糊涂。至今,我不能明确地说出医学是什么,但我可以说它不是什么了。依我看,医学不是纯粹的科学,也不是单纯的哲学,医学充满了科学和哲学,但还涵盖有社会学、人学、艺术、心理学等等。因而,我们不可以笼统地用科学的范律来解释医学,也不可以简单地用科学的标准来要求医生。” 立题可以看出,您打算把医学与科学这两种不同类别的知识体系进行一番探讨,而且有意无意地把他们当成并列关系。相信您早已知道:从某种意义上讲,科学就是分科的学问。狭义的科学指自然科学,广义的还包括社会科学,而医学是它的一个门类。讨论二者的关系,不能回避这个基本前提。从历史看,科学涵盖古代科学和现代科学,而且与技术密切相关;医学也与医药技术密切相关,涵盖传统医学与现代医学。要讨论二者关系,也不可混为一谈。 现代医学作为现代科学的门类之一,它应该拥有自己学科特殊的方法学和知识体系,但必须遵守现代科学的规范(范式),即探讨和发现 自然界 中确凿的事实与 现象 之间的关系,建立相关理论并不断地以新的 事实 与现象检验或更新这个理论。这样看来,“我们不可以笼统地用科学的范律来解释医学,也不可以简单地用科学的标准来要求医生”,似乎是一句废话。 二、混淆内涵外延 鉴于以上,您思考了40年的问题其实并不难回答。古人说“工欲善其事,必先利其器。”“医学是什么?”实际上就是通过逻辑学方法对医学这个概念下个定义而已,苦思冥想不如走出去看看。 医学的定义其实很多,说法不一,不打算在这里综述。 在逻辑学里,定义是对于一种事物的本质特征或一个概念的内涵和外延所作的确切表述。最有代表性的定义是“种差+属”定义,即把某一概念包含在它的属概念中,并揭示它与同一个属概念下其他种概念之间的差别。举个例子来说,人是什么?用“种差+属”的定义方法,首先要找到与这一概念最近的“属概念”——动物,然后我们就可以说“人是一种动物”了。在这里,“动物”是母项,“人”是子项。所谓种差,就是找出与属概念“动物”之下的其他并列(注意,一定是要并列,属种关系是不能构成并列的)的种概念(如狼虫虎豹,鸡鸭牛羊等)所反映的对象的差别。人“能够制造和使用生产工具”,而狼虫虎豹,鸡鸭牛羊等却“不能够制造和使用生产工具”。因此,人的定义就可表述为:“人是能够制造和使用生产工具的动物”。 同样,按照这个方法,定义“医学是研究人类疾病与健康的一门科学(或学科)”,也就八九不离十了,何劳苦思冥想?我想,您40年没有解开的结,肯定另有所指。不过,“医学不是纯粹的科学,也不是单纯的哲学,医学充满了科学和哲学,但还涵盖有社会学、人学、艺术、心理学等等”,实在不敢苟同。您在这里似乎有点捣糨糊,把医学这个概念的内涵外延混为一谈。 三、偷换概念 您接着说:“医学要比科学起源早。科学一词的出现也才1000多年,而医学已有数千年甚至更早的历史。因此,应该是医学的积累、进步以及需求催生了科学。在中国古代,与科学相当的词汇是格致,‘格物致知’做的是格物,其研究对象是物。而医学研究的对象是人,尽管有人物的说法,但不等同于物。人物人物除了物以外,核心是人。”这确实值得商榷。 首先,他把“科学”一词与“医学”的历史相比,不仅违背了比较的原则,而且有“偷换概念”之嫌。科学有古代科学与现代科学之分,医学也有传统医学与现代医学之别。我没有认真去考证“医学”一词最早提出的年代,也没有核实“科学一词的出现也才1000多年”,但“与科学相当的词汇是格致”,“格物致知”起码有两千多年的历史。 “格物致知”是中国古代儒家思想中的一个重要概念,乃儒家专门研究事物道理的一个理论,源于《礼记·大学》“八目”(即格物、致知、诚意、正心、修身、齐家、治国、平天下)。“欲诚其意者,先致其知;致知在格物。物格而后知至,知至而后意诚。”“所谓致知在格物者,言欲致吾之知,在即物而穷其理也。”东汉 郑玄 最早为“格物致知”作出注解,而自从 宋儒 将《大学》由《礼记》独立出来成为《四书》的一部后,“格物致知”的意义也就逐渐成为后世儒者 争论 不休的热点议题,以至于今。社会上关于“格物致知”的流行诠释是根据南宋朱熹学说的部份观点,认为“格物致知”就是研究事物而获得知识、道理。“故致知之道,在乎即事观理,以格夫物。格者,极至之谓。如‘格于文祖’之格,言穷之而至其极也。”因此,《现代汉语词典》2012年发行的第六版将“格物致知”解释为“推究事物的原理,从而获得知识。” 最早把“科学”翻译为“格物致知”的是严复,他在《原强》在指出:“顾彼西洋以格物致知为学问本始,中国非不尔云也,独何以民智之相越乃如此耶?” 以上可以看出:(1)儒学是以研究人与人的关系为主的学问, “‘格物致知’做的是格物,其研究对象是物。而医学研究的对象是人,尽管有人物的说法,但不等同于物。人物人物除了物以外,核心是人。”这个说法站不住脚。 (2)“推究事物的原理,从而获得知识”的“格物致知”与“科学”的本意确实非常接近。而“格物致知”一词的提出已经两千多年了。 (3)“科学一词的提出”与“科学的起源”并不等同,不能武断地得出结论:“医学要比科学起源早”,“医学的积累、进步以及需求催生了科学”。 事实上,科学及其技术的起源都是几十万年以前的事情。人类发展最重要的进化,是学会使用工具,有了“技术”,并因此成为“智人”(Homo Sapiens)。还有种说法叫“ 科学源于好奇 ”,有了思维的“智人”,必然对自然界的一切都充满了好奇。于是,古代科学开始萌芽,尽管那时候的科学包含在巫术、自然哲学的母体之中,而古代科学就是这样一种“范式”——与巫术和自然哲学密不可分。 人类历史从“旧石器时代”开始,因为人类学会了以锋利的石块采割果实,捕猎动物,剥制兽皮。这一“技术”的获得,让它从其他猿人和动物中分离出来。石器之外,智人还学会了取火。火可以烧烤食物,可以用来围猎和防御野兽,可以照明,烘干潮湿的物件以及化冰块为饮水等。所以恩格斯指出:“摩擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物界分开。”在这个过程中,人类对天、地、人,自然界的一切事物都有浓厚的兴趣,思考的结果是巫术产生了,自然哲学也产生了,古代科学就夹杂其中也产生了。 其实,无论是古代医学和现代医学,都是起源稍晚一点的事情。人类最早关注的是天文学。近代以来的“科学革命”,也是首先发生在天文学领域,当物理学、化学以及数学取得了一定突破之后,现代医学才姗姗来迟。 此外,与您商榷的内容还有很多(如下),稍后再一一请教! “医学要远比科学复杂。表现在人群的异体性,人体的异质性和疾病的异现性。” “医学关乎生命。什么是生命?从哲学上讲,生命本身不是物质,而是物质的特殊表现形式。如果说生命是物质,按科学的说法,即‘物质不灭定律’,那生命就不会死亡。因为活的生命体是物质,死的生命体也是物质,那么物质都还存在,死的又是什么呢?如果说生命体死的那个生命是‘物质’,那么通常要有质量。显然我们目前无法找到这种‘生命物质’,也就不能回答生命究竟是什么的问题。生命相对于它所承载的物质而言更加难以捉摸,生命现象是目前人类最难解释的奥秘。医学研究的对象恰恰是特有这一高级生命形式的人类及其组成形式,而科学研究的对象则并非是如此高级的生命形式、甚至是无生命的普通物质。科学研究再复杂,最终的定律是‘物质不灭’,而医学除了物质不灭外,更要回答为何‘生死有期’。” “对生命的思考和解读,中医和西医充满分歧,甚至南辕北辙,其实这并不奇怪,实际上是观察角度不同所致。西医的整个体系是建立在科学基础之上的,所以常有医学科学的提法。中医的整个体系是建立在实践经验的归纳分析和总结之上的,所以不常有中医科学的提法。二者各自都有优势和局限性,西医和中医辨争的焦点就在这里。双方对科学和经验的重要性都无异议,可对经验之科学或科学之经验,则认识迥异,这恰恰说明了医学和科学的区别。” “医学,特别是临床医学,说到底是做两件事,一是治病;一为救命。二者相互关联,但也有些差别。治病是‘治’物质,是以物质换物质,或以物质改变物质;而救命不是‘救’物质,救命是在调节物质表现的特殊形式,以确保这种形式的正常存在。这就是我们中医所说的整体中的平衡,或西医所说的内环境的稳定Homeostasis。” “科学是无所不能的,我们可上九天揽月,可下五洋捉鳖,我们可以创造‘千里眼、顺风耳’,但医学是有其局限性的,好多事情是用科学的理论或办法做不到的。人总是希望越来越好的结果,但生命却是一个越来越差的过程,医学不是万能的,医生是人不是神。所以,人类对医学和科学的要求应该是不一样的。” “列举前面17个方面,我的本意不是想一言以概之曰:医学不是科学。一因国人通常把‘科学’二字当真理来解,说医学不是科学,就似医学不是真理,而是谬论,甚则邪说。这不仅我自己难以说服自己,而且必将成为众矢之敌,甚被万炮齐轰,还是收敛一点,保守一点为佳;二因医学中包含了大量科学或科学的元素,比如物理的、化学的、数学的,生物的……。所以,说医学不是科学,一是我不愿、二是我不敢、三是我不能。……但要说医学就是科学,这是我坚决反对的。科学的巨大进步,把科学推上了至高无上的地位,导致了科学主义的出现,于是乎什么学科都把自己往科学上靠,似乎一戴上科学的帽子,就会更接近真理,就会名正而言顺。但医学自从戴上科学的帽子后,其实好多问题不仅解决不了,反而导致医学与人的疏离,甚至越来越远。‘医学就是科学’,尽管它已成为当下大众的普识,也是近百年来一次又一次,一步又一步,逐渐形成并锁定的习惯性概念。” “正是这种普识与概念,导致时下医学实践出现了难堪的现状:我们不仅在用科学的理论解释医学,用科学的方法研究医学、用科学的标准要求医学、也是在用科学的规律传承医学。最终的结果,医学的本质将被科学修改;医学的特性将被科学转变,复杂的医学将被单纯的科学取代,医务工作者将成为科研工作者;医学院将成为科学院;病人不再是医生关怀呵护的人群而将成为科学家实验研究的对象。这将是一种难以接受甚至难以承受的事实。这既不是医学发源的初衷,更不是医学发展的目的。” “医学的本质是人学,若抽去了人的本性,医学就失去了灵魂;若抽去了人的特性,只剩下其中的科学,那就成了科学主义。” “医学与科学属于两个不同的‘范示’(Paradigm),有不可通约性。科学确定的是一种世界观和自然观,而医学确定的是一种生命观和健康观。科学需要‘仰望宇宙之大,俯察品类之理’;医学需要‘纵观人类之盛、细寻治病之策’。医学的有些做法不一定科学,但只要生命尚存、健康尚在就行。二者相当于两股道上奔驰的列车,一列不能涵盖一列,一列更不能取代一列。尽管有时有交集,但通过交点或交接地带后就需要在各自的方向上继续奔驰,最终达到一个共同的目标——为人类利益服务。但是,由于两条轨道在宽度、材质上有差别,列车各自使用的动力模式不一样,速度也不相同,因而需要各走各的道、不能交换,更不能重走在一条道上,否则就到不了共同的终极目标。” 至于整合医学“三论”,请教的问题更多,尚需慢慢梳理。
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分类学家对生物多样性发现的贡献
热度 3 huayanc 2018-3-30 05:59
分类学家对生物多样性发现的贡献 陈华燕 最近,我们在国际权威分类学杂志 ZooKeys上发表了一个稀有的寄生蜂属 Habroteleia 的修订研究,杂志的出版社邀请我起草一个新闻稿来介绍我们的工作。新闻稿往往需要基于研究来讲一个故事。我们研究的这个寄生蜂属,在我们的工作发表之前,全世界断断续续描述的种类仅有9种。经过检视已知种的模式标本和更多采自东洋区,马达加斯加,巴布亚新几内亚和斐济群岛的标本,我们发现了4个新种,但同时发现有4个已知种是这个属的模式种 Habroteleia flavipes (图1)的异名,即 Habroteleia flavipes 这个种在113年前第一次被描述后,又有科学家根据不同的标本对这个种重复描述了4次并给出了4个不同的种名,人为的增加了这个属的物种多样性。造成这种错误的原因主要源于后续科学家没有检视已描述种的模式标本。经过我们的修订后,这个属目前仍然是9种(其中,中国仅2种(图2,3)),即使我们又描述了4个新种。这么一整,虽然种类的数量并没有增加,但是我们对这个属的真实物种多样性和生物地理有了更根本的认识。系统的分类修订工作对生物多样性的认识和保护至关重要,而分类学学家在这一过程中扮演着关键的角色。所以我在新闻草稿中要讲述的故事就是要强调分类学家对生物多样性发现的贡献(见新闻稿 https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-03/pp-osd032918.php# )。 当然, 分类学家对昆虫学的各个研究领域都是有重要贡献的。举一个最简单的例子,不管是做哪方面的研究,首先要明确的是研究的对象是什么,即研究的虫子是哪个种,物种的错误鉴定会导致研究结论的错误。而物种的正确鉴定往往需要分类学家的专业判断。然而,目前昆虫学很多领域的研究尤其是特别需要提供正确分类学信息的研究,竟然没有分类学家的参与。最近,加拿大学者 Packer等(2018)调查了9本权威的昆虫学杂志2016年发表的567篇论文中的分类学信息,发现绝大部分的文章没有提供保证物种分类鉴定有效性的分类学方法和数据: 大部分文章没有提供物种鉴定的方法(即研究人员说他们研究的物种是什么由他们说了算,不管他们是否有能力做出正确鉴定),大部分文章没有提到已鉴定的样本是否保存为凭证标本(即研究人员说他们研究了哪些物种也是由他们说了算,没有证据证是否真的研究了这些样本)。也就是说,很多文章里的研究是不符合科学规范的,这些研究得出的发现和结论很有可能是错误或无效的。 References: One species described multiple times: How taxonomists contribute to biodiversity discovery. https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-03/pp-osd032918.php Packer et al. 2018. Validating taxonomic identifications in entomological research. Insect Conservation and Diversity, 11(1): 1-12. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/icad.12284 图1. Habroteleia flavipes 的正模标本, 113年前被正式描述。随后,由于后续研究者没检视过这个标本,这个种被根据别的标本重复描述和命名了4次,即同一个物种被起了5个名,但只有第一个才是有效的。 图2. Habroteleia flavipes. 采 自广东肇庆的标本。 图3. Habroteleia persimilis . 采自广东南岭的标本。
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野外工作和访学杂感
热度 5 zhuchaodong 2017-9-3 12:25
今天上午需要在办公室准备9月5日培训班的PPT。出发之前,看到在欧洲不同博物馆访学的曹焕喜同学在微信中的留言(附后),心中大为快慰。到办公室,一边整理PPT,一边禁不住想到野外工作和访学过程我个人的影响。就断断续续把这些杂感写下来,和小曹等有志于昆虫分类学工作的青年共勉。 我在南京师范大学生物系本科学习之初,对生物学没有太多的兴趣。大学一年级植物学由陈俊福先生教授,常福辰老师带学生实验认植物。我们班设立了生物兴趣小组,主要对南京的植物进行辨识。那时候,常福辰老师一家住在生物楼西侧后面的一个植物园里面。每到周末,兴趣小组出去跑一圈,带回植物标本就到植物园请教常老师,并学习如何制作标本。这个习惯,我们几个小组成员一直延续到大学三年级。当时我对植物兴趣之浓,以致于后来对二年级之后的很多课程,包括动物学都不是特别上心,专心攻读不同的植物学教科书。不懂的知识,问常老师,也在中午去陈先生的办公室去请教。偶然也能够见到陈祥生老教授。当时心里的目标是报考北京大学的植物解剖学。后来被推免成为动物教研室的硕士研究生,实习就选择了蜉蝣卵壳外部比较形态学的研究。扫描电子显微镜技术的神奇和便利从此一直影响我。杜开河老师和王文老师认真、细致的工作态度和平和的处事方式也对我有很多影响。生物系的吴老师非常干练的一个人,对我去资料室看书总是给予关照。就读硕士研究生期间,条件相对比较艰苦。一台江南解剖镜下,练习解剖蜉蝣雄性生殖器。尽管我努力让自己端坐冷板凳,但总很难培养起兴趣来。当然,一到采集季节,我就迫不及待地希望进入大自然。这段时间的想法主要还不是昆虫 :读万卷书,行万里路。带着南京师范大学生物系的介绍信,不断到不同地方去采集,几乎把江苏跑遍,接触了不同的人群,增长了人生阅历,显然对我的成长有非常好的促进作用。现在想来,当时应该算是“穷游”的经历。 硕士研究生做蜉蝣工作给我留下的最深印象就是野外工作。我到了宜兴湖㳇水库下游,发现了一个水质很好的溪流。当时没有旅馆,只能每天坐公交车前往采集。蜉蝣成虫采集必须要晚上灯诱。我在村头挨家询问,就找到了刘营春老师家。刘老师和刘师母就安排我在他们家二楼住下。每逢暴雨来临之前,我就把水银汞灯架在二楼的屋檐下,收集了大量的蜉蝣标本。由于有住宿的便利,我能够便采集便思考:1)单管存放,可以更好保存蜉蝣成虫;2)蜉蝣在夜间不同时段出现,需要连续采集。我的硕士研究生论文材料主要来自宜兴湖㳇刘老师家;后续一直延续到2002年的蜉蝣野外采集经验,也主要来自于这里。后来1995年和周长发师弟去浙江采集,到了浙江丽水市龙泉县。沿途坐公共汽车,一心搜寻合适的采集环境。在半山腰选定的地方,也没有旅馆。只好去联系村支书。好在这位支书原来在苏州当过武警,对江苏来人很有感情。我们住在他家,一日三餐,只交一元钱。他妈妈说话当地口音,我们也听不懂。每天他的孩子,大约7、8岁,就给我们当翻译,喊我们吃饭。这次采集是我研究生阶段最大的转择点:分类兴趣油然而生,再无更替。 1996年考取中国科学院动物研究所的博士生以后,既有到了科学殿堂的神圣感,也感受到这里条件的优越。身边每位先生都非常刻苦努力,晚上11点被锁在生物楼是经常发生的事情。那时候每个方向研究生很少;不同方向的学生也能找时间交流。研究生看标本,做实验连轴转。随处可见一位位昆虫学的先生,经常有宝贵的野外工作经历。1997年夏天,我和吴岷师兄去西藏采集80余天。之前,大卫老师就叮嘱我们要多向黄复生、王书永和张学忠等老先生请教。从此,易贡、察隅、亚东、聂拉木就成为我和黄复生先生交流过程中出现最频繁的地点。1998年,广西十万大山考察,我有幸作为队员参加,并得到黄先生的指导。黄先生当时应该是72岁高龄了。出发前,大卫老师让我到医务室领上救心丸。我在山里,也紧随先生左右。但他每次进山,健步如飞,还真很难跟上。尽管黄先生研究的类群涉及弹尾虫、白蚁、小蠹虫等,但广西以小蠹虫为主。他的腰间总绑着一个子弹带,非常方便放一些玻璃管;随身携带一把军用小砍刀,便于切削树干,寻找小蠹虫。经常在山里,找不到老先生,我们只需要搜寻“啄木鸟”的砍木头声音。动物研究所的室内、野外工作,对我个人的影响更多的是对昆虫分类学情怀的无处不在的熏陶。 印象中在1994年,我记得在逸夫馆门口的路上,偶遇归鸿先生。先生曾经当过南京师范大学的校长。他风度翩翩,但说活声音宏亮,不怒自威。听先生提到做昆虫分类工作的人,都应该到英国自然历史博物馆去访学。我恭敬地记下了,但直到2004年初才有机会去访学,并切身领略访学的重要性。1999年博士毕业,继续延续学位工作,大约有三年的时间,慢慢开始从学生到研究工作人员的角色转变:参与一些分类之外的工作;参与一些会议的组织。2002年,根据大卫老师的安排,我认真参与了第五届膜翅目学家大会的准备和组织的工作。尽管前面有BioNET的工作,也有和副导师John LaSalle博士的交流,膜翅目学家大会涉及的人员更多,事情更加具体。这时候我就接触了一些类群上重要的分类学工作者,如John Noyes、Gary Gibson、John Huber、 John Heraty等,并在后续的寄生蜂研究工作中和他们保持联系。 这次会议既让我提升了对形态分类学的认识,结识了更多的同行,特别是Zdneck Boucek。认识到自己工作的不足,也让我又一次萌生了去英国自然历史博物馆访学的想法。这时候,John LaSalle博士已经离开英国。John Noyes博士提供了不少支持,帮助我申请皇家昆虫学会的资助。在拿到这项资助之前,我的运气很好,2001年年底通过了职称申请,后续得到资助先去了加拿大皇家安大略博物馆,开始在Robert Murphy(Bob)实验室学习分子系统学。Bob一方面毫无保留地支持我在实验室的工作,另外一方面也让我有足够的自信磨练分子系统学功底,并主动拓展和英语母语同行的交流、合作。 另外,在多伦多期间,我也得到Chris Darling博士的帮助。他驾车带我去渥太华访问了Lubo Masner、John Huber和Gary Gibson等同行。 John Noyes退休后继续定期去博物馆 ( Jaswinder Boparai 拍摄 ) John Noyes制作的玻片(卵寄生蜂 Tinkerbella nana) 2004年初,带着特别浓的分类学兴趣和分子系统学的皮毛知识,我终于到达英国自然历史博物馆。在这里,我持续访学2年,不仅有机会看到大量模式标本、定名标本,也有机会和Zdneck Boucek博士、John Noyes博士、Andrew Plaszek博士和其他来访的学者在茶室交流。在这里,除了分类学的初心得到稳固之外,我有两个重要的收获:1)每天茶室和周五傍晚的TGIF的自由交流;2)在Alfried Vogler实验室的分子分类学培训。 显然,自由交流从很多方面浸润、培育并坚定了我个人的分类学兴趣;而Alfried实验室则引导我更加从量化角度思考昆虫分类学问题。在这里,厚实的历史积淀、学科实力等因素,也曾让我喘不过气来。但是,自由交流帮我轻松化解压力,并提供更多的解决方案。我们常说:分类学人才培养周期很长。但我个人的体会是:分类学人才培养的氛围很重要。英国自然历史博物馆对分类学年轻人的滋养,来自长期的标本积累、成熟并不断创新的技术和超脱的人文情怀。 Alfried Vogler教授到访 师傅领进门,修行在个人。没有人天生就掌握了昆虫分类学技能,需要不断主动学习、磨练和积累。我的运气很好:资质不够好,基础比较薄弱,早期还对学科没有兴趣,却总在重要的时间节点得到强有力的支持。从个人的角度,自己一旦确立了专业兴趣,就再无更改,并主动去追求。在努力的过程中,我除了得到很多先生的鼓励和熏陶,也受到许多同伴的帮助。大多数同龄人经过野外工作的洗礼、得到访学过程中国内外同行的认可,逐步建立了自己对昆虫分类学的专业兴趣、学术伙伴和追求目标。多年以后,我欣喜地看到我自己培养的学生,尽管饱尝求学的压力和各种打击,但已经开始自主培育兴趣、滋养情怀。我相信她欧洲这段对不同博物馆、不同学者的访问和交流,会有助于她培育新机遇。自然,她将面临的挑战和机遇并存。有了兴趣和情怀的苗头,小曹自会踌躇满志,坚定初心,不断前行! 附:曹焕喜访学心得 今天离开隆德,来到访问的第四站维也纳。隆德因为有Hansson而成为一个奇妙的地方。我每天待在一层的标本馆,他每天会出现两三次关切地询问我是否一切顺利。我们从恩姬小蜂亚科聊到姬小蜂亚科,啮小蜂亚科,最后聊到艾姬小蜂亚科,还聊到一些从事姬小蜂研究的人,受益匪浅。他说 Chrysocharis 是一个不错的选择,那也是他开始姬小蜂研究的第一个类群。这是一个与双翅目潜蝇科密切相关的类群,还有与甲虫尤其象甲密切相关的 Entedon ,这样相似的生态位却衍生出了较高的物种多样性。最后他说我想做的东西可真多,但why not,前提是我能够顺利地完成我的毕业论文。我们彼此期待再次相见,他说在大英博物馆,我将会有新的发现,那也是他喜欢的地方,因为有更多的同事。关于 Pediobius ,不得不感叹,物种极其丰富,丰富到已经眼花缭乱了,但我已经不喜欢增加新种了,尤其 P. metallicus 和 P. eubius 内的more in one,我想火眼金睛也辨别不了模式和这些separations的区别了,而“为什么”还在原地踏步,停滞不前,并且受到了打击。然而我是一颗小陀螺,总是把昨日的忧伤碾啊碾,并在新的想象里转啊转~呵呵哒。但无论如何,感谢我敬爱的朱老板给我的自由和鼎力支持!我又发现了新的乐趣,尝试着写了第一个python脚本,运行成功,虽然简陋,但还是有点儿小兴奋~呵呵
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首届“昆虫系统学与进化生物学培训班”散记
热度 3 zhuchaodong 2017-7-30 22:11
从负责中国昆虫学会青年工作委员会工作以来,我参与组织了几次分类与区系专业学术年会,并召集了首届生物系统学论坛(2016年)之后,我们一批同行越来越强烈感受到年轻人接受系统学概念、理论与方法培训的重要性,并多次讨论如何组织相关培训内容、培训方式等。 在中国昆虫学会分类与区系专业委员会、 古昆虫专业委员会、 传粉昆虫专业委员会、 青年工作委员会和 中国科学院青年创新促进会等组织下, 中国科学院动物进化与系统学重点实验室承办了首届“昆虫系统学与进化生物学培训班”。由于第一次组织这样的培训班,我们设定的主要目的包括几个方面:1)培训青年人才;2)讲授新技术、新方法;3)逐步国际化。同时,为便于授课和交流,培训班规模控制在30人左右。 基于上述考虑,我们邀请了南开大学谢强教授(系统学与进化生物学概念和理论体系)、首都师范大学张爱兵教授(分子分类学)、中国农业大学周欣教授(昆虫系统发育基因组学)、美国史密斯研究所Paul Frandsen博士(昆虫基因组信息学)、中国科学院动物研究所白明副研究员(昆虫三维重构与几何形态学)、中国科学院动物研究所Douglas Chesters副研究员(系统发育多样性信息学)、中国科学院应用数学研究所朱天琪(物种分歧时间估计)。培训班以授课为主,兼顾软件上机操作。在单独交流的基础上,我们在28日下午培训结束后,安排了约40分钟的分组讨论,以加强学员和各个老师之间的交流。然后,参加培训班的部分本科生、研究生、学者代表,结合授课内容,和大家分享自己的学习体会,并提出宝贵意见和建议。 受大家的委托,我最后作了简短的培训班总结。最希望表达的就是发自内心的感谢: 感谢来自全国各地的59名学员。自然在动物研究所开班,也有所内的研究人员听会。多的时候,会场有80多人。他们有的已经是研究员、教授,有的还是就读的本科生。他们每个人对培训班都有自己的期盼。相信他们在紧张的三天学习中有所收获。 感谢所有的授课老师。他们在过去的几年内,都在不同的场合做过学术报告。但是学术报告,言简意赅,在有限的时间内传播更多的是要点和进展。每位老师都试图在半天的时间内把他们的命题内容细细道来,精心准备了PPT和演示需要的软件资料。特别要感谢即将当母亲的朱天琪博士,带来她最新软件的思路和使用方法。尽管很多内容很难,但有了引导,自然有一部分年轻人坚持去使用、去领悟。早期系统发育分析方法在国内推广之初,也只有少量的青年学者获得精要,才有今日之局面。她发自内心对学科的热爱、对同门的关心与对同行的支持,让我和同事非常感动。 感谢中国科学院动物进化与系统学实验室梁爱萍研究员,代表实验室启动培训班。他的即兴发言,简短回顾了昆虫分类学、系统发育、进化生物学在过去100年来的发展和相互交融的历程。也要感谢中国昆虫学会分类与区系专业委员会的几位主任,对培训班的鼓励、引导和支持。 自然培训班的顺利进行,离不开中国昆虫学会办公室、动物研究所和研究组各位同事的支持。在他们帮助下,培训班的财务收支和运行,都非常顺利。在此也一并表示感谢。 首次培训班之后,自然也有些对后续活动的想法: 关于培训班主题。显然,从系统学和进化生物学的角度,现阶段最需要大力推动的是跨类群的昆虫系统学理论与方法的研究。我们还要围绕昆虫系统学共有的科学和技术问题,坚持在国内学界推广新思路、新技术和新方法。 关于培训班层次。由于近年来学科的演变,昆虫学专业院系比以前少了。但是,教科书知识为主的本科阶段仍然存在;课题为主的研究生阶段蓬勃发展。现在很难的培训内容,可能在2-5年之后,就会变成昆虫系统学常规内容。培训班需要立意高远,内容要具有冲击力,层次自然不能放低。 关于培训班方式。可以考虑五段式:第一段,教师讲授基本概念和理论(1-2小时);第二段,学生结合自己的题目,小组讨论,对特定的方向提出问题( 根据小组人数确定时间 );第三段,学生分别讲解自己的问题和可能的解决方案(根据小组人数确定时间);第四段,教师讲授自己擅长工作(3小时),软件演示(1小时);第五段,学生和老师组成小组,修改研究案,并上机操作。根据这样的思路,自然三天太短,一周比较合适。 关于培训班授课老师。在首届的基础上,逐步引进国内外术有专攻的同行, 把“昆虫系统学与进化生物学培训班”做好做精,争取竖起 一面 旗帜。
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物种分类科学的重要性
热度 7 gaojianguo 2017-7-7 17:17
对物种的鉴定和分类是我们生态学、植物学、生物学的基础。每次都能听到专家学者的呼吁,大声疾呼保护分类学科和保护分类学科的人才。这种呼吁听的次数多了,你就会觉得人们或社会压根就没有重视起这个事情。 有人或许认为分类学是个“低级活儿”,不就是认认植物、动物、菌落形态嘛?其实不然!培养一个分类学家要远比培养一个工程师和航天科学家的时间要长的多!动则十年可能才培养出一个初级的植物分类学家。没有上十年的功夫,一个分类学家很难有较强的分类学意识。 对植物和大型动物或许还好辨认些,对一些土壤动物和真菌/细菌和上百万种的昆虫的辨认那简直是上帝才能完成的工作了。这些俗称 FBI (fungus, bacteria and invertebrates,指真菌细菌和无脊椎动物) 的鉴定和研究工作充满着巨大的不确定性和极大的人力物力消耗。以2012年发表在 Science 的一个工作为例( http://science.sciencemag.org/content/338/6113/1481 ),数百个科学家对采自圣洛伦佐热带森林仅0.48公顷的节肢动物进行了全鉴定,结果耗时8年才完成。也就是,这篇 Science 是2004年就开始的工作。而从0.48个hectare总共鉴定出了6144个物种,效率远低于植物分类。昆虫分类学的基础性与工作特性由此可见一斑。 刚才看到澳大利亚的高级科学网站theconversation( https://theconversation.com/au )刊登了一篇很有趣的文章(https://theconversation.com/its-not-the-science-of-tax-and-five-other-things-you-should-know-about-taxonomy-78926),该文还是呼吁大家要对分类学要有正确的认识。如作者认为, 分类学也是大科学(big science) ,它的之大不亚于你所听到的其他的大科学项目,甚至可与人类登月、发射火箭计划,以及欧洲质子加速器计划相媲美。作者还认为由于目前仅15%的物种被分类鉴定,因此在气候变化背景下我们更需要分类学(因为物种消失的更快呀)。 分类学关乎生物多样性保护、农业可持续、生物安全和医药健康,如果没能很好地实施分类学的既定科学目标和计划,我们人类甚至可能错失很多能改变农业的机会,如高产育种和作物改良的机会,也更无缘一次又一次的绿色革命(貌似有点遥远)....为我的这种如此功利的想法汗颜,毕竟每个物种总有它存在的价值。人们总是喜欢从自己的利益出发来看问题。但如果由此繁荣了分类学,我觉得还是值得的,至少能减轻我的愧疚感。
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这些年追过的标本(2) ——加拿大国家昆虫馆
热度 3 huayanc 2017-5-8 11:15
这 些年追 过 的 标 本( 2 ) —— 加拿大国家昆虫馆 陈华燕 去年夏天写过一篇这些年追过的标本的博文,当时计划写个系列,说说这些年在各个博物馆或单位追标本发生的事。结果一年快过去了,第二篇都没写来。惰性啊,就是这么可怕,再回首,去年的夏天已像波澜不惊的青春一样再也回不来。这 些年追不上的女孩, 现 在 还是追不上 。 两个星期前,导师决定五月份再去一次加拿大 国家昆虫馆。我 3年前去过一次,当时带回的几万头标本已完成了两个项目,以为导师不会让我去了。当他要我护照买机票时,我几乎脱口就问:为什么也带我去?导师只说了一句话:你知道的,每次去的时候都觉得可能是最后一次了。这句话别人听可能有点莫名其妙,但我能理解里面莫名的伤感。 加拿大 国家昆虫馆有我们的合作者 Lubo Masner博士(现在做膜翅目类昆虫分类和系统学的基本都知道他的大名),现已84岁的高龄。虽然我们也不愿意去想,但人生总有无常。能做的就只有好好珍惜了。 我是 09年在华农大通过恩师许老师认识Masner博士的。当时跟着他学习缘腹细蜂科和锤角细蜂昆虫一个月,眼界大开。后来我的硕士论文《中国螽卵蜂属分类研究》也是在他的建议下决定做的。因此,Masner博士也算是我的导师之一。后来经他推荐求学于现在的导师门下。Masner博士也曾是我现导师的导师之一,所以我现在也搞不清楚我究竟算是他的徒弟还是徒孙了。 其 实 84 岁 高 龄 的 Masner博士早就退休了,但他作为昆虫馆的志愿研究人员仍坚持每天去昆虫馆工作几个小时,指导学生或制作和检视标本。由于他的研究成就和为昆虫馆做出的贡献,昆虫馆在他退休后仍保留了办公室供他工作。老头还挺可爱的,索性在办公室门顶上挂出一张纸,上书“已退休。无房屋贷款,无老板,无担忧,无薪水”。调侃归调侃,他每天还是乐此不疲的去办公室,还时不时打打电话骚扰我们,催催研究进展。 当然,像他这样退休了还志愿回来工作的科学家在昆虫馆还很多。三年前第一次来昆虫馆访问期间,正好碰上昆虫馆为所有的退休志愿者举办的聚会,都是白发苍苍的老者,但谈论科学问题时的热情洋溢简直能让我们这些小年轻汗颜。我们国内常说的所谓传帮带的科学传承在这异国他乡体现得淋漓尽致。而且似乎老外很看重这种志愿者行为。有一次 Masner博士还特意问我中国在这方面是什么样的情况。或许是出于某种自尊,我当然不能示弱了。举例说了浙江大学的何俊华老师(Masner博士认识何老师)退休后仍继续研究工作,并指导年轻一代做寄生蜂的分类。当然,这也是我能举的为数不多的例子之一,多少是有点心虚的。我们老祖宗崇尚的传帮带的技艺传承似乎在我们这里渐渐丢失了。这是非常可惜的。特别是对于生物分类学领域,一个合格的分类学者是要经过多年的专业训练的,而老一辈的科学家攒下的经验是非常宝贵的,如果年轻的学者能得到这些经验丰富的老前辈的言传身教,专业的进步将是事半功倍的。对我们国内现阶段而言,其实并不缺少这样的老前辈,可能缺少的是让这些老前辈发挥余热的舞台。至于如何提供这些舞台,可能就需要多方面的共同努力了。 似乎有点扯远了。本来题目说的是昆虫馆的标本的,现在讲了一堆昆虫馆里的人。但又有什么关系呢?没有昆虫馆里的这些人,哪来昆虫馆里的标本呢?加拿大国家昆虫标本馆是世界上五大标本馆之一,馆藏标本超过 1700万号。Masner博士在昆虫馆工作了近半个世纪,从上个世纪60年代末开始为昆虫馆在世界各地采标本,昆虫馆的馆藏有多少是他的贡献可能谁也说不清。至少现在84岁高龄的他还在坚持工作,已足以让人肃然起敬。明天就又可以和他见面了,期待再次感受一下他谈论科学时的眉飞色舞;当然,也要忍受一下他的唠叨了。
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分类学的挑战:学科重塑
热度 2 zhuchaodong 2017-5-2 07:57
分类学的挑战 (如果想要继续生存和快速发展,学科必须重塑自己) H. Charles J. Godfray 1 H. Charles J. Godfray is at the NERC Centre for Population Biology, Department of Biological Sciences, Imperial College at Silwood Park, Ascot, Berkshire SL5 7PY, UK. 原文: Challenges for taxonomy.pdf 翻译:中国科学院动物研究所博士后,李晓莉博士 分类学,生物的分类,起源于古希腊,距今已有近 250 年的历史,林奈建立的双名法沿用至今。但是,他极大的低估了地球上的动植物数量。随后的工作者开始描述越来越多的种类,经常忽视彼此的工作,由此产生的混乱会严重到毁灭整个学科,而这个学科目前正处于起步阶段。利用今天的术语,我们可以称之为第一生物信息学危机, 19 世纪的分类学家利用有效的工具,采用一种非常巧妙的方式化解了这场危机,从那时起,这种方法一直很好的在这个学科中使用。他们发明了一套复杂的规则,一个种类应该如何命名,并与一个模式标本联系在一起,如何界定属以及更高级的分类阶元,如何解决名称使用上的冲突。所有这些规定都是围绕出版书籍和科学期刊,以及他们的后人遵循的动物学和生物学的系统命名法的现行规范。 但今天分类学被认为面临着新的危机 —— 缺乏威信和资源,缺乏持续的生物多样性记载。在英国,国会特选委员会目前正在进行 10 年来第二次对该学科的发展问题进行调查,世界各地也正在表达类似的担忧。 在这篇文章中,我将首先探讨为什么描述性分类是困难的(相比之下,它的姊妹学科,系统发育分类学正在蓬勃发展)。其次,这个基本否定的观点之后,我认为,分类学作为 21 世纪信息科学,只有彻底改变自己才可以再度繁荣。它需要采用一些分子生物学家已经开发的应对第二生物信息学危机的解决方法:例如,大爆炸序列,基因组学,蛋白质组学和其他分子数据。 主要问题: 为什么描述性的分类学不能像人类基因组计划和斯隆数字巡天等大型项目那样吸引大规模的基金?这三个项目都是有条件完成的学科,不是自身产生新的想法或假设检验,但允许对许多新研究领域的开拓。 一个原因是分类学家缺乏既能实现又具有重大意义的明确的目标。当然,他可以最大限度的描述地球上每一个物种,但我们仍然不能确定到底有多少物种(可能 400 万到 1000 万种);这个目标在目前不能变为现实。很多项目的研究目标清单,例如,对欧洲所有动物种类或者地球上的蝴蝶种类的有效描述(见表 1 ,本页背面)。这些目标是非常切实可行的,并且非常值得的,但结果是原始数据,就像未加说明的 DNA 序列:平平无奇,相对自身价值不大,并且非专业。分类学家必须认同交付的项目将在生物和环境科学中得到广泛的支持,以吸引公众兴趣。 另一个问题是系统学已经诞生 200 多年了,许多分类学家花费其大部分时间试图解读十九世纪昆虫分类学家的工作:解释他们发表文章中的描述性工作不足或模式种很难在世界各大博物馆中找到。一些令人失望的系统研究的出版物就涉及这些问题。一些过去非常活跃的生物类群变为沉重的学科,复杂的同物异名和分散的模式种,阻碍着任何人尝试对分类系统进行修正。 Frank Thorsten Krell 指出,在对应( nature415 , 957 ; 2002 ), “ 原始描述一直被认为与纸张的质量无关 ” 。 这些问题并不总是在过去发生。即使在今天,许多物种被单独描述并发表在与分类学不相关的杂志上,没有试图将一个新的分类单元与现有的物种和分类相联系。这些所谓的 “ 新物种 ” 已经被描述过,所以整理这些混乱问题成为下一代分类学家头痛的事情,如果资助机构认为有些分类学家做分类是为了钱的话就不足为奇了。 作为一名科学家,在这个特定的时期有大量可用的信息,而这些信息通过台式电脑并且基本上是免费的,这是一件多么惊人的事情。我可以下载数百万条基因序列和无数位点的位置。然而,有一些奇妙的例外,网络上提供的分类信息数量少得可怜,而且现在(通常是简单列表)非分类学家很少使用。但可以肯定的是:分类的网站是一个信息丰富的平台,往往需要丰富的插图。目前,许多分类文献都是昂贵的印刷专著,或只存放在一些低流通率的期刊的专业图书馆里。对于研究的资助者来说,这些都不是吸引人的 “ 产物 ” 。 两种分类学模式: 一个生物类群的分类学不能停留在单一的出版物或单一的制度, 但相反,该类群文献的累积是不明确的。 文献是结合在一起并且 交叉引用本身使用分类封装在代码的古老的规则。 但这不是组织分类学的唯一方法。特定群体的分类学可以固定在一个地方,由一个组织管理。它可以是独立的并且对于没有其他来源的问题需要参考。 为了解决上述问题我的主要观点是,为了分类学在现在和未来能够蓬勃发展,它必须从第一转换到第二个模式:从一个分布式到一个统一的组织,使这样一个庞大的任务只能是一组一组完成的方法成为可能。我相信接下来会有很多事情发生。首先,唯一的逻辑方法是组织一个整体分类,并把它放在一个广泛可用的网络上。目前使用的网络,如果全部使用只能作为一个分布式打印分类的辅助,但我认为它应该被取代。其次,分类学的核心是对每个物种的描述和区分它们的方法;这个核心已被加入了解决进化关系的作用。我相信分类学需要扩大 到包括物种生物学的其他方面,成为信息科学,提供给我们在物种基因组数据库组织中的基因注释的方式以及我们对的特定蛋白质认识的积累。第 三,我认为,从目前的分类来看,不同种群的进化的整体分类学的发展是至关重要的。我们必须保持 250 年的分布式分类的成果,区分过去遗留下来的不好的模式,但要保留好的传统和方法。 为了说明如何做到这一点,我将做一个大体的框架,使一个整体分类学变为可能。我不是一个专业的分类学家,我不抱任何幻想,随之而来的将是最好的甚至是一个可行的模式,但我希望它会提出涉及到的问题。 整体分类学: 以一个正式的分类程序 “ 第一个网页修订 ” 作为开头。这将是一个重大的生物群的修订,其修订标准由动物命名法委员会,或国际植物学大会,或同等的机构(让我们称它为国际委员会)决定。这个修订将包括每个分类单元的传统描述和模式材料的采集地点。它也可能包括当前不需要的一些形式上描述的材料,例如:检索表、一些亚属、照片或其他插图。对于某些生物的基因序列可能是必须的。它也将包括现有已知的同物异名的处理,以保留与原始文献的联系。 这一草案将首先在网络上发表,征求社会各界的意见,然后对反馈进行回复,它将成为整体的分类学群。 这意味着什么?首先,从这个时候起,所有未来的工作需要参考第一个网站修订的物种的界定和后来那些 the' n th (即当前)网页的修订。从 19 世纪的描述和潜在的未被发现的同物异名,种群的分类学从中得到解放。如果我已经发现了一个新的物种,我只需要检查它是否已经在网站上修订。那么,如果我描述一个新物种,然后有人发现之前这个物种已被林奈或者其他人描述过了,我的工作还有意义吗?好吧,这些令人关注的有价值的历史信息可以被添加到该物种的网页,但名称不改变。如果我想重建、区分或添加物种,或修订它们的高级分类阶元呢?然后我提交修改内容发布到裁判和评论网站。如果结果是修改被接受,它被纳入当前( N+ 第一期)网页修订。在任何时候,只有一个当前的 Web 修订供人们参考,链接到所有以前的修订(这是保持在网络上,以便在未来,我可以很容易地看到并了解在 Y 年的 X 物种)。 这种分类方法和现状之间的主要区别是一个整体分类学需要管理:既是在服务器和网络的实体操作又是在当前网络修订的智能化管理。现行制度的一个优点是,如果没有人对一个分类学的类群感兴趣,它就可以在图书馆里静静地沉睡。 但保存模式标本,标本的分布需要管理,这是目前我们伟大的博物馆开展的以及标本室的工作。几乎所有这些组织都热烈响应现代网络技术。托管 Web 版本是我看到的一个合乎逻辑的延伸,使其成为部分现代信息仓库。毫无疑问,不管怎样,他们显然需要更多的钱来做这个事情。他们也可能进行智能管理的网络修订 —— 裁断和编辑 —— 尽管他们可能会将这一个更广泛的选区的委员会(相当于一个杂志的编委)。 然而,这个工作的标准需要由国际委员会制定和监督,也将确定哪个机构和什么分类学,并防止重复。 优势: 我坚信所描述的是进化而不是革命,因为它保留了现代分类学背负着历史的包袱以及来之不易的成果。 随着资源的使用,该群体也将转移到新的单一分类学中。 它会设置一系列可实现的目标,用于刺激主要的资金活动例如第一次网络修订的蚊类,爬行动物或植物(我 希望自然或科学杂志可能会因为完成了基因组序列而庆祝这些里程碑式的成果。 我认为主要的政府和私人研究基金会应该考虑整体分类法的构建与维护, —— 能够普及到分类的未来工作基础 —— 比目前的分类系统更具吸引力。它也可能吸引新的资金来源。可能是一个大公司作为赞助商赞助网站修订,例如鳞翅目昆虫(蝴蝶和飞蛾);如果它们想把公司的标志放在网站上,为什么不呢? 网络修订将成为信息中心,无论是通过内容还是通过其链接到其他网站。 分子数据库的链接将有助于越来越多的分子技术在物种鉴定中发挥作用。 已经有令人兴奋的基于网络的系统发育项目 (见框 1 ) 最终目标是建立一个所有生物的系统发育;一个将建立在这些网络的相互联系之上。今天,参考一篇物种的科学论文通常只给出权威的学名,但很少涉及已鉴定为基础的分类修订。随着越来越多的期刊电子化,提到一个物种可以更多更容易被链接到它的位置进行当前网络修订。当物种的状态改变时,链接会带你去现在网页的修订并且指出当前已修改为哪个分类单元。这些链接也可以用来产生急需的、公平的 “ 引用计数 ” 的分类。最后,随着越来越多的科学文献可在网络上查阅,比如 JSTOR ( www.jstor.org ), 可以想象物种描述和重要的早期论文的分类学和生物学之间的联系,再次保持与分布式分类学的良好的联系。 对于非专业人士来说,许多分类工作是非常困难的, 有时在区分许多物种时遇到困难,但更多的原因是由于专业术语和缺乏插图以及昆虫分类学家需要自己承担出版费用。较之纸质出版物,网络的限制更少,并且能够提供所需的空间而被分类学家所接受。生态学家们对其 “ 最终用户 ” 的分类往往不够重视,生态环境保护者,害虫管理者和业余爱好者谁都会需要或想要识别动物和植物。我希望,覆盖在当前的 Web 的修订,会有更高水平的信息,相当于区域向导和植物群的工作者。对于许多人来说,这个 ' 入门级 ' 将所有需要的以及用户需要的地方可以通过初级分类源而得到深入挖掘。今天,很少有人会认真考虑把计算机作为替代该领域的向导,但这一切无疑都会改变,因此,分类学家应该准备好。 最后,分类学应该是免费使用的(不收费)任何人都可以登录互联网。这将提高分类学的影响力以及实际使用分类研究成果人数的增加。长期的积极利益将是一个新的,年轻的一代自然主义者,他们用数码相机追踪猎物,将他们拍摄到的照片下载到个人电脑上,然后在网络上识别他们 —— 在现代生物学的核心中,把分类学变为一门活跃的学科。 不足: 整体分类的一个缺点是需要更多的管理和随之而来的成本。我的观点是,整体分类的优势在于如果我的项目失败了,将会有足够的新资金来抵消这一点。也包含在开发 Web软件支持分类学的相当大的技术挑战。一个可能的批评是该学科的严谨性与传统分类的主观性不一致。一个小集团是否能够强加其观点来指导某一个类群进行分类研究?国际委员会将有权设定标准,对于一些已弃之不用的分类文献也应被存储在 web上。即使他们不纳入目前的网络修订,至少可以影响未来的学术和研究。 在确定第一个 Web修订的候选人之前,一个非常权威的出版物在何种程度上才算是 “完整 ”?一系列棘手的物种复合体需要系统的研究会延迟完成修订的进度?理想的解决办法是委托新的分类研究来解决这些问题,但如果不可行,我建议设立 ‘临时分类单元 ’,这显然需要进一步研究。毕竟,人类基因组中富含异染色质的间隙序列并没有推迟其 “完成 ”的进度。 基于网络的分类能像纸质文献那样永久留存吗?尤其是在一些不发达的国家,人们还没有被计算机剥夺劳动的权利?我相信第一个问题是一个非议题;据我所知,目前没有文件备份到人类基因组数据库,国际委员会制定严格的归档和备份标准。访问是一个更重要的问题,但许多人目前无法进入专家库或不能转载,甚至不知道某些文献的存在。基于 Web的分类必须能够被完全下载,这样不需要连续访问互联网,而且如果一切都失败了,还可以拷贝纸质副本,如果该网站由在计算方面有优势的发展中国家主办如印度等,它可能传播更多的关于地理分类等分类学的动态信息。 结论: 我发现,分类学家最常见的反应是担心这些观念只是一个技术修正的尝试,而忽略了他们(和我)认为是极其关键的问题:缺乏描述性分类的人员和资源。相反的论点是,技术修复本身并不是目的,它是使基层分类更方便和有用的手段,从而吸引人和资金进入该领域。但这种根与枝的变化在分类学中真的有效吗?尽管目前关于描述性分类的萧条状态几乎达成共识,难道没有更多的资金单独解决这个问题吗? 我不认为:事实上,描述性分类因为 “困难 ”可能完全消失,比如许多昆虫和线虫等类群。正如穆尔定律所说,微处理器功率每 18个月增加一倍和 DNA测序功率几何增加,两者必须是一个平行的规律。在 10年甚至 20年的时间里,或将简单的采取个体机体获得足够序列数据,将其分配到一个 “序列簇 ”(相当于物种),而不是关键使用传统方法,更不要说把它描述成新种。正如现在几乎所有细菌分类学均已序列为基础,一种新的方式对昆虫、线虫、甚至许多植物和鱼类的分类可能演变成与现行分类学完全脱离的观点,这也是英国皇家学会主席 Robert May强行提出的观点。 现代分类法的重要性将大面积消亡吗?是的,因为我们会扔掉很多在过去的 250年里我们学到的关于地球生物群的很多东西,很多我们必须重新学习。但是,除非分类学是单一的,基于网络的,能够容纳这些激进的生物学的新方法,我担心它会靠边站。 方框 1 : Web 分类(译文) 现行的动植物法规定,不允许物种的原始描述只在网上发表,尽管如此,在互联网上仍然有大量的分类研究。 伦敦自然历史博物馆的自然历史门户( www.nhm.ac.uk/portal/index.html )提供了一些非常好的进入这些资源共享的网站,其中包含国际植物名称索引( www.ipni.org ),涵盖所有高等植物;蚂蚁数据库( www.antbase.org )最近在自然杂志的通讯部分对此进行了报道( 416 , 115 ; 2002 );生命工程树计划( (tolweb.org/tree )和一个系统发育数据库。 尽管有一些分类检索表和信息丰富的网站可以使用。但是博物馆标本的资料最常见的还是名录。 一个耗资巨大且由 2000 个物种组成的项目( www.sp2000.org )是一个综合分类信息系统( www.itis.usda.gov ),其目标是列出世界的生物群名录,而这些网站也与全球生物多样性联系在一起的信息设施( (www.gbif.org ),拟成为生物多样性信息综合性的数据交换中心。 最后,全球物种基金会( (www.all-species.org )已经为自己设定了目标,即在未来的 25 年中,编制地球上的所有物种的名录。 现行规范和分类代码的僵化 ——其中包括禁止纯粹的使用电子设备完成的描述 ——这是他们含有优势的一部分,对待这种改变不能掉以轻心。但我怀疑这些规则正在阻碍这个进程,限制该学科的陈旧的方法论以及大力渲染困难或不可能吸引主要资金以扭转其缓慢落后的趋势。肯定是到了付诸实验的时候了 ——国际分类学共同体相聚在一起,一个或几个主要的整体网络对生物群进行修订(并精确计算出单一分类应该如何运作)。这个大胆的设想必须得到现有国际委员会的认可和支持,或许没有认真的分类学家希望浪费自己的时间;没有一个机构会管理它,也没有任何机构资助它。但是,如果成功的话,这个改变使分类得到永生;如果失败了,也不难恢复到原状。总之,得大于失。
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猎蝽新物种24种
热度 9 lailaizhang 2017-4-27 12:27
猎蝽 (Reduviidae),顾名思义是捕食性的虫子。全世界已知约有七千种。但是许多未知物种还有待发现和描述。下面简单讲讲我的一项工作经历。 去年在 Biodiversity Data Journal (BDJ) 发了一篇             文章             ,名为《 71 种 Zelus 猎蝽分类专著》(   链接   )(图 1 )。这是我博士学位论文的一个章节。我的研究对象是美洲的一个属,叫 Zelus ,由   法布里丘斯   (Fabricius) 在 1803 年建立命名。此人是   林奈   的学生。有趣的是, Zelus 也是希腊神话里的一个神,中文称为   泽洛斯   。 Zelus 这个属没有中文名称,我们在此可以叫作“泽猎蝽” 1 。 在这项工作里,我参考、整理、鉴定了一万多个泽猎蝽标本, 描述了 24 个新物种,并且修订了其他 47 个物种。这么多标本哪里来的呢?借来的。我从九个国家的 26 个博物馆借来这些标本。当时完成这项工作的时候,单单是把这些标本打包寄走就花了整整三个星期时间 , 用了 50 多个纸箱子。 图1. 71种泽猎蝽分类专著的文章网页一隅。 物种修订整理的工作其实是两个方面。其一是厘定物种概念的界限。其二是正确地使用已有名称或者作出新的命名。也就是说我们要搞清楚有多少物种,如何区分它们,以及它们应该叫什么名字。这包括已知和未知物种。为什么正确的命名很重要呢?一个物种的名字由于种种原因不是一成不变的,往往会有多个名字。譬如一个人有乳名,有学名,古代还有字,有号。为了确保我们在科学交流上达到统一的口径,我们就需要一个办法和体系来对于物种的名称做出管理和记录。因为这篇博文不是一篇理论文章,更具体的就先不讲了。 我个人最喜欢的泽猎蝽叫做 Zelus championi (图 2 )。这个名字是纪念对于中美洲蝽类研究做出很大贡献的 George Champion 。这个种中文名称可以翻译为“乔泽猎蝽 ” 。此种 分布于中美洲和南美洲的北部,包括哥斯达黎加,巴拿马和厄瓜多尔。它的腹部是极其鲜艳的红色,而身体其他部分皆为炭黑色。这种强烈的对比让人一目难忘。 图2. 乔泽猎蝽 Zelus championi 侧面图。 泽猎蝽中有些好玩的现象。同一个物种,同一个地点,同样性别的的标本颜色可以有很大的差异,譬如 Zelus armillatus (图 3 )。有些物种的雌雄在颜色和体型上都会有很大的区别,譬如 Zelus kartabensis (图 4 )。但这些现象给物种厘定也带来了困难。如果没有足够的标本的话,就有可能把雌雄划为两种不同的物种。这些现象也可以作为进化和生态的题目来研究。这在分类学家的工作范围之外,但是我们的发现往往是其他研究的开端。 图3. Zelus armillatus 属于同一个物种、地点和性别的标本展现巨大的颜色差异。 图4. Zelus kartabensis 左为雄性,右为雌性。 下面讨论一下为什么在 Biodiversity Data Journal 上发表这篇文章。这个期刊是保加利亚 Pensoft 出版的。和更广为人知的 Zookeys 是一个出版社。不同的是, BDJ 暂时还没有被 SCI 收录。那我为什么要选择它呢?有下面这么几个原因。 1. 开放获取( open access ),有电脑能上网就可以看。不只是可以免费看,所有数据和图片都可以免费共享。当然,作者要交出版费。我投稿的时候,因为 BDJ 还在初期试运营,免去了版费,省了几千美元。 2. 强大的互动功能。譬如物种 分布地图 、生物名称链接(譬如猎蝽 Reduviidae )和读者 评论 。 3. 文章可以多种形式呈现,包括 html, xml, pdf 。这样一来,这篇文章就不仅仅是一个静态的文件,它同时也是一个小数据库,方便数据挖掘、转换和链接。 4. 信息电子化和外部数据库链接 。这篇文章里的所有标本数据都自动地被 GBIF 收录。物种的描述和绘图也连接到 GBIF 的网页上(例如 Zelus paracephalus )。这就好比一个自动生成的生物百科全书。 5. 所有物种都自动在 Zoobank 注册。最近的动物命名法则规定凡是电子出版的新的名称都要在 Zoobank 注册才有效。 BDJ 自动注册功能方便了这个过程。 6. 科学传播功能。 BDJ 网站和很多公共媒体相连。轻轻一点,就可以把文章发到 Twitter, Facebook, Reddit 平台上,让更过的人看到。我的泽猎蝽文章的科学传播数据 如此 。 7. 全程网上写作、审稿。 BDJ 的投稿不是上传 Word 或者 PDF 文件。整个的写作编辑,包括审稿都是在网上进行的。好比是写一篇博文,大家可以评论一样。不仅如此,还可以多人合作写作。 BDJ 用的体系叫 ARPHA (arpha.pensoft.net) 。 8. 最后, BDJ 不只是发表分类学文章。生态、进化、生物信息学的也发表。点击 这里 查看更多文章。 未知的,好玩的,神秘的,或是漂亮或是难看的,可能有用可能有害的虫子还有很多很多。亟待我们的探索,发现和描述。这会是我们昆虫分类学家下面几个世纪要为之奋斗的任务。 1 中文命名有很多优点。名称可以有确切形象的意义,譬如鞘翅目,不需要学习拉丁文也能明白。而且一个名字就可以同时表示多个分类阶层(譬如说“乔泽猎蝽”这个名字表示了种、属和科)。这些是拉丁文命名所不及的。但是拉丁名称又是统一交流所须要的。近来在英文杂志上发表的中国物种好像多数没有中文名,有些遗憾。
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生命之树、生物多样性与学科教育
热度 2 zhuchaodong 2017-3-21 09:50
PLoS Biology发表了一篇关于生命之树与生物多样性的观点论文。题目是: Walking and talking the tree of life: Why and how to teach about biodiversity。想想就很浪漫的一件事,生命之树重构的是生命从发源到现在的历史长河。作为有幸从事分类学、系统发育研究的科研工作者,可以在这棵树的一个分支上做一点点工作。闲来无事,在咖啡时间还可以到其它分支上去漫步,和其他同行讨论、讨论。 多样性的分类学细节是生物学教育的关键骨架。但是现在生物教科书中关于生命之树的教学方法,虽早已过时,仍被广泛应用。作者在论文中比较了传统方法和分支方法的不同:前者展示的进化关系 模糊 、不能明确表示出重要的生命进化节点、过多依赖于对分类学阶元信息的记忆;后者则相反,关注共同祖先、单系类群和近裔功能性状。分支方法明确基于达尔文有变化的后裔“的观点,为学生掌握生物多样性结构性细节提供了理论框架,并有助于他们主动学习。作者提倡反映生命之树的系统发育分类系统,这样可以在 教学 逐渐增加 复杂性,展示 阶元并应用主动学习的技术和策略。 目前国内动物学、植物学、昆虫学等教科书,基本还是采取经典的分类学展示方法。以动物学为例,每个章节涉及一个门类,从形态结构功能到分类系统。一般在一个章节讨论进化关系。然而相较于形态学、分类学,系统发育在过去的50余年发展迅猛。很多类群的系统发育关系均有深入研究,至少部分改变了过去单纯从形态的角度提出的观点。但是这部分的内容比重却少有增加,和学科发展不相称,没有反映新思路、新学说和新技术。本科生和研究生对这些学科的理解,自然就停留在背诵记忆为主的水平,难以在进化生物学的框架内去开展科学思维和探索活动。 教科书只是知识集成和传播的一种形式,有助于提供标准答案,但少于创新思维启迪。我读硕士研究生期间,讲课好的老师基本上都用投影胶片的方式,尽量收集学科新进展。学生难以跟上授课,难以把握知识点,但确实培养了主动学习、主动探索的习惯和能力。现在,互联网时代,编著者和学生等受众互动,应该形成更加多元、多角度并可以及时更新的知识库。有了学科前沿的展示窗口,自然会吸引年轻人。 PERSPECTIVE Walking and talking the tree of life: Why and how to teach about biodiversity Cissy J. Ballen , Harry W. Greene (http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.2001630) Abstract Taxonomic details of diversity are an essential scaffolding for biology education, yet outdated methods for teaching the tree of life (TOL), as implied by textbook content and usage, are still commonly employed. Here, we show that the traditional approach only vaguely represents evolutionary relationships, fails to denote major events in the history of life, and relies heavily on memorizing near-meaningless taxonomic ranks. Conversely, a clade-based strategy—focused on common ancestry, monophyletic groups, and derived functional traits—is explicitly based on Darwin’s “descent with modification,” provides students with a rational system for organizing the details of biodiversity, and readily lends itself to active learning techniques. We advocate for a phylogenetic classification that mirrors the TOL, a pedagogical format of increasingly complex but always hierarchical presentations, and the adoption of active learning technologies and tactics.
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Rudolf Meier论“分类学论文引用”(附译文)
热度 1 zhuchaodong 2017-3-18 22:45
分类学文献引用: 为什么引用?什么时间引用?什么内容可以和不可以:物种引用 MEIER-2016-Systematic_Entomology.pdf 最近部分期刊提出对分类学论文进行引用。特别是 Zootaxa 在 给作者的说明中就指出,当任何物种的学名第一次被提到的时候,也应当提到这个物种的命名人。 个人感觉这是一个积极的信号,说明大家已经关注到分类学在引证评价体系中被边缘化的问题,并在想办法提高分类学成果的认知度。 前段时间,陈华燕在他 的博文“拿什么来拯救经典生物分类学”( http://blog.sciencenet.cn/blog-361302-1036121.html )中提到:“如果非得按影响因子来评判,分类学文章应该得到应有的引用。因为现行的惯例是生物学的各个学科在使用物种名的时候根本就没有引用发表这个物种的文章”。但是如何引用分类学论文及其物种,学界还是有所分歧。 新加坡国立大学的Rudolf Meier教授(http://www.dbs.nus.edu.sg/staff/meier.htm)2016年在Systematic Entomology上撰文,讨论了分类学文献引用。 Rudolf Meier教授曾经和Quentin Wheeler教授(http://www.esf.edu/president/)合作,组织提出不同物种概念的学者,通过文字辩论的方式,对这些概念进 行了剖析(Species Concepts and Phylogenetic Theory: A Debate)(http://www.jstor.org/stable/10.7312/whee10142)。他在这篇论文中关于 物种描述、物种界定过程、物种定名人等引用的相关观点,值得我们结合系统学工作进行思考。 翻译:中国科学院大学硕士研究生张丹 物种分类研究的引用存在很多不足。虽然这个问题很久之前就已经意识到了,但是没有引起足够的重视。直到文章被引的次数开始影响经费以及工作,这个问题才开始被重视。目前提出了一个看似简单的改革方法。有些学术期刊强制执行这个方法,他们要求作者完整地引用物种的原始的描述。 例如, Organisms , Diversity Evolution 这些期刊现在都要求作者在文章中引用的物种,都应当有一个完整的支撑,要有参考文献,并且 Zootaxa 在 给作者的说明中就指出,当任何物种的学名第一次被提到的时候,也应当提到这个物种的命名人(发表的时间不需要给出,如果你给出了时间,那么就要在参考文献中提出一份完整的参考文献)。其他的学术期刊鼓励或者允许一些引用。 我认为,对于物种原始描述的引用依旧有不恰当的地方:适当的引用应该替代描述标本的文献;而且在发表的文章中,应当包括当前最新的分类研究的方法,有最准确的物种概念。我认为,生物学领域发表的文章在“方法”那部分应当包括物种鉴定方法和分类学的概念,而且鉴定结果应当被视为是“结果”的一部分。给出一个简洁明了的信息,以便审稿人和编辑的评定。 为什么许多物种的描述不能引用 如果已经发表的文章包含重要的科学信息或者支持某一个论点的,这个文章是可以被引用的。许多原始物种的描述并不符合阈值,大多是18-19世纪的物种描述。这意味着引用这样的文献是不恰当的。我用 Meigen 黑腹果蝇的描述为例:在有的地方认为,现代关于黑腹果蝇的文章应该要引用这个描述。 Meigen 是这样描述的:头,盾片,足是土黄色,腹部黑色。颈部白色,翅膀没有颜色。体长3mm.发表在一个专著中,这个专著包括了对9个新种的描述,其中的4个种是异名。很明显的是,其中的一个种 D. fasciata 现在是黑腹果蝇的异名。这意味着,就目前我们对物种概念的理解, Meigen 对这个物种区分的界限是不正确的。现在,无论是谁在文章中引用Meigen的文章都是错误的,因为他的黑腹果蝇不是我们现在所用的分类单元。如果作者现在的文章支持Meigen的观点,那么他们在文章中要提供一个引证,其中要包括当前的分类概念。他们必须声明:我们现在使用的物种之间区分的界限。引用后来描述黑腹果蝇的文章也是很必要的,因为在21世纪,Meigen对黑腹果蝇的描述还是远不够的。 当然,Meigen的工作与现在的研究依然是相关的。首先,他的命名能力是无可挑剔的,他选择的(黑腹果蝇)这个名字之前没有用过(这符合今天所有的命名惯例);第二,这个名字和这个物种通过具名模式联系在一起。这意味着,一些作者回顾黑腹果蝇的分类历史时必须查阅Meigen的描述。 分类单元的界定与命名 我反对机械地引用原始物种描述的原因是,分类单元概念和物种命名(物种的界定)。分类单元的界定是一个假说驱动,因为物种是分类单元基于明确的物种概念的假设。尽管分类技术很重要,但类群的命名不是一个假设驱动,毕竟,物种需要一个明确的命名系统,那么关于物种的所有的信息可以精确地检索到。因此,作者想要命名一个物种时应该核对是否需要引用后来的提供校正分类概念的文章。双重的引用在以前的文章中很常见,在那些充分信任给物种命名以及校正物种概念的作者的文章里面。 什么应当被引用? 生物学研究的标本,在发表之前必须要鉴定到种。在生物模式中,原始标本的来源通常是在作者说明文化来源的时候就揭示了。遗憾的是,大多数仅存的生物学文献都没有类似的透明度。在大多数的文章中,鉴定的程序没有提及到这些,而且利用的资源也没有引用(例如,最近的物种分类文章)。我认为这是分类学中引用危机的根本来源。主要的问题是,目前,标本鉴定并没有被当做“方法”的一部分,在“结果”中也没有考虑这个鉴定结果。政策的改变对文献的引用很有帮助。基因数据的提供,要求这些研究使用分子数据。我们对所有的研究都报以相同的要求,即要求物种标本的的鉴定。一些研究应当包含明确的分类和鉴定概念的表述。对于一个大规模的研究,这些信息应该以表格的形式呈现,行表示物种,列应当包含这些信息:(1)鉴定方法/文献,(2)鉴定每一个物种时使用的物种概念,(3)证据标本存放地。当以表格的形式呈现的时候,编辑和审稿人会很容易了解在文章中鉴定和物种概念是否被正确对待。注意,一旦鉴定包含了方法和结果的部分,发表的高质量的分类学文章的引用次数也会增多,因为综合修订的检索表被引用的机会也更高。原始的物种描述仅是在它们经受住了时间的考验以及包含有效的分类学概念或者鉴定方法的时候才可以继续引用。 有很多的原因解释为什么标本的鉴定应当被视为“方法”并且在“结果”中显示。大多数发表的文章的精确度和质量高度依赖于标本的鉴定。如果这个步骤不严谨将会使得发表的文章的质量下降。我的实际经验是,检索表中的错误将会导致一个错误名称的使用。我们错误的将一个物种鉴定为 Sepsis monostigma ,而它正确的物种名是 S. latiforceps 。 我们根据检索表鉴定,但很不幸的是这个检索表本身就有问题。我们对照检索表鉴定物种,但是检索表中提供的物种名是错误的。如果我们的原稿清楚地阐明鉴定方法,那么这些错误将会被关心这个问题的审稿人早一些发现。这也可以让后来的引用者避免这种错误。精确的鉴定方法和分类概念也能帮助避免一些问题,例如,在研究中用到的许多水蛭,医疗中发现属于多个物种。要求明确的鉴定文献信息,可以减少这种虽然缺乏同行评议但是在生态学研究中经常使用的“灰色”文献的使用。 整合分类和物种界限 在21世纪,精确的鉴定方法和物种界限相当重要,因为大多数的物种界限是基于最近的分子数据修订的。发现了许多形态学特征模糊的物种,这意味着“老的”物种界限都在改变,而且很多“老的”物种被分成了很多物种。作者的引用说明,含有明确的物种界限和鉴定物种的检索表的文章很重要。当然,这些文章的正确引用,是对最新和最近的分类工作的信任,这些文章中的描述往往比许多原始的描述有更高的质量。例如,在2000年发表的对鸟类的描述的文章很详细(描述,分布图)。它基于很多材料(更多的标本,物种,对比),而且相对于19世纪30年代的描述,这个描述被修改的机会更少。作为对比,机械地引用物种的原始描述可能达不到预期的目标,因为它忽略了早期和现代的分类工作之间质量上的差异而且还表示分类学是一个静态的没有发展的学科。 物种名是假说吗? 这个已经反复的强调(从根本上说,物种名是进化假说,新数据测试的时候物种之间的地理关系可能会改变)。但是,一些报告中合并分类单元的概念和物种名称,物种名称和类型之间有很密切的关系,而且是不可验证的。让我解释一下。如果我们假设物种不是人为确定的,那么生物的世界将一直被成千上万的物种占据。在某一个时刻,智人进化,而且在不久之后,分类学家基于一些在科学研究中采集的标本的数据来划分物种。当发现一个新的物种,一个或者一系列的标本将被指定为载名模式,而且物种名称和标本有关。一个物种有多个标本,限定的这个物种,以及决定新物种是假说驱动的延伸内容。然而,标本上只有一种类型的标签是不正确的。确实,如果物种名称是假设,那么它们应当是可以测试的,但是不管收集到多新的证据,物种的类型和名称之间始终有关系。物种之间的界定可能会继续发展,但是确定一个正确的物种名称是一个机械过程:如果一个物种在界定的物种水平范围内没有这个类型的标本,那这个物种是一个新种,而且应当描述。如果,标本处于一个新的物种范围,那么物种的名称可以基于标签信息确定。如果在这个物种水平的单位中有多个标本,那么命名法会根据优先权处理标本。 毫无疑问,当前生物学中引用的实践对分类学产生了一定的影响。我认为,主要的原因是物种的鉴定还没有包括在实验方法中,物种的检索表还没有包含实验的结果中。一旦期刊正式地要求作者给出物种如何鉴定,那么这个长期存在的分类学文献的引用问题将不再存在。一些要求也希望可以鼓励作者去反映研究中这重要的一步;同时,机械地引用物种描述,仅仅是给本科生的研究助理产生了更多的工作。 See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/309363274 Citation of taxonomic publications: the why, when, what and what not: Species citations Article in Systematic Entomology · October 2016 DOI: 10.1111/syen.12215
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生物分类学者之神仙说
热度 12 zhuchaodong 2017-2-24 08:13
今天黄复生老先生来我实验室。我们围绕喜马拉雅山西段,讨论了一些问题,让我受益匪浅。有些想法还需要结合今后的野外工作和实验室数据,慢慢验证。 1997年,我博士生导师黄大卫先生安排我和吴岷学兄去西藏野外采集之前,就让我们去向黄复生先生办公室请教。后来,我又随黄老先生等参加十万大山考察。我随身携带救心丸,紧随他的身边。当时一心扑在标本采集上,加之拍摄费钱,我们留下的影像资料较少。随后又和黄老先生、买国庆老师去海南,到海口火山口、尖峰岭、五指山(水满村)等地采集。黄老先生经典的一幕:腰缠装满酒精的“子弹”腰带,配一把美国军用匕首;见朽木则用匕首砍削,寻找其中的小蠹虫。在群山之中,他的砍木头的声音传出去,犹如啄木鸟一般。 自然,话题也提及到基础学科之一的生物分类学发展之曲折,学科之艰辛( http://blog.sciencenet.cn/blog-536560-1032723.html )。谈话之中,专门提到历史上农林牧渔等国家职能部门联合上书,论及生物分类之重要,从多方面促成了三志的立项和编研事业。以SCI为核心的评价体系初现之时,中国分类学者以编研或参与三志编研为一生之荣耀。然,评价体系日渐乖离。三志之书,集类群分类之大成,却不若任一SCI收录期刊之论文。分类学者,如黄老先生者,至爱类群已久,当然很难理解这样的评价指标;中年学者,在基础与应用学科之间平衡,聊求顺势而为:而青年学子,多有热爱之心,在生存与发展之间挣扎,难以逆势抗衡这样的评价体系。分类学非短平快之学科:一草、一木、一鸟、一兽,诚非专家不能辨。有位良师益友提到:分类学家就是神仙。这话颇有些道理:分类学家需要多年前辈精心培育、自身静心修炼,方有辨识的能力;长期从事野外工作,在自然环境中感受生物学之美妙;回到实验室,一人、一镜、一虫,思前想后,引经据典;偶有远客来访,清茶咖啡,论及分类之趣,不亦乐乎?另外,分类学者一般都长寿:鹤发童颜如黄老先生,仍然学术思维清晰。 强求这些神仙, 不论年岁、资历,放弃分类学的初心,去做类群之外的事情,实在是可惜了他们一身真功夫。另外一方面,其他行业的专家、学生,来做分类之事是好事,但需要主事的人有培养神仙的耐心和气度。 期待更多的有识之士, 遇有热爱分类的青年,还需不拘一格,当以有缘之人好好培育,为类群、为学科留存能够辨识物种的血脉。 黄复生先生和朱朝东(2016年年末) 黄复生先生和张彦周博士(2016年年末) 黄复生先生和Douglas Chesters博士(2017年2月) 黄复生先生和陈小琳博士、张彦周博士和王勇(2016年年末) 黄复生先生和张彦周博士,2017年7月 (准备昆 虫系统学会议报告) 黄复生先生和周青松博士,2017年7月(准备昆虫系统学会议报告)
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[转载]命名法规的重要性
热度 1 zhuchaodong 2017-2-17 12:34
Why Scientific Nomenclature is So Important: QA With ICZN Commissioner Frank Krell February 16, 2017 by Entomology Today Leave a Comment 1730 次阅读|1 个评论
九月随想:物种多样性研究数学化
热度 3 zhuchaodong 2016-9-26 11:03
最近联系报考研究生的邮件比较多些。很多学生在邮件中均提到对拟报考的导师的学科方向很感兴趣。研究生可能未来需要走上一条异于常人的科研道路,和本科生最大的区别就在于研究生需要探索未知的世界,而不是如大多数本科教育获得前人整理好的知识。现在越来越多的本科生,乃至中学生通过各种途径,了解或者亲身参与到一些科学实践中来。有些优秀的学生,能够在导师(们)指导下,完成从问题、方案、数据和讨论的全过程,发表科研论文,表现出非常大的潜力。兴趣、抱负、敢干、实干、机遇和学术传承在学士、硕士、博士和博士后阶段的比重各有不同。若遇到能抓住一两个兴趣点,又力争极致,导师和学生方能教学相长,分享学术淳香。因此,我寻找硕士生,关注学生能否敢干、能否实干;博士生则需要了解兴趣点、专业技能和潜在的抱负。博士后最好不用我们去寻找,同道则来,不亦乐乎! 爱因斯坦(《关于理论物理学的方法》, 1933 ):纯粹的逻辑思维不能给我们任何关于经验世界的知识;一切关于实在的知识,都是从经验开始,又终结于经验。这样的论断用在探索自然、发现物种多样性为主要目标之一的现代分类学,简洁明了。分类学与物理、化学、数学等并无二致,属于纯粹科学,致力于探索基本的自然过程,而不仅仅为解决实用主义者的需求。后者或可作为副产品之一,用于解决实际需求。学科培育过程中,如以需求为导向,则本末倒置,抓住芝麻,掉了西瓜;学科发展了,自然会有相应的副产品。有位老师曾经教导过我:起步阶段,两者不可偏废,总要能生存,才能求发展。但是解决了基本的平台问题,就需要回到学科本源,好好做科学。 生物学发展如此之快,如果能够如伽利略所言,把物种多样性的发生、分化与维持的片段和过程都能够数学化,那将是多么令人神往的奇妙?本科到研究生的生物学教育和培训过程中,需要扶持和加强数学、物理和化学素质的培育,才可能实现生物数学化的想法。今天下午有幸和陶老师等参加讨论。陶老师原来在加拿大数学系工作,回国后一直从事理论生态学研究工作。由于我们都在一层楼办公,经常碰到开开玩笑。听过他几次很正式的学术报告。基本的印象就是: 1 )基础概念和假说还没有说完,他的时间就用完了; 2 )认真围绕他的概念和假说去看几篇文献,发现比他讲的更加纯粹。当面请教过几次后,个人判断他追求的是纯粹的研究,而生物数学化是会者不难、难者不会。但是,今天他表达的寄生行为过程的数学化,我却是听懂了,并大为赞同。[此段并未前去征得陶老师本人首肯,但我对他的纯粹学科的风格是大为钦佩的。] 以昆虫行为学为例:这本身就是昆虫学和动物行为学领域非常前沿的高难问题。专业学者本身就面临很多挑战,如昆虫生物学特性和行为模式的解析。但是把这些复杂的现象,分解为一些统计学家或者计算机工作者能直观理解的简单的过程,则数学化的进程就完成了大半。以高速发展的基因组学为例,毫无疑问生物学工作者面临的不止是数据的获取和分析问题。但是,由于ACGT和计算机能够处理的二进制的天然的内在联系,很快就让计算机专业的专家转变为一流的生物信息学家或者计算生物学家。 感觉和其他学科学者合作需要几个前提: 1 )明确的问题; 2 )明晰需求,形成共性; 3 )各行其是,建立点对点的交叉。 我和计算机学者合作过,也合带过研究生。现在的专业教育和专业发展,无形中产生了很多壁垒。数理化特别好的,很多都去研究或者从事热门学科;而相对冷门的学科,如宏观生物学则缺乏深厚的数理素质教育。两者相遇,很难产生共鸣。因此,有了问题和需求,互相解释清楚可不是一件容易的事情;同时也需要彼此对一个问题能够由共同的兴趣,也需要发挥各自的特长。现阶段,在博士后资源不是特别丰富的现实情况下,合作培养研究生是一种不同学科交叉的较好模式:1)研究生还处于学习知识和培训技能的阶段,犹如仔玉,可耐打磨;2)导师分别从不同的学科熏陶,研究生容易形成多学科、多角度思考与解决问题的习惯;3)研究生没有形成专业的思维定式,可以成为专业导师之间沟通的桥梁。 每个学科发展的阶段不同,形成的阶段性热点不同。我个人不是太喜欢太热的工作,而更加倾向于钻研发展了一定阶段,但是仍然存在的共性问题。但是这些问题之所以存在,其中很多都源于本专业工作者缺乏数理基础。以我喜好的物种多样性研究,特别是生物系统学方向为例,计算机技术和测序技术的出现,产生了大量数据收集、处理和分析的热点问题,也带来了几十年学科革命性的变化。这些数据相关的工作,均对数理基础提出了很高的要求。现在组学时代的到来,原来的一些概念、技术和方案已经到了需要调整,乃至革命的阶段。 期待有更多对生物学感兴趣的数理高手加入这样的物种多样性研究数学化的工作中来!
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昆虫分类学子成长点滴
热度 5 zhuchaodong 2016-4-16 10:57
腹柄姬小蜂属( Pediobius )是姬小蜂科中美丽而物种较多的属之一。1996年我入所就读博士学位之初,黄大卫老师就有意让我整理该属。很多标本是他读研期间饲养所得,并亲手制作。后来我论文选题姬小蜂亚科分类学,但黄老师的初心一直挂念于心不敢忘怀,希望找到一个合适的研究生深入开展此项工作。 曹焕喜同学本科在王家园实习,踏实肯干,得到老师、同学和合作果园赵连祥的赞许。就读研究生以来,勤于钻研寄生蜂多类与生物学。我直觉认为她是一个学分类的好苗子,并逐步引导她研究该属,但也为她遇到的挑战而暗暗担心、鼓劲。后来虽有数次来自其它方面的影响和冲击,小曹还是坚持了下来。她围绕该属做了许多工作,打下了分类学坚实的基础,并初步完成了中国40余物种的分类整理。该工作即将投稿,并得到了John La Salle、Gary Gibson、杨忠歧先生等支持或评论。尤为可贵的是她已经开始逐渐和大家分享分类工作中的艰难、惊喜和乐趣。在 分类研究过程中, 这样的惊喜,可能伴随着新物种、新纪录、新特征的发现,但也需要学子长期端坐冷板凳,认真观察、思考和体会每个解剖镜下的标本的精妙之处;这样的惊喜也让我像有一次发现了珍稀标本,回想起当年我在动物研究所生物楼216和彦周检视小蜂的场景。每头标本都是长期适应生态环境的自然产物,因为一种偶然的过程,成为我们尝试了解的物种的研究材料。这样的发现,平凡、细微而令人惊喜,引无数俊才竞折腰!也要感恩廖定熹、黄大卫等先生,苦心孤诣奠定了动物研究所小蜂研究基础;更加幸运能够在动物研究所这样的学术氛围,周围一批对传统分类充满情感的科学家和研究生,熏陶了新的传人。 世界姬小蜂科超过了4500种,中国物种数尚待厘清。师傅领进门,修行在个人。期待小曹能够拥有更多分类过程中的惊喜,立足姬小蜂分类,逐步学习新知识、培养新技能,顺利获得博士学位;更期待有更多学子喜欢美丽的姬小蜂,把中国的本底逐步了解清楚。 下面原文摘引了她前几日晚上发布的微信内容 : 发现两头珍贵的 Pediobius bifoveolatus ,像拣了两块金元宝一样。在看到它的那一瞬间,肾上腺素像暗夜里的烟花一样砰的一声,尽管只是昙花一现,但我应该把这种情感划分为惊喜。我一直想把特别的感谢致尊敬的杨雪美女士,我敬爱的小杨姐,除了她,谁还能理解在浩如烟海的虫堆中搜寻渺茫的姬小蜂的痛苦与孤独?感谢她总是给我 P. bifoveolatus 一样的惊喜与希望。 注:文中所指小杨姐是实验室杨雪美女士。她从2006年5月即作为我和彦周的研究助理。开始主要负责挑拣并制作寄生蜂标本,后来逐渐以研究组后勤事务为主。她长期勤勤恳恳,任劳任怨,为多位研究生提供了宝贵的支持。 附: Pediobius 属部分背景资料 腹柄姬小蜂属是恩姬小蜂亚科(Subfamily Entedoniinae)中最大的属之一,是重要的寄生蜂类群。该属的鉴别特征包括:雌虫触角索节3节,棒节2节;中胸盾片和小盾片上没有中沟;并胸腹节上有一个后部分离的中脊,或者两个近平行的脊;柄后腹第一节通常较大。世界已记述216种(Noyes, 2012);而在我国,本属的部分物种为广布类型,也有许多物种为地区特有种类。 该属种类的寄主范围很广,包括昆虫纲的许多类群,约700个物种。由于本属物种广泛的寄主范围,腹柄姬小蜂属在生物防治领域得到世界学者的关注。 1953年以前,本属的物种均被认为属于 Pleurotropis Förster中。Crawford (1912)首先发表了一个北美分种检索表。1915年,Waterston再次定义该属:他对属和一些种的鉴定和的定义一直被分类学家所公认。Ferriere(1953)确立了 Pediobius Walker 1846才是正确的属名。Erdös(1954)在研究匈牙利姬小蜂的工作中给出了一个本属的物种检索表;Graham(1959)在英国姬小蜂科分属、种的检索表中,给出了一个本属的分种检索表;Bouček (1965)依从Graham(1959),订正研究了欧洲的本属物种;Burks(1966)对北美的物种进行了订正研究,但是他所研究的材料主要为寄主中饲养出来的标本;Kerrich(1973)对热带和亚热带的物种进行了订正研究;Khan Shafee(1983)对印度该属物种进行了研究;Peck(1985)对该属进行了订正研究,但是他的研究局限于加拿大和阿拉斯加地区的物种;Kamijo(1986)发表了日本该属物种检索表,并作了一些说明;Dawah(1988)对英国寄生广肩小蜂的 P. eubius 种团进行了研究。 我国该属的研究历史最早可以追溯到Thompson(1955)。从1955年到现在,先后有Thompson (1955)、Herting(1976)、Husain Khan(1986)、Shaefer et al.(1986)、Kamijo(1986)、Kerrich(1973)等学者在研究工作中涉及到中国的种类。国内学者对该属的分类学有一定的研究: Liao et al. (1987)、Peng Bao (1988)、Cheng et al.(1988)、Huang Shaefer(1990)、Wang et al. (1990)、Sheng Li (1992)、Sheng Kamijo(1992),Sheng Wang (1992)、Sheng Wang(1994)等对本属17个物种进行过研究。1994年,盛金坤教授在《江西科学》上就江西省的材料给出了一个物种检索表。此后少有该属物种的修订报道。近年,杨忠歧先生在新作中也发表了新种。
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[转载]黄复生先生-2016年
热度 1 zhuchaodong 2016-4-15 16:42
追逐理想 锤炼人生(图/文 姜春燕) 4 月 11 日 下午,动物进化与系统学院重点实验室暨国家动物博物馆党总支组织研究生、博士后及部分青年职工党员参加了听老科学家作报告的活动。 活动由党总支书记梁红斌老师主持,本实验室退休党员,著名昆虫学家黄复生先生应邀作了题为 “ 追逐理想,锤炼人生(与年轻人共勉) ” 的精彩报告。 黄 先生首先从思想、身体素质、知识、采具准备及野外职责履行等方面,讲解了野外科考工作需要注意的内容。之后向年轻人介绍了他多年的科研心得,并且给大家推荐了 “ 努力钻研、勤奋总结 ” 的八大方针:一是多思考、多分析;二是努力学习,除专业分类学论文外,多学基础知识;三是多看标本,从不同角度分析特征的不同价值;四是注意不同学科的交叉,学为我用;五是培养兴趣,活跃思路,广泛搜集材料;六是努力研究,善于联想;七是勤奋笔耕、及时总结;八是追逐理想,实现人生价值。他列举了老一辈科研工作者不怕艰险、大胆求真的实例,并给大家分享了自己多年科研及生活的心得。黄先生勉励与会党员要珍惜时间并练就强健体魄,在人生正当年的年纪热爱自己的专业工作,明确目标、努力创造。 第二学生党支部书记葛斯琴老师对活动进行了总结,强调本次活动的目的在于帮助青年党员从老一辈学者的报告中学习执着、认真、严谨、坚持的治学态度,并在研究工作中付诸实践。
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怀念哺乳动物分类学家王应祥先生
热度 11 wangdh 2016-4-2 10:37
怀念兽类分类学家王应祥先生 ( 王德华 ) 春节过后上班,处理《兽类学报》的稿件。有一篇分类学的稿件,我建议再请我们学报的老编委昆明动物研究所的王应祥先生审阅。没想到编辑部罗老师回复我的邮件说,王先生前几天过世了,她也是刚得知。可以想象我当时心里是一种什么滋味。沉默良久,告诉了王先生的老友。老友很悲伤,说春节前还给他打电话提前拜年呢,想不到竟是最后一次电话。 王先生是《兽类学报》的老编委,兽类分类学家。在分类学人才逐年奇缺的今天,他是我们学报非常关键的审稿专家。国家虽然很大,有时候在某些方面起关键作用的人物,不见得很多。脊椎动物分类学人才贫乏,已经开始影响到一些学科的发展。如何平衡发展新兴学科和传统学科,是需要国家层面进行一些相关支持的。 王应祥先生生平(信息来自《兽类学报》编辑部): 王应祥研究员于 2016 年 2 月 10 日因病在昆明逝世,享年 78 岁。 王先生于 1938 年 7 月 21 日出生于云南省红河县, 7 岁时随父母到昆明,就读于昆明布新小学、云南师范大学附中。 1957 年进入四川大学生物系动物专业学习, 1962 年毕业后分配到中国科学院昆明动物研究所工作,历任研究实习员、助理研究员、副研究员和研究员,直至 2003 年 4 月退休。 王应祥先生一生立足于我国西南哺乳动物学研究,主持或 参加多项中国科学院重大、重点项目和国家基金委重点项目,如:青藏高原 - 横断山区综合科学考察、中国西南部四省五方国土资源综合考察和发展战略研究、西南武陵山区生物资源综合考察与评价、川滇藏交界地区陆栖脊椎动物系统演化研究、以及景东无量山、西双版纳、高黎贡山、云南南部红河地区、云贵高原以及贵州、广西哺乳动物资源科学考察研究等。先后发表研究论文 121 篇,主编专著 4 部,参编专著 14 部,描记兽类新种 5 个、新亚种 27 个,报道中国新记录种 6 个。 王应祥先生为中国哺乳动物分类学做出重要贡献。 2003 年出版的《中国哺乳动物物种和亚种分类名录与分布大全》对中国哺乳动物分类进行了系统整理,为后续相关研究奠定了基础。 王应祥先生曾任中国科学院分类区系学科发展专家委员会委员、中国科学院昆明动物研究所学术委员会副主任、脊椎动物分类区系研究室主任、《动物学研究》副主编、云南省动物学会理事长和中国兽类学会理事及灵长类专家组组长、 云南省自然保护区评审委员会副主任、云南野生动物保护协会副理事长、 国际自然保护联盟物种生存委员会 (IUCN/SSC) 灵猫类专家组小型食肉目动物保护专家组或养殖保育专家组成员 等。 王应祥先生千古! (照片来自网络。致谢!)
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[转载]Dr. Bob came to share his academic experiences
热度 1 zhuchaodong 2016-3-4 08:20
Dr. Bob came to talk about AXIOS Robert Murphy(Bob)博士、教授,是加拿大皇家安大略省博物馆馆员,多伦多大学教授,世界著名的两爬系统学家。2003年2月,我有幸得到国家留学基金委的资助,到他的实验室访学。从此开启了昆虫分子系统学研究的窗口。十多年来,Bob几乎每次在北京转机,都来动物研究所和包括我在内的老朋友交流科研进展和心得,并开展合作研究工作。 此次来京,Bob和我们分享了他长期投稿过程中经历的一些问题和对AXIOS系统的想法。AXIOS系统是Molecular Ecology和其它一些生态和进化生物学领域的编辑们,为提高作者投稿效率,提出的一套新思路:在作者投稿到专业期刊之前,评估最合适的候选刊物。这个思路,可以避免作者被拒稿后,不断修改论文格式,并占据编辑和审稿人宝贵的科研时间。在投稿量较低的情况下,这样的情况不算太严重;但在很大的投稿量情况下,每年投稿人、编辑、审稿人在质量不高、反复拒稿或修改稿件格式的过程中浪费了海量而宝贵的科研时间。 What’s is AXIOS? Axios Review is an independent peer review service for evolutionary biology and ecology. We aim to eliminate rejections on the basis of novelty or scope. http://axiosreview.org/about-axios/ 下面引用了2001年,Bob在科学杂志上的一段评述(www.sciencemag.org/careers/2001/06/curator-new-millenium)。在这段评述中,Bob和大家分享了他的职业生涯中一些重要的阶段、经验和对传统博物馆分类学馆员的见解。 A Curator in the New Millenium F or as long as I can recall, I have wanted to be a museum curator. Blessed or cursed, I have the “collecting gene.” After I completed my B.A., I interviewed with a potential graduate adviser, Alan Leviton, a renowned herpetology curator at the California Academy of Sciences in San Francisco. He asked when I expected to graduate with a planned Ph.D. “About 1980, sir,” I replied. Next, he asked me to name every major North American natural history museum. This was easy. He seemed to be impressed. Then he asked the names and approximate ages of all herpetology curators. The names were easy, but the ages presented some problems. He then noted, “So you see, young man, you don’t stand a snowball’s chance in hell of getting a job in a museum, because no one will retire when you graduate!” To this I responded, “But wasn’t the same true for you?” I became his student and 10 years later a curator at the Royal Ontario Museum. Museum curatorial positions are very rare. In North America, there are only about 20 herpetological curator positions in what can be termed major museums, and yet there are far more than 600 herpetologists in academic positions. When a new position is offered, it’s news that everyone watches. Competition tends to be fierce. After all, what other academic position requires fieldwork and usually provides some or all of the funding to accomplish the task? Major museums with herpetological curatorial positions linked to faculty slots at leading universities are even more rare: the University of California, Berkeley; Harvard University; University of Michigan, Ann Arbor; University of Kansas, Lawrence; McGill University in Montreal, Canada; and the Royal Ontario Museum with the University of Toronto, Canada. In contrast, the other major natural history museums do not have direct faculty ties: the Field Museum in Chicago, California Academy of Sciences in San Francisco, the Smithsonian Institution in Washington, D.C., American Museum of Natural History in New York City, Carnegie Museum in Pittsburgh, and Los Angeles County Museum, although many curators have adjunct faculty appointments. For a curator, both direct academic ties and graduate student supervision are critical. As Al Leviton once aptly commented, “You won’t stay current if you don’t have students to teach you new tricks.”Getting a curatorial job is tough. It takes a combination of self-marketing, academic training, interview skills, politics, and a whole lot of pure luck. Applicants must market themselves by publishing in the appropriate, leading journals and in traditional museum publications. Publications need to have a systematics and evolution orientation and be novel or environmentally relevant or both. Visibility is almost as important as academic pedigree; the chosen topic must have intrinsic appeal and should have demonstrable innovation. Students with a background in museum-based research and collection management have a distinct advantage over those who do not, but essential experience also can be gained through part-time employment or volunteering. Interview skills are no less important. Regarding pure luck, usually someone must retire just as you graduate, and your research organisms may need to be from a particular geographic region. Collections tend to have geographic orientations, and many positions are tied to the strengths in the museum’s holdings, whether in Canada, Latin America, Asia, Africa, or the Caribbean.Perhaps politics is most important of all, and from this no one ever escapes-ever. It can range from committee meetings, confidential telephone calls, and e-mails to pure, unadulterated, uncensored gossip and spiteful power struggles. The curators of the major museums know each other well, and they rely on each other for research, exchanges, loans, assistance, and information, even about one another. Politics can make you, break you, promote or fail you, fund you, or leave you selling used cars, regardless of your qualifications or the tenure of the incumbent. It’s just like poker if you’ve got the ante to play: You are rarely dealt a royal flush, but you don’t need one to win. Winning, and the amount you win, depends as much on the cards you hold as on how well you play them.Academically successful curators spend the most time on research-related endeavors, including acquiring research funding. The mere description of new species is no longer viewed as indicating original research. Today’s life science curators are expected to reconstruct the phylogenetic relationships of organisms and interpret the evolution of particular features based on their history, apply their phylogenies to conservation issues, and be involved in bioinformatics. The description of new species is secondary. Research is quickly shifting toward applied conservation issues–not only the documentation of species diversity, but also fine-grained DNA analyses of geographic variation for species management and status assessment. Research has become very molecular and, unfortunately, traditional anatomical studies have become rather passé. The most productive research programs invariably involve graduate student training, and for me, work with visiting colleagues from developing countries, such as Mexico and China. The traditional requirements of fieldwork and collection acquisition continue today, consuming 2 or more months per year. To this add a proverbial mountain of manuscripts and grant proposals to review. There is considerable variation among individual curators in terms of research, exhibits, and administration, and no two are alike. Some curators do not have academic appointments, and thus have neither a cohort of graduate students, external research funding, nor active research programs. The future of museums is uncertain, certainly far more so than equivalent university professorial positions. For example, the Smithsonian Institution just announced plans to reduce its research staff by 350 positions. We are in a biodiversity crisis, and highly qualified systematists and museums are desperately needed to study and evaluate environmental trends and to help document priorities for conservation. Yet, there has been no significant expansion of museum positions. Many museums are suffering from frozen or reduced budgets and vacant or terminated curatorial and support positions. The number of curatorial positions has dwindled recently in many countries, including in Canada and the United Kingdom, and yet globally the human population, potential resources, and environmental needs have all grown at an alarming rate. There is a paradox between granting agencies putting large amounts of additional financial resources into biodiversity and conservation research, and the trend for stagnation or cutbacks at museums. For the optimist, this presents a great challenge to excel in research relevant to all of society. Although I sometimes wonder about the future of museums, the positive aspects of being a museum curator far outweigh such concerns. Dr. Robert Murphy is a senior curator of herpetology at the Centre for Biodiversity and Conservation Biology, Royal Ontario Museum, and a professor of zoology at the University of Toronto.
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rRNA二级结构中的分子独征在系统发育重建中的应用--澳丝蝽科案例
hypermarket 2016-2-4 15:33
对于分类学实践来说,比较理想的分类特征应该在各子类群之间可以被明显区分为不同类型(间断变异)、而在各子类群内部为同一种类型(状态稳定),如果该特征还与近缘关系直接关联(衍征apomorphy,甚至是独征autapomorphy)而不只是表面相似(非同源相似homoplasy、趋同convergence),那就更理想了。 这样的特征并不少见,例如脊椎动物的脊椎,六足动物的3对胸足,等等。但是相对于极为庞大的物种多样性和进化树来说,这样的特征仍然非常稀缺。相对于形态特征来说,分子特征数量要大很多,在分子系统学以往的研究中这更多体现在依靠分子数据量的优势去降低重建系统发育过程中的随机误差、提升系统发育推断的可靠性;不过另一方面,其实分子特征的庞大数量同时也使其成为挖掘理想的分类特征的新来源。虽然这在以往的研究中案例不是很多,但是已经有一些案例开始显示分子特征作为分类学特征的价值。 蝽总科是蝽类昆虫中的第3大总科,从中文“椿象”名称的源起到人们在生产生活实践中所认知的“臭屁虫”(或者西方人所说的stink bugs),其实主要就是这类昆虫带给人们的感觉。蝽总科被划分为十余个科,这些科的体形大体上可以分为两类,一类是比较典型的“半鞘翅”的形象,而另一类则是“甲壳虫”式的形象(图1);后一类型是由于中胸小盾片极度扩展而成,能覆盖腹部背面的绝大部分甚至全部。有趣的是,属于后一类型的类群在蝽总科中还非常丰富,单纯从科的数量来说能占到近一半,例如Aphylidae、Canopidae、澳丝蝽科Lestoniidae、Megarididae、Corimelaenidae、龟蝽科Plataspidae、盾蝽科Scutelleridae、隆背蝽科 Thyreocoridae,此外还有蝽科Pentatomidae中的若干属。 图1. 蝽总科中小盾片发达的类群举例(各图版来自互联网,版权归原作者所有) 澳丝蝽科是一个澳大利亚特有科,在以往的分类学研究中,对于其近缘类群主要存在2个观点。一个是根据雄成虫生殖器、毛点等构造认为其与盾蝽科近缘;另一个是认为其雌成虫腹面的盘状器(disk-like organ)与同蝽科Acanthosomatidae雌成虫腹面的潘氏器(Pendergrast's organ)同源,因此这两个科近缘(其实潘氏器这个特征在同蝽科内部并不稳定,谢强注)。Wu et al.(2016)基于18S和28S rDNA的近全长序列,对包括的澳丝蝽科在内的蝽总科的十余个科进行了rRNA二级结构比较研究和分子系统发育重建( http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/zoj.12385/abstract )。结果表明澳丝蝽科与同蝽科亲缘关系最近,并且两者在rRNA二级结构的多个局部特异性地共有一些寡核苷酸特征(图2)或单核苷酸特征,这些特征可以作为分子独征很好地支持分子系统发育的重建结果(这些位点在进行系统发育推断之前已经从矩阵中去除,因此两者是互相独立的证据)。 图2. 蝽总科在18S rRNA长度变异区段E(A)和28S rRNA长度变异区段D3-1(B)的寡核苷酸片段特征,两列最上方的2个科是同蝽科和澳丝蝽科 rRNA二级结构中的分子衍征在系统发育重建研究中的应用还有其他案例,例如缺翅目Zoraptera与网翅总目Dictyoptera之间的近缘关系(Wang et al., 2013)等。 参考文献 Wang Y-H†, Engel MS†, Rafael JA†, Dang K, Wu H-Y, Wang Y, Xie Q*, Bu W-J*. 2013. A unique box in 28S rRNA is shared by the enigmatic insect order Zoraptera and Dictyoptera. PLOS ONE 8: e53679. Wu Y-Z†, Yu S-S†, Wang Y-H †, Wu H-Y, Li X-R, Men X-Y, Zhang Y-W, Rédei D*, Xie Q* , Bu W-J. 2016. The evolutionary position of Lestoniidae revealed by molecular autapomorphies inthe secondary structure of rRNA besides phylogenetic reconstruction (Insecta:Hemiptera: Heteroptera). Zool. J. Linn. Soc. DOI: 10.1111/zoj.12385.
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[转载]经典分类学的可持续发展
zhuchaodong 2015-12-16 08:56
不仅是植物标本,几乎每一个自然类博物馆都面临这样的问题,大量标本没有得到准确分类鉴定,其中不乏潜在的新物种;同样,公共基因库中序列没有准确物种信息的情况也很严重。不要说国内的自然博物馆了,就像中科院动物所、植物所和微生物所的专业标本馆(动物所的即国家动物博物馆)还有很多分类学问题没有解决。 国家需求客观存在,但人才培养周期长,队伍严重不足。 作为一门不可替代的经典学科,分类学发展至今,靠的就是不断促进并从其它相关学科的发展中获得新的力量。国家的扶持和培育是一个方面,方向交叉、拓展应该是做大做强学科的根本。 原文:Widespread mistaken identity in tropical plant collections DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.10.002 报告称全球自然史博物馆半数植物标本或标错名字 中新网12月15日电 据外媒15日报道,美国《当代生物学》一份报告显示,在全世界的自然史博物馆中,多达一半的植物标本可能被标错了名字。 就算再有经验的植物学家,也不可能准确认出每一种植物。每当一种新的植物标本被送到博物馆,从现有记录中找到它们的正确名称常常很有挑战性,有时植物标本的名称就在这一过程中被搞错了。1969年至2000年,全球收集的植物标本数量翻了一番,但研究的速度跟不上,一些错误标本名称便来不及更正。 多年来,英国牛津大学等机构的研究人员分析了4500件非洲豆蔻植物标本,确认了非洲豆蔻植物的所有种属。结果发现,被研究的这些标本中至少58%的标本弄错了名字,或者标注的是已停用的旧名字,或者仅标明种属名称。由于近些年来很少有植物被这样大规模地专门研究,他们估计,其他植物标本名称错误的比例可能与被研究的这些非洲豆蔻植物差不多。 研究人员还发现,对同一种植物的标本,不同的博物馆使用的名字也常常不同。他们研究了亚洲热带雨林龙脑香科植物的21000件标本,结果发现,其中约三分之一被各个博物馆标注了不同的名字。 据研究人员保守估计,全球自然史博物馆的植物标本中可能有50%的标本被错误标注名称。全球已知存在180万个物种,其中植物物种约有35万,昆虫物种为95万。昆虫标本名称标注错误的问题可能比植物还严重。 负责这项研究的牛津大学专家罗伯特·斯科特兰在一份声明中说:“在生物学的许多领域,包括进化和应用保护的学术研究,都需要准确的命名支撑。如果标本没有被准确标名,标本收藏就没有意义。”
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[转载]回顾2014年10大物种名单:分类学成果也可以广受关注
zhuchaodong 2015-5-7 21:35
去年浙江古田山采集到的蚁墙蜂的新种 ( Deuteragenia ossarium ) 发表以后,国外媒体广泛报道。其新、奇、特和故事性都比较强。能否进入新一期的十大新种榜单? 中国物种多样性丰富,还有大量的物种有待研究和发表。期待中国学者发现更多新物种并带给世界更有趣的故事和更美妙的文化。 Top 10 New Species of 2014 January 1, 2015 | by Lisa Winter http://www.iflscience.com/plants-and-animals/top-10-new-species-2014 photo credit: Ohl et al. As 2014 draws to a close, let's take a look back and celebrate the top 10 announcements of newly discovered species from the past year. These aren't presented in any particular order, because they're all pretty great. Click on the titles of each species to learn more about the discoveries. River Dolphin Image credit: Nicole Dutra When the discovery of a Brazilian river dolphin was announced in January, it was the first new species of river dolphin that had been described since World War I. Inia araguaiaensis was originally believed to be members of I. geoffrensis, until genetic analysis of the mitochondrial DNA and closer examination of the skulls proved otherwise. The dolphins were named in honor of the Araguaia River basin, where they live. 第一次世界大战以来首次描 述的淡水豚。科学家应用线粒体基因和头骨数据,界定了这个新物种。 Pseudoscorpion Image credit: J. Judson Wynne Inside a tiny cave in the north rim of the Grand Canyon renowned for its biodiversity, researchers discovered two species of tiny blind pseudoscorpions. Though they have front pincers like scorpions, they have a rounded body, rather than a venomous stinger tail. The specimens were originally collected between 2005 and 2007. In addition to describing the new species, the researchers recommended that the cave in which they live continue to be under protection, forbidden from entry by tourists who could harm the ecosystem. 大峡谷洞穴中发现伪蝎。 New York Frog Image credit: Brian Curry A new species of frog from New York City was formally described in October, which is the first time the metropolitan area has had a new frog species since 1882. The frogs have a fairly large range, spanning from New York down the coastline down to North Carolina. The frog was originally suspected to be a unique species by Carl Kauffeld in 1937, though the idea didn't gain much traction and was later forgotten. The species was named Rana kauffeldi in his honor. 1882年以来首次在大都市里发现蛙类新种。 Harry Potter Wasp Image credit: Ohl et al. Remember the terrifying ghost-like creatures known as dementors from the Harry Potter series? They have been immortalized in the scientific literature after Ampulex dementor, a wasp native to Thailand, was described earlier this spring. The name was chosen after a public voting campaign held by the Natural History Museum in Berlin. The wasp reminded many of the dementors due to its terrifying way of getting into its prey's head, literally. Females of this species lay eggs inside the head of a cockroach, turning them into zombie-like incubators. The offspring later hatch and then eat their way out. 这种泥蜂的雌性将卵产在蟑螂的脑袋里,并使之成为一个僵尸一样的孵化器。新种的名字, Ampulex dementor 是有柏林自然历史博物馆通过公众投票选出来的。 Supersonus Image credit: University of Lincoln Though they be but little, their mating call is fierce. A paper published in June described a new genus of insect which has a record-setting mating call. Supersonus, as the genus was named, emits an ultrasonic mating call that can be heard by other members of the species, but is outside of the frequency which can be heard by potential predators. These insects, which are related to katydids, live in South America. 南美的这个新种可以发出超声波。这种声波只能被物种内的个体收到,而它的捕食者则不能。 Deep Sea 'Mushroom' Image credit: Just et al. These organisms proved to be a phylogenetic oddity, not quite fitting in with Cnidarians or Ctenophorans. Proper categorization could prove to require a major overhaul of the tree of life, as it would require the addition of an entirely new phylum. Though they look a lot like mushrooms, these are actually animals who live in the deep sea. The specimens were originally collected in 1986, but were luckily preserved well enough to make the proper description nearly 30 years later. 这些标本采集于1986年,看上去很象蘑菇。实际上它们是一类居住在深海的动物,代表了动物界的一个新门。 Praying Mantis Image credit: Gavin Svenson/Cleveland Museum of Natural History A paper published in March described nineteen new species of bark mantis, which span eight countries throughout Central and South America. The coloring of the mantises allows them to blend in with foliage and litter on the forest floor, allowing them to quickly sneak up and attack their prey. Two of the new species were named after the lead author's daughters, and tributes were paid to former Vice President Al Gore, explorer James Stephen Fossett, and TV hosts Chris and Martin Kratt as well. 这篇论文发表了19个螳螂新种。这些物种有很好的隐蔽色,有助于它们快速捕食。 Deep Diving Whale Image credit: Lisa Thompson The first specimen of this new species of deep-diving whale was actually collected over 50 years ago, but the species proved to be so elusive, another would not wash onto the shore for two more years. It was originally predicted to a member of another species, but when another specimen washed ashore recently, scientists were able to perform genetic analysis, and identify the whale as a distinct species. 海浪帮助科学家采集到一头罕见的深潜鲸类。该新种的第一头标本采集于50年前。 Marriage Equality Snail Image credit: Chih-Wei Huang It was announced in October that a species of snail that was originally believed to be a similar species originally described in 1884 was discovered in Taiwan. The species was named in honor of marriage equality, and was dubbed Aegista diversifamilia. Diversi- comes from the Latin diversus meaning different, while familia comes from the female form of the Latin word for family. As the snails are hermaphroditic, the researchers paid tribute to the fact that there are all kinds of different families that exist in the world. 台湾发现一个蜗牛新种,和1884年的另外一种近似。 Threatened Birds Image credit: Steve Garvie In July, the wildlife group BirdLife International announced the recognition of 361 new distinct species of bird. Many of these birds were assumed to have been other species, which meant that they were not given the conservation assessment they may have needed. In fact, about a quarter of the newly-identified species were designated as threatened. However, now that researchers know more about the biodiversity of these birds, more can be done to protect them and preserve the species. BirdLife International认定了361个鸟类新物种。这些鸟类,大部分曾经被认为是其它物种。
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[转载]保护生物物种,更需要培育新一代分类学者(作者:刘星月)
zhuchaodong 2015-5-6 08:21
保护濒临灭绝的生物分类学家【原题】 近日英国伦敦自然历史博物馆启动了一个名为“Identification Trainers for the Future”的项目,旨在为英国培训一批年轻的物种鉴定专家,并希望将传统的物种鉴定方法得以传承。项目指出了目前能够掌握传统分类鉴定方法的专家正在急剧减少,许多生物类群的鉴定已无专家研究,这一趋势严重阻碍了生物多样性、保护生物学等方面的研究。 中国是生物多样性大国,与发达国家相比,很多类群的相关研究近乎空白。分类学家作为揭示生物多样性的主力军,在当前国内学术生态大环境下,正在以难以置信的速度濒临绝境。在昆虫分类圈子里,一些有很好研究基础的团队逐渐放弃传统分类而投入到了轰轰烈烈的所谓的生物系统学领域中,大批研究生不采标本,不懂分类,学了几年只学会了PCR、测序、建树,在缺乏对一个类群深入理解的基础上根据自己结果提出结论,以致高阶关系五花八门,分子种形态种分分合合。虽然论文点数越发越高,但最后的结果真的是我们需要的吗?前两年我在日本做博后的实验室教授退休,空出的位置全国招聘,大批做昆虫分子系统学的学者前来应聘,最后的位置却提供给了一个虽然年轻但形态分类做得很好的蚁类专家。在感叹其运气的同时,其背后的现象值得深思。 昨日惊悉中科院动物所著名鞘翅目分类学家虞佩玉先生辞世,哀叹又一位老先生离去的同时,却不免羡慕他们这一代人至少可以全身心的投入到自己挚爱的事业中去。而在80、90后这一代人中又能诞生多少这样的昆虫分类专家?还有多少年轻人愿意从事传统分类并能够坚持奋斗?昆虫分类学家就和他们热爱的昆虫一样,生境的破坏直接导致昆虫灭绝,而科研环境的巨变必然导致传统分类的衰亡。中国生物分类学科的发展何去何从? 附“Identification Trainers for the Future”项目简介链接: http://www.nhm.ac.uk/our-science/our-work/science-society-and-skills/saving-species-experts-from-extinction.html 该网站可能打不开,具体内容如下: Saving species experts from extinction Max Barclay, Museum Coleoptera collection manager and species identification specialist, at work Species identification experts are a rare breed, but the Museum has a plan to train new specialists for the future. The UK’s plants and animals have never been under greater threat from environmental change and habitat loss. At the same time, critical skills for identifying organisms have been waning, hampering much-needed monitoring and conservation efforts. Fortunately scientists in the Museum’s Angela Marmont Centre for UK Biodiversity have designed a new work-based traineeship called Identification Trainers for the Future , which aims to pass on the complex skill of species identification to the next generation. The project is funded by a grant from the Heritage Lottery Fund ’s Skills for the Future programme and is being delivered in partnership with the Field Studies Council and the National Biodiversity Network Trust . The Museum is the ideal venue for the course because it has world-leading experts in species identification, along with fantastic specimen collections and training facilities. Project manager Stephanie West explains: 'The decline in identification skills is particularly true for some of the harder-to-reach groups, some of the more complex taxa. Groups like true flies and earthworms are often overlooked but vitally important to ecosystems.' A dying breed The species identification specialist is an endangered expert and increasingly this is being recognised across the ecological sector and beyond. In 2010, the Museum led a NERC -funded review of the current status of taxonomy and systematics within the UK. The review highlighted serious concerns over the training and recruitment of the next generation of taxonomists. More recently, The Chartered Institute for Ecology and Environmental Management (CIEEM) stressed the effects that declining skills in species identification are having on the professional ecology sector within its 2011 publication Ecological Skills: Shaping the profession for the 21st Century . West agrees with the institute’s bleak findings: ‘Our most highly skilled species identifiers and taxonomists are often amateurs and many of them are at, or beyond, retirement age. Younger ecologists are leaving universities with great qualifications but without the detailed knowledge of a true specialist. Expertise of course can only come with time and perseverance, but often graduates leave university with very little idea of how to start developing their skills in this area and very little exposure to field recording. We want to help turn this situation around via our traineeship scheme.’ Saving precious habitats The species identification skills gap is having a big impact on valuable habitats, ecosystems and biodiversity in the UK. For example, identification experts often act as ecological consultants - assessing the biodiversity value of land earmarked for development. The results of these consultations can often save a precious habitat, but West thinks the current skills gap and lack of experience in species identification can result in the loss of valuable sites. ‘The land can have value to biodiversity that is easy to miss if you do not know what you are looking for. There was one site I worked on where a high value acidic grassland was completely missed because the previous ecological consultancy did not recognise the particular species indicating the quality of the habitat. By identifying the grassland we were able to ensure the habitat was retained and enhanced through the development plans’. Species-rich lowland acidic grasslands are declining throughout the UK due both to increasing urbanisation and agricultural activity. Their classification relies on the identification of certain indicator species within the sward (an expanse of short grass) and they are also important ecosystems supporting a diverse range of specialist wildlife. Museum scientist inspecting botanical specimens on the Isles of Scilly A special passion As part of the project, the Museum will be offering 15 work-based traineeships over three years, training five students each year. West explains what is expected of each candidate: ‘We are looking for very motivated individuals, passionate about UK wildlife with the drive to become genuine experts.’ The traineeships are designed to do more than train a select group of individuals though. The project also aims to turn its trainees into trainers themselves, ready to pass on their skills through public outreach and the development of identification guides and toolkits. Training materials produced throughout the project will be made freely available to all and will be targeted at a range of interest groups, from beginners to experienced experts who are looking to further develop their skills. Plenty of amateur experience including involvement with national recording schemes and the ability to articulate concepts to others will help any applicant towards a place on the course. West is keen to point out that if a candidate has the passion and a flair for the subject it doesn’t matter if they have a degree or not. ‘We are looking for people with an underlying passion for species identification and who want to make it their career,’ she says. The Museum is investigating options to develop professional accreditation for identification skills. If successful, this will help to demonstrate and quantify identification expertise across the professional UK biodiversity sector. Future direction Once trainees have been accepted they will be taken through a series of workshops which will give them basic skills and knowledge that they will use throughout their work, including handling and using Museum collections, planning and undertaking field work, and an introduction to taxonomy. Throughout their time at the Museum, trainees will receive specialist training from Museum experts, concentrating on the identification of flowering plants, bryophytes, lichens and entomology groups such as true flies, earthworms, moths, bees, ants and wasps. Trainees will also get hands-on experience in the Museum’s Angela Marmont Centre for UK Biodiversity . Here, they will divide their time between working within the Identification and Advisory Service, taking calls from the public and the commercial sector, and working on the citizen science projects and events that are run by the centre. A student identifying species in the Museum's Angela Marmont Centre for UK Biodiversity The trainees will also spend time working with the Museum’s incredible collections in their chosen specialist area. They will handle specimens, collect material from the field and practice species identification with the curation team. This will give the trainees an unrivaled opportunity to develop their own specialism with their chosen group of species. Before the course is over the students will learn how to pass on their new skills to others, with help from our education and learning teams. The idea is that students will be able to communicate their scientific knowledge to audiences ranging from young children to adults, other scientists, and amateur and professional groups. The final challenge of the course is for the trainees to design and produce an identification training course (either to be delivered face to face or online), based on their species specialism. These resources would then be made freely available to anyone who wants to learn more about that specialist area of species identification. The goal of the course is ultimately to nurture and grow a new generation of species identification experts in the UK, passing on skills, knowledge and expertise for years to come. Apply here Museum team Primary investigator John Tweddle Co-investigator Lucy Robinson Project manager Stephanie West Publications The Management Standards Consultancy Ltd. (2011) Ecological Skills: Shaping the profession for the 21st Century . Institute of Ecology and Environmental Management: Hampshire 1- 9. Related information ID Trainers for the Future Angela Marmont Centre for UK Biodiversity Chartered Institute for Ecology and Environmental Management (CIEEM) National Biodiversity Network Trust Field Studies Council Funded by Related projects - See more at: http://www.nhm.ac.uk/our-science/our-work/science-society-and-skills/saving-species-experts-from-extinction.html#sthash.tknAeTmE.dpuf
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介绍几本重要的国外线虫学书籍---2. 综合著作
trojanxue 2015-4-12 18:52
1. Introduction to Nematology 作者 B.G. Chitwood and M.B. Chitwood,最早一本综合系统的线虫学书籍,五十年代出版。作者业界名气很大,目前根结线虫里面一个非常重要的检疫性线虫就是以他命名的(Meloidogyne chitwoodi) 2. General Nematology 作者:Armand Maggenti,UCD 教授,现已退休,研究线虫范围较广,植物寄生,动物寄生,腐生都有涉及,最有名的是他六十年代根据不同类群食道结构所构建的进化树。此书图非常精美,是一个经典之作。 3. The structure of Nematodes 作者:Alan F. Bird Jean Bird,线虫细微结构方面最经典的著作。运用大量绘图和电镜照片,仔细阅读后会发现能够解决你很多结构上的困惑。缺点是实在太专业,里面动物学术语太多太精细,对于绝大多数只需要掌握常见普通结构的读者来说只会越读越糊涂。 对于一般结构的了解,推荐Frida Decreamer编辑的线虫形态学教材。 4. The Biology of Nematodes 作者 Donald Lee,很新的一本书,2002年出版。很多人推荐,但还没看过 5.Nematodes: structure, development, classification and phylogeny 作者 Malakhov,V.V,好像有好几版,我见过的是蓝色封皮的一本,但网上没找到合适的图。1994年出版,特点是加进去很多精细结构,轻分类学,种发育与结构。引用秀丽隐杆线虫细胞发育最新研究,是一本非常细致而专业的书籍。可惜此书极其不好买。 6. Nematology advances and perspectives 最近才出版的线虫学书籍,一共一和二两卷,本人虽然没看过但据说还挺不错,加进去很多生理学研究,而且作者是两个中国人,在美国也很有名气,实在难得,所有必须得支持下。
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讨论:分类学者的贡献
热度 1 zhuchaodong 2015-2-15 17:43
前天刚开过Zoological Systematics(原动物分类学报)的编委会。会上,作为新编委成员,我建议开辟专栏,邀请专家围绕动物系统学的概念、理论、方法等方面的进展和对其它学科的贡献等进行述评。学术期刊是分享科学发现、研究成果的地方,更应该是学术观点纷呈的园地。 恰好最近英国皇家学会会刊发表了一篇传粉者多样性的论文。该论文弱化了最关键的物种鉴定部分,把作出重要贡献的分类学工作者放到了致谢中,忽略了他们在整个项目中的作用和投入的时间。这在蜜蜂分类学者圈中引起了较为热烈的讨论。我把问题也转到昆虫分类鉴定群、ResearchGate、LinkedIn等,期待同行的关注和思考。 实际上,这样的问题不仅仅出现在蜜蜂的研究工作中。以传粉者为例,膜翅目、鞘翅目、双翅目、鳞翅目等四大目物种数量仍然占多数。每个类群的分类、鉴定都是建立在长期的积累基础之上。而到了物种水平,分类学者的结果是慎之又慎。英国拥有英国自然历史博物馆这样超级分类学机构,拥有丰富的模式标本和一流的分类学家。但是,即便是在那里,也有许多类群无法得到轻易的鉴定。以蜜蜂总科为例, Hylaeus , Lasioglossum 、 Nomada 、 Sphecodes 等种类仍然有大量的种类有待研究并定名。 如何优化分类学者和其他学科队伍的科学合理的互动? 其他学科工作者对分类学有什么样的需求? 分类学者本身有哪些环节有待改进? 分类学者和爱好者之间可以如何进行互动? 关于最后一点,引用Science上最近一篇综述的部分内容: 虽然 GBIF 是存放其它生物多样性来源数据的数据库,但是这些来源有待更多的注释。有些比如 Tropicos 很专业,拥有 420 万号标本。物种分布知识中增长最快的资料库来源于大量的爱好者提供数据。观鸟者是数量最多的, eBird 成为了一个国际储蓄库。在 2010 年已经有超过 10 万观鸟者和超过 1 亿的观测记录。这就允许做精密的动物分布图和以月份为单位的动物分布的动态变化。如此丰富的数据扭曲了更加全面的生物多样性的统计和评估,但也推动着其它非明星类群的研究。 要想做到有效,观测需要鉴定,而鉴 定需要训练和技能的掌握。最近在图片共享技术和社交网络提供新的机遇和进展。就拿 iNaturelist 来说,应用程序让业余的观测者和专业工作者之间进行分工。前者通过智能手机熟练地分辨并上传图片,后者鉴定并编目,形成观测结果。在业余观察者和专家的合作中,现在在不同的分类单元中有了高质量的产物。 iNaturalist 已经记录了超过了 50 万条记录,而且也成为了较受欢迎的应用程序。 自:Science 30 May 2014: Vol. 344 no. 6187 DOI: 10.1126/science.1246752 我在ResearchGate、LinkedIn上发起讨论: https://www.researchgate.net/profile/Chao-Dong_Zhu/questions Being a taxonomist, how and what do you contribute to teams or projects in other fields? I'm conceiving a few paragraphs to discuss on contributions from taxonomists, demands from other topics and gaps between taxonomists and other researchers. Here, taxonomists are not limited to alpha level who focus mainly on species identification and classification. Certainly, taxonomists have been spending much valuable time and rich expertise to contribute a lot to some important projects, especially those on biodiversity, ecology, evolutionary biology, invasion biology, plant protection, conservation biology, and emerging genome biology. Also, governments demands more for quarantine of pests. However, there is a trend that more and more teams appreciate taxonomists' contributions only in the acknowledgement part of papers. Why? How to fill in the gaps? How to optimise the interactions between taxonomists and other researchers? Your answers/comments are mostly welcome. If you are willing to act as the coauthor(s) of this potential manuscript to Zoological Systematics, please kindly email me at sea@ioz.ac.cn. 转自John Ascher博士在论坛的内容 Where is the UK's pollinator biodiversity? The importance of urban areas for flower-visiting insects Katherine C. R. Baldock , Mark A. Goddard , Damien M. Hicks , William E. Kunin , Nadine Mitschunas , Lynne M. Osgathorpe , Simon G. Potts , Kirsty M. Robertson , Anna V. Scott , Graham N. Stone , Ian P. Vaughan , Jane Memmott DOI: 10.1098/rspb.2014.2849 Published 11 February 2015 http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/282/1803/20142849 Insect pollinators provide a crucial ecosystem service, butare under threat. Urban areas could be important for pollinators, though theirvalue relative to other habitats is poorly known. We compared pollinatorcommunities using quantified flower-visitation networks in 36 sites (each 1 km2)in three landscapes: urban, farmland and nature reserves. Overall,flower-visitor abundance and species richness did not differ significantlybetween the three landscape types. Bee abundance did not differ betweenlandscapes, but bee species richness was higher in urban areas than farmland.Hoverfly abundance was higher in farmland and nature reserves than urban sites,but species richness did not differ significantly. While urban pollinatorassemblages were more homogeneous across space than those in farmland or naturereserves, there was no significant difference in the numbers of rarer speciesbetween the three landscapes. Network-level specialization was higher infarmland than urban sites. Relative to other habitats, urban visitors foragedfrom a greater number of plant species (higher generality) but also visited alower proportion of available plant species (higher specialization), bothpossibly driven by higher urban plant richness. Urban areas are growing, andimproving their value for pollinators should be part of any national strategyto conserve and restore pollinators. Acknowledgements We would like to thank Mark Pavett, John Deeming, Brian Levey, Mike Wilson, Ray Barnett, Roger Ball and Stuart Morris for taxonomic expertise, along with land owners and managers for access to sites. We thank Daniel Montoya, Ian Cleasby and Beth Atkinson for statistical advice and the following field assistants: Sally Donaldson, Peter Harris, Joe Hicks, Jasmine King, Olivia Norfolk, Mark Otieno, Despoina Roumpeka and Juan Carlos Ruiz-Guajardo. This work is based on data provided through the NERC (Centre for Ecology and Hydrology), Ordnance Survey, Office for National Statistics, UK Data Service (EDINA UKBORDERS, and Casweb MIMAS), Natural England, Countryside Council for Wales and Scottish Natural Heritage, and uses boundary material which is copyright of the Crown. rspb.royalsocietypublishing.org John Ascher : These folks categorize bees as: bees, bumblebees, honeybees,and solitary bees. That more than one-quarter of bee species in the UK are obligate parasites does not seem to be of interest to them. I see that theyhave no known (to me) taxonomists as authors and those that were involved can,I suppose, count themselves fortunate to have their name cited in theacknowledgments. I suppose that's the formula for publishing bee ecology in agood journal Claus Rasmussen : The issue is probably deeper than this and relates toacademic appointment and funding for taxonomists in Europe. Some of the bestbee-workers in Europe are not to be found at Universities... John Ascher : I would say most of the best at the very least, and not inthe national collections either John Ascher : Interesting that the most important workers publishing inthe best journals are happy to rely on amateur researchers provided they don'thave to pay them or include such troublesome people as authors John Ascher : It certainly is important to know about parasites! Gidi Pisanty : Two questions: 1. Most ecological bee research involves IDing bees byseveral different experts, to cover all taxonomic groups. There are not manyexperts like John that can cover so many different taxa altogether, most limittheir expertise to anywhere from family to a single genus. Here in Israel weusually send our bees to around 10 different experts each year. Should allthese appear on our papers? Or just the ones of the common groups? Where do youdraw the line? And how many people, to start with, should appear on such apaper? 2. I thought the important work of taxonomists was to dospecies revisions and similar stuff, not to ID specimens. This is why L Packerand others promote bee barcoding, and this is why Brazilian experts train otherpeople to do their IDing work (so I heard?). So you disagree with theseinitiatives? John Ascher : 1. At least one person who has at least minimal competenceregarding bee diversity and life history should be respected. Maybe you can'tenlist Paul Westrich or Max Schwarz but at least you can get someone who has abasic understanding of these matters. Furthermore, the paper in question has 12non-taxonomist authors, which I find absurd, yet your comment implies that itwould be problematic to add a mere ten taxonomic experts. Gidi Pisanty : I don't imply anything, I wanted to understand yourposition. Waiting for No. 2... John Ascher : 2. The important work of taxonomists is to do speciesrevisions but this work is low impact so we can't do this if wewant to have viable careers. Statistical meta-analyses and the like are what ispermissible in good journals. Not having Stockholm Syndrome myselfI have little interest in supporting such efforts if senior taxonomists are notrespected. I am extremely disappointed by your comment as it implies that theability of those who can actually identify bees and know where they live tocontribute to an important paper is limited to trivial ID ofspecimens. On that subject, you can imagine the quality of the IDing done byparataxonomists. That's a failed model as shown by implosion of INBIO. Idisagree strenuously with any and all exploitative or ill-conceivedinitiatives! John Ascher : To be fair to Gidi his views are generally held by thecommunity so he is not personally to blame John Ascher : Regarding barcoding, that's another effort that, likeparataxonomy, has failed to reach its stated goals due to its fundamentaldisrespect of collections-based taxonomy and its practitioners Gidi Pisanty : As I said, I don't really have a strong view on the subject.This is what I used to think and I fully understand your points and open tochange my view. John Ascher : I suggest reviewing the science in good journals andprestigious status assessments asking yourself if it is correct and useful tous, policy makers, the public, and other stakeholders. If so, no worries. Ifnot, I suggest that we need to make a change starting now. James C. Trager : Not just a problem for bees. I see this for ants, plants,grasshoppers, etc. where great ecological conclusion are proclaimed while theauthors have an appalling lack of taxonomic and natural history knowledge John Ascher : I would ask for support from my peers in academia but few ofthese exist as they can't find jobs... John Ascher : Wouldn't mind if scientists in general were struggling butit seems they are doing fine as long as they say as far away as possible fromanything that might be construed as taxonomy John Ascher@James C.Trager : ants and grasshoppers are already too specific for animportant study. Don't get down in the weeds like that. Better to call themterrestrial arthropods Gidi Pisanty : I still find it a bit odd, that even for the fauna of theUK, which is not very diverse and is so well studied and characterised inpublications including detailed keys (correct me if I'm wrong) - even thisfauna, in your opinion, necessitates IDing by the professional taxonomiststhemselves and no-one else? (I acknowledge your point about the parasitesthough) Liz Day : IDing specimens never seemed trivial to me. John Ascher@Liz : the PIs of important studies surely agree that specimenidentification (etc.) is really important when it's becomes a bottleneck fortheir work, and then suddenly become quite friendly, but somehow are not sowelcoming when allocating funding, leadership of important projects, andauthorship or, if you do make the cut, when sorting out the more contentiousscientific issues (what does a mere content provider have to offer,having discredited themselves by generating actual data?) John Ascher : Point taken, Gidi, but the UK has an exceptionally small andexhaustively surveyed fauna and even there very few can hope to identify themore difficult Lasioglossum , Andrena , Nomada and Sphecodes etc.Also, we're still waiting for the definitive work on the British fauna aren'twe? Has Else published his masterwork? I thought the best European keys wereby, e.g., Scheuchl and Amiet et al., and the best photo documentation for CzechRepublic (i.e. non-British). Finally, did you miss my point that those who canidentify bees might perhaps also know enough about their behavior to preventthe 25% of parasites in the fauna being lumped in an amorphous beeor solitary bee category. The idea that professional taxonomistshave only their ID skills to offer diversity studies is ludicrous. You shouldknow better! Among other things, it is the taxonomists who bother to track downthe old literature. A lot to learn from that if you are a scholar, even if itwon't help you publish in good journals John Ascher : Also, did you miss my comment where I said you don't needthe best or all taxonomic experts involved, but consulting (and crediting!) atleast one of the better ones wouldn't hurt. Otherwise the work suffers (see anynumber of recent projects and publications) Stuart Roberts : As far as I am aware, every specimen collected in the UrbanBees project was identified to species by a properly paid bee specialist at theCardiff Museum. Their funding was an integral part of the bid process John Ascher : Too bad none the species-level or even thesubfamily-level information seems to have made it into the paper.Evidently in Britain you have advanced to the point where you can outsourcethis sort of tedious work to a contract bidder, as opposed toenlisting at least one academic peer, but at a cost to the final product,wouldn't you say? How come you never see the stats outsourced to non-authors? Gidi Pisanty : I agree that ecological community research can easilyneglect and exploit the field and experts of taxonomy which it so much reliesupon. When you send material to taxonomists, they can be reimbursed in severalways: 1) They get to keep duplicates from your material 2) They sometimes discover new species which they thenpublish 3) They benefit from the distributional data of yourspecimens 4) Some of them get paid directly for their work 5) Sometimes you add them as coauthor Our lab depends heavily on taxonomists for its work, and wemake an effort to keep up good relations with them. Some of them get paid, themajority don't. I admit that adding them as coauthors is usually not consideredan option. We could, theoretically, add one or two experts to each paper -probably those that received the majority of specimens. But since most of ourstudies are concerned with the community and not specific taxa, it then becomesa bit awkward why one is coauthor and not the other. No doubt, taxonomists are also a valuable and rare source oflife history information, which I personally acquired from them for my recentpublished paper. Specifically, the example of neglect of parasitic bees is nota sound one - this is neglect at the level of the ecologist, not thetaxonomist! Any serious bee ecologist should know and notice that, consideringthe parasitism usually characterizes whole genera or subgenera, and not onlyisolated species. John Ascher : Gidi, there may be misunderstanding in that my concern isnot about professional taxonomists per se (hardly any of those in Europe anywayto worry about) but rather that at least one of the authors understands beediversity and life history and ensures this is not neglected. Doesn't matter ifthat person is primarily a taxonomist or an ecologist or something else. Inmuch of the world it is the collections-based taxonomists doing extensivefieldwork and possessing taxonomic libraries of old lowimpact publications who have an adequate understanding of bee diversity,not ecologists, but that may not be the case in Europe or in Israel. Also,Gidi, please consider that most taxonomists who want any sort of aviable career cannot follow the model you give above, although that may workfor retirees and amateurs or those very few who have secured a strictlytaxonomic position. Many colleagues who could be considered the besttraditional taxonomists are also deeply involved with bee ecology,conservation, molecular systematics, and other relevant fields. This is bynecessity, as even with broadly relevant skills it is really difficult toadvance in a world where sometimes you add them is a fifth optionto be employed by hypothesis-based scientists in a far superiorposition if they are so inclined. John Ascher : The example is a very sound one Gidi, as in my experience itis always those who understand specific taxa (whatever you may wishto call such people and however they are or are not paid or employable) who cancorrectly characterize the community, networks, conservation status, etc. Ifthere is a case where someone contemptuous of specific taxa andthose who know them made a correct insight into bee community ecology pleasesend me the reprint and I'll stand corrected. John Ascher : Gidi, when I think of ecologists I tend to think of the statisticalor theoretical ecologists who are running the show rather than seriousbee ecologists who concern themselves with trivial empirical matters likewhat tiny insects do in nature. Of course the latter would know aboutcleptoparasitic bees, but would likely be in the same leaky boat as thetaxonomists professionally (and would likely be a taxonomist at some level),i.e. hoping to be at best tacked on belatedly as option #5 for funding orauthorship by a benevolent statistician. John Ascher : Here is what an urban ecologystudy can include when led by ataxonomist: http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/bitstream/2115/27559/1/19%281%29_P190-250.pdf Also instructive to compare the quality of ecological work on bees led by E. G. Linsleywith modern efforts.
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分类之工,滴水穿石
热度 1 zhuchaodong 2014-9-23 22:06
1、吴清涛8月21日出发,参加梁红斌带队去西藏考察。野外非常艰苦,有时会面临大自然出乎意料的挑战。今天,他们终于平安归来,并收获大量的标本。这次,清涛在老梁和其他队员的支持和帮助下,在膜翅目采集中使用了马来氏网、黄盘法、扫网法等几种方法。采集标本类群覆盖面增大,数量也超过两万号。牛泽清博士和袁峰已经从这批标本中发现了一些令人惊喜的蜜蜂类群。在马来氏网和黄盘收集的标本中,我们应该能够找到很多有意思的小蜂。清涛在野外工作中很努力,也善于动脑筋,利用当地的自然条件,尽可能采集更多的标本。他这次在野外的表现也得到梁队长的认可,我也很开心。我1997年去过这次采集点附近的地方。当时由于采集方法和条件的限制,收获了一些小蜂。当时80多天的青藏采集,平均每天收获也就100头左右。这也刺激了我和师兄弟们思考如何在野外提高采集效率。通过在野外不断尝试多种方法,现在我们在马来氏网法、黄盘法、饲养寄主法、巢管法、网扫法等方法的综合使用方面也有了一些经验。原来限制小蜂研究的标本采集环节,已经得到较大的改善:现在不管刮风下雨,雨季旱季,采集标本量都有大幅度的提高。 2、去年和德国Martin教授合作,由她的博士生Pia在西双版纳采集传粉蜜蜂,并把2000余号蜜蜂交给我们鉴定。那里的蜜蜂多样性确实较高,形态鉴定速度比较慢。去年11月份在Zootaxa发表新纪录属( Homalictus )后,立即得到国际同行的关注。澳大利亚有个博士生在云南采集了1年,没有找到这个属。可惜的是,Pia在当地购买了医用酒精,蜜蜂的DNA分类无法开展。今年,刘秀嶶博士后入站,立即前往纳版河蹲点5个月,获得了大量宝贵的新鲜蜜蜂标本。牛泽清和袁峰一直在抓紧时间整理西双版纳的标本。我们昨天刚刚投出一篇野山姜传粉蜜蜂的新纪录属,今天两人又有新的发现。这些类群原有纪录基本分布在热带和亚热带,和印度和非洲部分地区的区系成份有关。期待今年完成2000余号蜜蜂的鉴定和部分类群的研究工作。戴情燕已经按照计划完成了500头左右野生蜜蜂的测序。明年如果经费允许,我和Douglas计划完成涵盖更多区域的3000头蜜蜂测序。刘秀嶶和Douglas已经初步完成了基于这些标本的蜜蜂多样性和生境类型数据分析,有一些有趣的发现。论文也在撰写成形中。 3、曹焕喜在完成上一篇 Zagrammosoma 的论文之后,最近一直在用图像系统拍摄借回来的澳大利亚标本和她手头的 Pediobius 属的标本。这个属很难,估计中国不下100种。包括廖定熹先生、黄大卫老师在内的前辈积累了大量标本,有待整理。个人感觉她开始沉下心来,思考形态特征的同源性,力图打好、打厚分类学的功底。再新的技术,再好的硬件,也需要有坐得住冷板凳的学者,带着科学问题去画龙点睛。作为重要天敌昆虫资源类群之一,寄生蜂的分类还是需要有人扎扎实实去做。 4、王朝本来今年暑假之前就按照原计划回新疆大学,继续他的硕士研究生学业。根据我的观察和判断,和去年相比,他上半年突飞猛进,对啮姬小蜂亚科的认识已经有了很大的提高。因此,我和胡红英教授商量,让他继续在所里完成 Baryscapus 属新疆标本的鉴定。在动物研究所,他能够从标本分检、分属、分种、描述、撰写论文,并和国外同行、导师、同学认真讨论点滴发现,已经基本完成了我对他的经典形态学分类研究的要求。应该说,王朝同学的进步之快还是出乎我个人的意料之外。无论这篇手头的论文是否能够被接收,我感觉他花了功夫,动了脑筋,是一个可造之才。下一步,我拟安排他进一步研究现有该属标本,并进行系统学研究。当然,这也要看他个人对未来的设计和规划。 5、今年和Michael Staab等在PLoS ONE发表了一个蛛蜂新物种的巢穴生物学。该物种发现于人类农耕历史久远的中国东南部的江西、浙江和安徽交界的区域。她能够用杀死蚂蚁,并用它们封住巢穴的入口,以保护自己的后代免受寄生蜂等天敌的侵害。论文发表后得到大量国外媒体的报道。最近,我们又受一个非SCI源期刊主编邀写一篇短文。昨晚终于完稿,今天上午Michael就提交到杂志。在这篇论文中,我们(Michael Staab、Michael Ohl、Chao-Dong ZHU, Alexandra Klein)重点强调生物物种分类和生活史等基础生物学现象的观察和纪录应该得到专家,特别野外一线工作的研究生和博士后的关注。很多生物有趣的生活史、行为,都是对当点自然环境条件长期适应和进化的结果。其精妙之处,才是的这些物种在复杂多变的生境中得以生存、繁衍,值得人类发现、了解、珍惜和借鉴。但是,它们可能随着人类对自然的无限扩展和利用,永远得不到人类的了解。 6、今年在Douglas上一篇Systematic Biology工作的基础上,我们有设计并推进了一个新的工作,并投稿到Methods in Ecology and Evolution。上次我们投稿到该刊,主编亲自审稿,仅仅修改了几个字,就接收了。这次尽管我们比上一篇多基因物种界别方法有更大的改进,但是审稿人的意见较多。我们4月以来野外工作很多,和同行交流的会议也较多,很难在规定的时间内完成修改并重投,因此提出延期重投。9月30日是这篇论文的最后期限。经过非常大的改动,并增加了3个研究案例,今天Douglas终于提交了稿件。改动后,我感觉上一篇MEE的论文和S.B.论文工作推广到了生态学和多样性研究工作的范畴。期待得到审稿专家的认可! 分类学工作,包括多个环节。标本需要慢慢采集、整理,物种需要逐个比较、分析,生活史观察需要悉心洞察。每个环节,看似简单,但都需要围绕物种概念深入思考,在细微之处付出努力,期待有所发现,有所收获。分类之工,滴水穿石,专业兴趣自然油然而生。 总体而言,8、9月份,有一些让我和研究组成员兴奋的点滴进展。尽管这些进展不一定以论文形式表现,但是它们都是研究组成员和我尽心努力的结果。在今天有点小集中、小爆发的意思。记录一下,开心一下,明天再继续努力。 牛泽清、袁峰、吴清涛在整理此次西藏蜜蜂标本
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美丽的长距小蜂族寄生蜂(Euplectrini)
热度 1 zhuchaodong 2014-3-10 21:55
每一个类群,都有它的美妙之处。分类学描述比较专业,大众很难领略其中的妙处和艰辛之处。专业工作者在发表专业论文的同时,也可以选择一些代表,细数它们的历史渊源、栖息地、采集经历及其在自然界中功能。 从开始做寄生蜂分类研究开始,我就喜欢上了长距小蜂:个大、好认,物种多而研究基础较为薄弱。但是,真正要对这个类群,根据形态特征鉴定到物种,需要投入的时间则远远超过其它姬小蜂。 长距姬小蜂族( Tribe Euplectrini )隶属于膜翅目( Hymenoptera ),小蜂总科( Chalcidoidea ),姬小蜂科( Eulophidae )。本族的形态学界定一直比较明确,并且在外部比较形态学( Peck et al. 1964 ; Bouček 1988 )和分子系统学( Gauthieret al. 2000 )两个层面上都得到了一定程度的验证。 这类昆虫的形态鉴别特征包括: 1 )头部的唇基侧角上各有一个片壮盖板( Zhu Huang 2001a , 2004 ); 2 )口器的上颚内缘没有齿( Zhu Huang 2001a , 2004 ); 3 )后足胫节距至少有一个比第一跗节长( Ferrière1941 ; Bouček 1988 ; Wijesekara Schauff 1994 、 1997 )。该族包括了 Aroplectrus 属、 Aveoplectrus 属、 Euplectromorpha 属、 Euplectrus 属、 Eurycephaloplectrus 属、 Metaplectrus 属和 Platyplectrus 属等 7 个属。这些属的鉴别特征可以参见 Wijesekara Schauff ( 1997 ) 的检索表。目前该族被认为和狭面姬小蜂族( Tribe Elachertini )比较相近( Bouček 1988 ; Zhu Huang 2001a ),共同组成一个单系类群。本族的部分属,如 Euplectrus 和 Platyplectrus 属为广布类型,尤其以亚洲、澳洲为多( Noyes 2002 ; Zhu Huang 2001 )。 1904 年, Ashmead 建立长距姬小蜂族,并把它们放在‘狭面姬小蜂亚科’( Subfamily Elachertini )。 Ferrière ( 1941 )在他对欧洲、非洲和亚洲的本族昆虫研究中、 Askew ( 1968 ) 在英国昆虫鉴别手册中都依从 Ashmead ( 1904 )的观点。 Peck et al. ( 1964 )、 Bouček ( 1988 )、 Wijesekara Schauff ( 1994, 1997 )则将原来“ 狭面姬小蜂亚科 ”的大多数属种放在了姬小蜂亚科( Subfamily Eulophinae )中。在上述学者的工作中均提供了本族到属的检索表。但是, Ashmead 的工作历史太久远,而且所涉及种类较少。 Askew 的工作中只包括了 Euplectrus 和 Euplectromorpha 两个属。 Ferriere 的论文,特别是其中的物种检索表至今仍然有非常大的参考价值。但是我经过研究认为,他对 Euplectromorpha 和 Platyplectrus 两个属的理解有错误,种类描述过于简单( Zhu Huang2004 )。 Bouček 的工作对澳大利亚的本族昆虫,特别是 Girault定的 大量名称进行了重新研究,但是没有提供物种检索表。目前, Wijesekara Schauff 的研究一方面克服了上述问题,另一方面大量使用扫描电子显微镜,对许多以前形态学性状和种类作了清楚的界定。 根据 Noyes ( 2002 )的数据库和我目前掌握的数据( Zhu Huang 2002 、 2004 ),目前 全世界有该族种类约 168 种: Alveoplectrus – 3 ; Aroplectrus – 3 ; Eurycephaloplectrus - 1; Euplectrus - 88 ; Euplectromorpha – 24 ; Metaplectrus – 5 ; Platyplectrus - 44 。 分布数据表明:亚洲和澳大利亚,特别是东南亚是姬小蜂科分类学研究最薄弱的地区。但是该地区目前所报导的该族物种占到全世界的近 2/3 ,是世界上该族昆虫种类丰富的地区之一,却还没有长距姬小蜂族昆虫的全面订正研究工作和到种的检索表。另外,该地区还有大量该族标本需要鉴定、仍然存在许多采集空白的地方。以中国为例:林珪瑞先生( 1963 )在他对台湾长距姬小蜂族的论文中研究了除 Euplectrus 属之外的其它 4 个属,并新建立 Aroplectrus 属;朱朝东、黄大卫 ( 2001a )订正研究了中国 Euplectromorpha 属的 9 个种,并提供了一个物种检索表; 2003 年,朱朝东、黄大卫又对中国 Euplectrus 属进行了修订,包括了 30 个物种。廖定熹等先生( 1987 )纪录了 E. chapadae 在中国的分布 。 但是,目前我和大卫先生经过对国内外大量本属标本的研究,确认目前中国并没有真正的 E. chapadae ,而有其它多个物种( Zhu Huang 2003 )。而其它属,如 Platyplectrus 则更少研究( Zhu Huang 2004 )。 本族昆虫,特别是 Euplectrus 和 Platyplectrus 两属,种类丰富,外部形态非常相似,缺乏示差特征,是姬小蜂科中分类的一个难点。目前还 没有实 用的物种检索表。 与外部形态非常相似有关,本族昆虫有许多种类有非常广泛的地理分布,或具有非常广谱的寄主范围,使得物种概念在这些昆虫的分类学实践中非常模糊。 除了物种鉴别非常困难外,该类昆虫雌雄两性的对应一直是研究中的一个难题。 Wijesekara Schauff ( 1997 )提供了一个检索表,但是该检索表主要检视标本为北美类群。 朱朝东、黄大卫( 2001a )提供了一个属级的检索表。但是,该工作没有能够检视 Metaplectrus 的标本,而且所研究的标本主要集中在中国、泰国、马来西亚、印度,而越南、泰国、老挝、柬埔寨、新加坡、中亚的一些国家却由于当时没有借到或采集到标本而没有得到研究。 虽然 Bouček ( 1988 )列出了澳大利亚的大量种类。但是,由于这些种类大多数描述于近一百年前,许多模式标本或被毁坏,或难以找到。这些种类的界定成为该属研究的主要难点。 本族和狭面姬小蜂族关系较近,但是承认本族的单系性则会使狭面姬小蜂族处于并系。它们的共近裔性状却不是非常清楚:两者唯一的共同点是中胸盾片上有完整的盾纵沟直达中胸小盾片的前缘。但是该性状在瑟姬小蜂族中的大多数属种和姬小蜂族中的部分属种中也存在。 这些昆虫多数有一个非常特殊的生物学特点:它们在寄主的幼虫体外结茧( Noyes 2002 )。 饲养鳞翅目昆虫幼虫是常见的研究手段,但是,专门为获得寄生蜂进行实验和观察在寄生蜂研究领域还不常见。目前较为大规模的鳞翅目幼虫饲养的范例是美国宾夕法尼亚大学的 DAN JANZEN 教授。他在巴布新几内亚和哥斯达黎加等地的大量饲养的同时,也获得了大量的长距姬小蜂标本。但是这些标本的分类学鉴定工作才刚刚开始。 它们的寄生包括昆虫纲中许多目, 特别是鳞翅目 中大约 25 个科 230 种的幼虫或者蛹阶段。该族寄生蜂,特别是 Euplectrus ,是研究寄生蜂和寄主相互关系和生物学的常用模型。近年来,特别是一些鳞翅目昆虫学家在长期饲养幼虫或蛹的过程中获得了大量该族寄生蜂。目前,由于其它属物种缺乏研究( Zhu Huang 2004 ),物种鉴定非常困难,该族昆虫的生物学研究集中在 Euplectrus 属的种类。这些研究中也包括寄生蜂和寄主的种群密度对寄生蜂的发育、形态和大小的影响、寄生对寄主的反应、寄生蜂的寄主选择、寄生比例等。另外,与长距姬小蜂族昆虫有关的植物涉及 22 科。由于本族昆虫大部分个体较大,在寄主体外群体寄生,在野外容易发现和采集,在室内比较容易繁殖和饲养,使研究寄生蜂、寄主昆虫和植物三者之间关系的较好模式体系。 在中国科学 院动物研究所昆虫标本馆 、浙江大学农学院、福建农林科技大学、江西农业大学、英国自然历史博物馆、美国 SmithonianInstitution 、加拿大安大略省皇家博物馆、澳大利亚昆士兰博物馆等地,该族昆虫大约有 8000 号需要深入研究。其它部分地区,如中亚几乎没有研究纪录;而有些地区,如古北区和东洋区交界的地方的研究散布在欧洲或北美学者的研究论文中。 目前,我已经发表了几篇分类学论文,整理了约130个物种的检索表(未发表)。但是还有大量的物种需要检视、验证。总有各种困难、变化,十年难以专心磨一剑。但只要兴趣不减,看来这剑还要慢慢磨下去。 图片摄于加拿大ROM,2003年 参考文献 1. 廖定熹,李学骝,庞雄飞和陈泰鲁, 1987 ,《中国经济昆虫志 膜翅目小蜂总科》,科学出版社,北京。 2. Ashmead WH. 1904. Classification of the chalcid fliesof the superfamily Chalcidoidea, with descriptions of new species in theCarnegie Museum, collected in South America by Herbert H. Smith. Memoirs ofthe Carnegie Museum 1(4): I-xi, 225-551, 39 pls. 3. Bouček, Z.(1988) Australasian Chalcidoidea (Hymenoptera). A biosystematic revision ofgenera of fourteen families, with a reclassification of species . 832pp. CABInternational, Wallingford, Oxon, U. K., Cambrian News Ltd.; Aberystwyth,Wales. 4. Ferrière, C. (1941) New species of Euplectrini (Hym.Chalcidoidea) from Europe, Africa and Asia. Bulletin of EntomologicalResearch 32 : 17-48. 5. Lin, KS. 1963, Revision of the tribe Euplectrinifrom Taiwan. Part 1. (Hymenoptera: Eulophidae.) Quarterly Journal of Taiwan Museum 16 : 113 6. Noyes J.S. 2002. Interactive Catalogue of WorldChalcidoidea (2001 - 2nd edition). CD-ROM. Taxapad, Vancourver and the NaturalHistory Museum, London. 7. Peck, O, Z Boucek, and A. Hoffer. 1964. Keys to theChalcidoidea of Czechoslovakia (Insecta: Hymenoptera). Memoirs of the Entomological Society of Canada 34 . 125 pp. 8. WijesekaraGAW Schauff ME. (1994) Revision of the tribe Euplectrini of Sri Lanka(Hymenoptera: Eulophidae). Oriental Insects 28 : 1-48. 9. Wijesekara GAW Schauff ME 1997. Two new generaand three new species of Euplectrini (Hymenoptera: Eulophidae) from the NewWorld. Proceedings of Entomological Society of Washington 99 (1):101-109. 10. Zhu, CD DW Huang 2001a. Revision of Chinese Euplectromorpha Girault (Hymenoptera: Eulophidae) and two new species from outside of China. Insect Systematics and Evolution. 31: 401-410. 11. Zhu, CD DW Huang 2001b. A Study of Chinese Elachertus Spinola (Hymenoptera: Eulophidae). Zoological Studies. 40(4): 317-354 . 12. Zhu, CD DW Huang 2002a. Platyplectrusmedius , new species, and new records of Euplectrus from South Korea (Insecta: Hymenoptera: Eulophidae). The Raffles Bulletin of Zoology. 50(1): 129-136. 13. Zhu, CD DW Huang 2002b . A study of Chinese Cirrospilus Westwood (Hymenoptera:Eulophidae). Zoological Studies. 41 (1):23-46. 14. Zhu, CD DW Huang. 2003. A Study of the Genus Euplectrus Westwood(Hymenoptera: Eulophidae) in China. Zoological Studies. 42(1): 140-164 . 15. Zhu, CD DW Huang.2004. A study of Platyplectrus Ferrière (Hymenoptera: Eulophidae) in Mainland China . Journalof Natural History. 38(17): 2183-2209. 附:最近湖南农业大学黄国华教授等发表了一篇 E. laphygmae 生物学论文。链接如下,供大家参考。 斜纹夜蛾长距姬小蜂的生物学特性 该种国内主要分布在南方;而北方则主要是 E. bicolor 。吉林农业大学臧连生教授寄来标本,形态鉴定为 E. laphygmae 。寄生蜂还有很多生物学的基础知识有待发现、积累。 昨天从虞国跃教授从国槐尺蛾上养出的标本,又鉴定为 E. medanensis 。曹焕喜感觉小盾片上的刻纹纵长,似 E. bicolor 。但是,这些刻纹终究还是网纹,而不是多条小纵沟。 有了这些新鲜标本,我们就可以辅以分子分类学的手段,界定一下这些物种。
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瑟姬小蜂属研究随记
热度 1 zhuchaodong 2012-11-3 22:59
瑟姬小蜂属研究随记
从1998年开始,我在黄大卫研究员、John La Salle博士指导下,开始研究瑟姬小蜂属( Cirrospilus )中国物种。该属在学术上有一些争议;同时,属内大部分物种纯黄色或者带黄斑。这些黄色斑块一直被学者用于物种鉴别。2002年,我们依据外部形态学特征,在Zoological Studies上发表了1篇分类论文( zoolstud.sinica.edu.tw/Journals/41.1/23.pdf) 。在该论文中,我们和以前的学者一样,用了色斑等特征,用于物种之间的鉴别。不过,纯黄色的标本是否都是1个物种?斑块类型相似的标本是否为同一个物种?根据斑块分布区域,是否足以鉴别该属物种? 解决上述分类学问题,可能需要:1)足够的标本量和变异范围;2)合适的纪录与分析方法;3)独立于外部形态结构,特别是色斑的特征,如分子序列等;4)不同学者之间的沟通、交流。 自此,我一直非常关注这个属的物种,并尽可能采用不同的采集方法,收集标本。这些方法包括:扫网法、黄盘采集法、马来氏网和饲养发。目前看起来,获得该属物种大量个体的最好方法就是饲养。在过去的几年中,我们从木本植物的潜叶蛾,饲养出一些标本。同时,有些研究害虫的专家,也送鉴了一些有意思的标本。 这几年的积累过程中,我们体会到:1)通过饲养的方法获得系列标本,并开展形态测量和分子分类学研究,应该是研究物种种间、种内变异的最佳研究方案;2)饲养有助于我们了解这些微小而美丽的物种的生物学;3)饲养可能为后续这些寄生蜂的规模化饲养奠定基础。 我们在北京昌平王家园果园基地,通过网扫获得了一些标本。今天下午,曹焕喜同学用图像系统合成了一些图片。我选择了部分供有意了解该属物种信息的同行或学生研究。 标本1: 鉴定: C. pictus Nees(雌性) 标本2: 鉴定: · C. variegatus (Masi) (雌雄) 标本3: 鉴定: C. pictus Nees(雄) 标本4: 鉴定:待定(雌雄) 注: 上述标本均由袁峰网扫采集自北京昌平王家园果园; 上述图片由曹焕喜从酒精浸泡标本获得原始图片,并叠加而成。
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科研故事:一个植物新种的发现、发表与命名
热度 8 tropicalfern 2011-12-27 18:42
科研故事:一个植物新种的发现、发表与命名
2009 年 5 月,我园(中科院华南植物园)有个木兰科国际会议,我特意参加,意欲结识来自印度尼西亚的学者,为将来访问印尼准备便利条件。会议期间如愿找到 Riswan 教授,他来自印尼茂物植物园( Bogor Botanical Garden) ,我跟他提到想造访印尼兆哇,查阅印尼的馆藏标本并考察兆哇的巢蕨类植物,需要他提供帮助,他一口应允。 2009 年 10 月 24 日,如期开始我的印尼兆哇之旅。从飞机降落到雅加达机场开始, Riswan 的尽心帮助就一直陪伴在我左右。机场接机、住宿安排、参观 Bogor 植物园、去 BO 查阅标本、三次野外行程、寻求标本离境许可文件、 11 月 6 日凌晨四点动身返程、心惊胆战地带标本材料过安检,无一不是在 Riswan 的亲自陪同或密切关照之下完成的。 印尼之行的主要目的,是实地观察兆哇西部的鸟巢蕨( Asplenium nidus L. )的生长形态。我入住的茂物植物园里就有无数的天然生长的鸟巢蕨,所以我的目标很容易就实现了。意外的发现是,茂物植物园里有一株引种的貌似巢蕨类的植物,形态特征独特,当我核定它的叶片边缘确实具有连接的叶脉(巢蕨类植物的鉴别特征)以后,我就初步认定,它代表了一个尚未描述的巢蕨类新种。 植物分类学上要确立一个新种,需要有确凿的比较形态学方面的证据,也应该有详细的地理分布资料。令人沮丧的是,茂物植物园的这株引种植物,只知来自印尼的某个地方,具体采集地点不明。如果具体产地不清,无论这种植物有多么鲜明独特的形态特征,现代分类学工作者都不宜把一个来历不明的植物作为新种模式予以发表,所以我只好把这株不知名的植物暂时或永远忘掉。 无巧不成书, 2010 年的某一天,我在自己单位的标本馆(代码 IBSC )检查巢蕨类植物标本,一眼发现一份由孙洪范先生 1962 年采自印尼的标本(采集号 7759 ),该标本与茂物植物园的那株惊人的相似。毋庸置疑, IBSC 的这份标本与茂物植物园的那株引种植物代表了一个新的巢蕨类新种。此后的微观形态学特征(叶表皮形态和孢子形态)检查,进一步证实 IBSC 的标本与茂物植物园的引种植物属于同种,而分子序列证据显示,该种不靠近已知的任何种,占据相对孤立的系统位置,呼应该种独特的形态学特征,为支持该新种的客观真实提供了强有力的证据。当发现 IBSC 的印尼标本以后,该种的一个具体产地,即印尼的 Nusakambangan 小岛(位于兆哇中部)浮出水面,虽然茂物的那株引种植物的产地仍然未知,但现在获得的资料对于新种的发表已经足够。 整理好所有资料以后, 2011 年的 7 月底动笔写作, 8 月 4 日投稿到 Blumea, 10 月 12 日收到主编的反馈:“文章可以接受发表,但需要针对审稿人提出的问题进行修改”。审稿人提了两个要求,其一,在得出新种结论以前,要把该种和大鳞巢蕨( Asplenium antiquum Makino )作比较 ,因为 日本学者曾得到这样的结论——巢蕨类的叶片中肋的形状是不稳定的;其二,要求提供分子系统发育图。此外,主编还提出一个建议:讨论茂物的那株引种植物与 IBSC 的凭证标本是否来自同一个采集。此后的两周时间里,我的修改重点是制作一个分子系统发育图,同时请印尼的朋友(也是合作作者之一)想方设法核定茂物那株引种植物的来源。 10 月 26 日收到印尼朋友开心的邮件,终于查到那株植物的引种信息,它来自西巴布亚的 Sorong 。 10 月 27 日把修改稿返回给主编,Cover letter中特别提到,我拒绝接受审稿人要求把新种与大鳞巢蕨作比较的建议,因为日本学者先前的文章涉及的取样区域太小而取样数目太少,由此得到了一个草率的甚至是误导人的结论。 11 月 26 日收到主编的回信,“完全接受你的反馈”, 11 月 30 日主编告知我,稿件被正式接受发表。 最后要提到命名问题,我把这个新种取名为 Asplenium riswanii S.Y. Dong。 种加词“ riswanii ”取自印尼友人的名字 Soedarsono Riswan, 以此表达我对他的感谢,是他为我的首次印尼之行提供了热情周到的帮助。 12 月 3 日我把新种稿件被 Blumea 接受发表的消息告知印尼的所有朋友, 12 月 9 日我从野外回来,收到一个震惊的消息, Riswan 教授于 11 月在他位于兆哇中部的老家中去世。 2009 年在兆哇, Riswan 告诉我,他次年退休,想必他今年才 61 岁。曾委婉向印尼朋友问及 Riswan 去世的原因,无果。谨以新种 Asplenium riswanii 和这篇博文,纪念曾经予我诸多帮助的 Riswan 教授。 第二届国际木兰科植物研讨会(广州,2009年5月) Asplenium riswanii S.Y. Dong
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浅议科学研究方法之分类法
热度 3 putin24 2011-11-24 22:36
浅议科学研究方法之分类法
分类 ( Taxonomy , Science of classification ) 根据事物种类、等级或者性质,对其分门别类,使复杂无序的事物系统化,从而达到更好地认识和区分客观世界的一种逻辑思维方法。 ( Taxonomy is the science which deals with the study of identifying, grouping, and naming organisms according to their established natural relationship.) 分类在某种程度上是将一个类分割为几个或者多个子类进行研究,从而使得对事物的属性、行为、约束 (properties, behaviors, constraint) 更好地认识和理解。 e.g.1 社会分工的出现,柏拉图 (Plato, 427BC-347BC) 认为人们最初为了满足最基本的物质需要,有了农民、牧人、各类工匠,之后出现了商人。亚当斯密 (Adam Smith,1723-1790,UK) 认为由于人导致的才能自然差异,而这又是由人类独有的交换物品私利倾向决定了社会分工。人们不断专业化并提高生产力,从而出现了福特流水线 ( 工位所做工作不一 ) ,农业、工业、服务业等不同从业人员。柏拉图与亚当斯密探究的是社会分工分类的标准,将具有某种相同属性 ( 行为、约束 ) 的人进行分类。 分类过程中最重要的是选择正确的分类标准,而标准必须区别事物本质特征与非本质、主要与次要特征。分类的标准建立注意事项: 划分必须是相应相称的 ; 同一次划分必须根据同一标准 ; 划分出来的子项必须互相排斥。 e.g.2 生物学上的分类 ( 界、门、纲、目、科、属、种 ) ,对草鱼,鲤鱼,黄鱼,娃娃鱼进行分类,自然将前三者归为一类,由于其本质特征是“属于鱼纲”,娃娃鱼属于两栖动物。同样地,如果为了研究淡水生物与海水生物生理特性差别,则我们可将草鱼、鲤鱼和娃娃鱼归为一类进行研究。 某一特定的分类标准下分类的结果通常以等级结构 ( hierarchical structure ) 或者分类表等形式表示。 e.g.3 机械中零部件分类问题,某种类型产品所需要的零部件中,根据在 Dealer Mananerment System 中存在大于 12 个月的零件的销售重要性分为 ABC 三类, D 类——特殊类需要被人工定义的零件; N 类或者 NA 类——新零件; Z 类——数据错误不能正确分类的零件。对同属于一个产品族的零部件更强调其互换性与通用性程度,又可以对零部件进行分类为标准件、非标件等。 e.g.4 价值工程中, ABC 分析法 ( Activity Based Costing ) 又称为作业成本分析法,确定分析对象的特征、可用技术指标、价值指标及效果指标,将分析的事物分成 A( 重点 ) 、 B( 一般 ) 、 C( 不重要 ) 三类不同的类型,运用不同的策略进行管理和处理。 Chart of Romance languages based on structural and comparative criteria not on socio-functional ones. (Koryakov Y.B. Atlas of Romance languages. Moscow, 2001)
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叹植物分类研究之不易
热度 2 Leguminosae 2011-10-14 21:51
研穷结构之精巧,辨析性状之同异,采撷于分子之微,留意于海陆之动,以标本研究为根基,以野外观察为必备。资料掌握务求广博,法规拉丁不可忽略。以十年为期,心无旁骛,焚膏继灸,兀兀穷年,差可略窥堂奥。至于入室升堂,须付一生心力。分类研究之为学,可谓难矣!
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做个热爱科学的人
热度 2 wangdh 2011-9-26 12:02
做个热爱科学的人
做个热爱科学的人 ( 王德华 ) 一个多月前,学生转交给我一本《中国科学院动物进化与系统学重点实验室研究生学刊》 2011 年第一期,并转达说希望我能写几句话。转眼已经到了 6 月了。 我很喜欢《研究生学刊》之类的读物,也许自己曾经经历过研究生阶段,读这类读物,总是感觉年轻。研究生阶段是人生中一段美好的时光。研究生生活应该是闪光的,思维是活跃的,表现的是活跃,研究生应该充分展示敏锐、灵气、创新和超越。信息时代,特别需要交流。《研究生学刊》,作为研究生自己耕耘的一块园地,可以自由地交流自己的最新发现,自己的感想心得,新思维,新观点,以及对生活和科学的感悟。在这里,可以记录自己成长的足迹,记录自己的喜怒哀乐,记录自己的科研灵感和火花。通过品味研究生的学习和工作过程,培养自己的理性和批判性思维,培养敢于挑战权威、敢于质疑的勇气,使自己逐渐成熟起来。 做研究生,就应该热爱科学,关注科学,思考科学。做研究生,就要发挥青年人的才气和优势。青年,是创新的年龄,具有创新的思维和条件。青年,是多彩的年龄,是最具活力的年龄。青年的睿智和潜力不可估量,青年学者合起来的力量将是无往不胜。 做科学研究,可以丰富自己知识,可以武装自己的理性,可以充实和完善自己的生活。科研需要追求,需要执着,需要耐得住寂寞。科学需要一种精神,一种信仰,一种坚持。科研最忌讳的就是功利化和投机取巧。 没有追求,很难想象一个时代青年如何能坚持常年在野外调查、采集标本,很难想象在青春年华能忍受那艰苦的生活和枯燥的日子。野外工作是辛苦的,也是享受的,对于野外生物学更是必须的。科研需要第一手的资料,走进大自然是掌握第一手资料的唯一途径和机会,生态学是如此,分类学、系统学和地理学也是如此。只看书上的图画,不会了解大自然;只看失去光泽的标本,不会知道自然的美丽;只在博物馆(标本馆)里,不会了解生物在自然环境中的情况,也谈不上了解生物的生活史策略和生存适应策略。 时代是发展的,知识是更新的,人才也是更替的。发展是必然的,创新是必须的。但本和根,是不能丢的。什么是本、什么是根呢?分类学的任务一定不是简单给生物起一个名字。系统学、分类学、地理学、生态学、进化生物学,每个方面对于我们理解大自然都很重要。传统需要传承,更需要创新。创新是发展,但不是丢掉传统。思想创新很重要,学术传承也很重要。分子生物学是非常有利的工具,但不能解决一切生物学问题,更不能解决传统学科问题。地理学、生态学和进化生物学等等,都需要分类学和系统学的基础。每个学科都有其自身的地位和核心,其他学科是难以替代的。同样,在组学时代,基因组学也不可能代替传统的分类学和系统学。 科学需要时尚的人,也需要忍受寂寞的人;需要跨越式的人,也需要按部就班的人;需要开拓新学科新领域的人,也需要传统的守护和传承人。分类学是一门古老学科,是重要的基础学科,也是逐渐被边缘化的学科,所以需要扶持,需要发展和延续,更需要后备人才。作为这个专业的研究生应该有一种责任感,有一种使命感。 做学问很清苦,做研究生也不容易。创造知识是一种享受,分享知识是一种满足。研究生生活应该丰富多彩。 祝福《中国科学院动物进化与系统学重点实验室研究生学刊》,祝福动物进化与系统学重点实验室的研究生们。 ( 写于 20116.11)
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本单位图书馆的现状与思考
热度 3 keifei 2011-5-28 01:35
自来到植物所学习后,使用本单位图书馆查找文献比较多。图书馆虽说不大,可是每次总能在密密麻麻的书山里找到几个宝贝而欣喜不已。不过有次比较惨,愣是将一个好好的手机丢失在茫茫的书海里而再没音讯。在国内,说 IBCAS 图书馆在植物学领域馆藏最丰富该不过分。说起历史来,那可以说得多了,可以联系起来多少光辉前辈的事迹。现在图书馆,可以比较方便地查阅世界各地植物的信息,跟踪最新的进展,追溯到西方 200 多年以来的点点滴滴,也可以在古籍与方志中追溯本本草草。 现在通过图书馆查一些基本的文献没多大问题了,可是一旦把视野扩大到邻国,到大洋彼岸,或稍微多追溯些过往的老文献,那就比较容易感觉到我们文献收集的局限。国内近 20 年来出版物激增,关于植物分类学之类的地方植物志、图鉴、检索表、名录之类的出版物不甚枚举,且地域范围越来越细化,从省级到县甚至到一个保护区,一座山,一个校园。植物所目前的收藏只能说保证了省级和重要的地方植物志的收集,而其他则相当薄弱。对于使用者来说,我们只能说还好有国图,有这么一个强制的版本收集库,从香山过去也不远。 最近有一很不好的消息:图书馆的纸本采购经费被大幅削减,据说今年一下子削减到只有一万多元。当时听了都不太敢相信,现在一万多块钱大概还不够领导们吃一顿饭吧。很郁闷,如此“粗暴地虐待”甚至是残害图书馆。。。俺不禁长叹再长叹,一研究所图书馆竟沦落至如此。。。呜呼,悲哀!领导大概都是不使用图书馆的,也跟他们的绩效毫无关系的。 另我也在思考,领导都不是做分类学或多样性研究的,他们并没有很领会到图书馆服务于此类学科研究的特点和意义。对于分类学研究来说,文献与标本是两个举足轻重的资料。谁拥有更多的标本与文献,谁就拥有更多的话语权,就更易做出让人信服的研究与处理。因此,对一个植物学研究机构来说,标本馆与图书馆是其立身之柱。这些是极为重要的要资源,谁最多最全,谁就最强。正因是资源,所以基本上来说,并不能说一本书没人使用或引用就没有价值,只能说他的价值没有被发现。英国邱园之所以能被称为世界生物多样性研究的圣地,就是因为它无可比拟的极丰富的全世界的文献与标本。此硬件条件够了,人才自然而然要汇聚过来,在此机构工作的人才能更好的获得学术上的进步。在分类学领域,它的活力与魅力是积累,积累更多的材料与文献。君不见我所前身的两个独立研究所在民国时期是如何风光的?他们无一不是想方设法去获得更多的文献与采集更多的标本。 而今呢?我个人觉得分类学在中国还需要做很多年才能把家底摸清楚。这个过程还会需要相当长一段时间,主要是因为开展此类研究困难重重,耗时耗力:首先就是找文献、找标本往往花费了大量时间,很多时候总有一些文献或标本就是无法获得;另一个是视角问题,我们的研究往往只能局限在中国或稍大到东亚,因为我们缺乏周边国家、缺乏拥有世界各地的标本与文献。我们研究的视野被严重束缚了。所以我们目前的标本馆与图书馆条件其实是相当不能满足科研人员的需求。不过现在的数字化标本与文献突然间极大方便了分类学的研究,诸GBIF、各大标本馆的Herbarium Catalogue与Type database、 BHL 、 Botanicus 、 Tropicos 、 IPNI 之类的服务很受欢迎。国内现在也有开发出类似的数据库,标本数据库当属CVH,而文献数据库则期待 BHL-China。BHL-China 这是最近依托植物所图书馆而开展的生物多样性遗传图书馆的中国节点 BHL-China ( http://www.bhl-china.org/cms/ )项目。这才启动不到一年,现在这个平台尽管不成熟,但体验下来的感觉与主站 BHL 开放、高质量、多选择的理念相去甚远,处处感觉是防御,是限制,是关门造车,是少数人维持的个人天地。 也本以为透过这个项目图书馆能在经费上得到更好的保证,我错误地以为领导也会认为藉此平台可以切实加强图书馆的馆藏。原来他们是希望一劳永逸,最好最终关掉图书馆才好。现在的采取的策略是控制纸版,扩大电子版。扩大电子版当然对用户来说是好事,可是要严格压低纸版的购买,我坚决反对!实际上,图书馆发展这几十年来已经欠了很多债了,尤其是文革期间和普遍的经费严重紧张的 90 年代。个人觉得纸版文献不可能被电子版替代,就像照片永远无法取代标本一样。电子版文献和照片都只是方便了信息的传递,最终表达出来还是需要回归到纸上(打印)与标本上。 总之,希望图书馆的经费无论是在电子还是在纸版的采购上都能得到有效的保障。图书馆利用率低,不是资源不好,而是资源不够好,不够多,还不是很能吸引读者(另一重要因素可能是宣传力度与服务水平的高低)。本身货色就不怎么样,何谈让人家来欣赏你?所以,我希望图书馆在数字化的背景下能更加注重收藏,保持和增强自己的收藏特色。以open and open丰富馆藏为基础的数字化平台也才能提供更有力的资料来吸引更多的读者。我想,植物所图书馆何时能把专业文献与标本收集到邱园的水平,到那时说IB-CAS是国际分类学研究一重镇就不是句空谈,不是吹牛皮了。不过要达到实至名归的“中心”地位。我们的文献与标本收集的数量与覆盖面还需要极大的改进,其实我们落后传统的英美法德俄等国都很多很多,你知道吗?
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中澳分类学虚拟实验室(VTL)
热度 2 zhuchaodong 2011-4-5 13:50
对生物多样性的发现、认识和描记是人类认识自然、可持续利用生物多样性的基础。据估计世界已知生物物种在1000万种以上,但是经过近250年、几代分类学家的不懈努力,目前我们人类只描记了170多万种。按照现在的认知速度,人类要认识这些生物多样性资源需要至少1000年。尽管如此,大量的生物由于环境的变化正以非常快的速度在灭绝,很多类群在人类没有认识它们之前就已经消失了。同时,随着全球资源的大量消耗与短缺,社会经济发展对生物多样性认识的需求愈来愈强。 对于生物多样性认识的核心是物种多样性的描述,开展这项工作的核心人员就是分类学人才队伍。但是,目前分类学人才队伍严重萎缩,许多类群无人问津,一些重要类群后继乏人;研究的手段和技术相对比较落后,更多是凭借经验的积累,因此严重制约了人类对生物多样性认识的速度和深度。当前,国家经济建设与学科发展对分类学的巨大需求与分类学本身存在的瓶颈问题之间出现了严重的矛盾。 而数据库建设技术、图像识别技术、网络智能技术、分子生物学技术等的不断发展和成熟预示着基因组时代和人工智能时代的到来,这些新的技术手段和科学理念为分类学的发展提供了良好的发展空间。基于标本资源,对所有标本信息的数字化,不断积累的基因组信息,智能化信息,专家经验的信息化,以及异地调用专家队伍的远程鉴定网络建设将成为未来分类学发展的主要方向或潮流。 基于对上述问题的思考、前期的合作基础以及各自的特点与优势,中国科学院与澳大利亚科学与工业组织联合支持的 “ 中澳分类学虚拟实验室 ” ( China-Australia Virtual Taxonomy Laboratory ,简称 VTL )于 2009 年 9 月 8 日正式揭牌,这不仅代表了中澳实质性国际合作的开始,也预示着一个崭新的、综合的、新型模式的分类学平台的构建。 “ 中澳分类学虚拟实验室 ” 旨在中国与澳大利亚两国之间搭建生物多样性资源的远程与快速鉴定、资源的标准化整理整合、实物与数字化信息共享、人才队伍交互培养的虚拟平台。在 VTL 中,中澳合作者将整合计算机技术、分子生物学技术,在分类学家验证的背景下,达到物种发现、鉴别与分类学研究的高通量与高精度,推动标本的快速与准确鉴别;利用数据库和数字化技术,使标本信息进行标准化整合和储存;利用显微技术与网络交流工具,构建标本远程鉴定系统和网络,达到双方实时的交流与合作的目的。 中澳分类学虚拟实验室得到中国科学院、澳大利亚联邦科工委组织的大力支持。由于该实验室基于国内现有工作和与澳方长期良好合作基础,也在逐步得到国内外相关部门和同行的支持。项目的实施不仅可为未来中澳更大范围的合作搭建一个综合平台,同时将极大地促进我国分类学学科的调整力度与人才队伍建设的力度,以最大限度的满足国家经济建设与科学发展对分类学成果的需求。它将极大地促进我国分类学学科的调整力度与人才队伍建设的力度,以最大限度的满足国家经济建设与科学发展对分类学成果的需求。通过项目实施,构建基于多技术、多学科交叉的、智能时代的综合性分类学研究平台,开创分类学研究的新思路和新模式,推动整个分类学学科的变革与发展。 \0 \0 附件:大事记 1 、2009年9月,中澳分类学虚拟实验室在中国科学院动物研究所挂牌。 2、2009年12月,中国科学院动物标本馆、植物标本馆、微生物标本馆开展2次研讨,推动院内分类学虚拟实验室网络工作。 3、2010年5月,中方发起人和联络人朱朝东博士获得澳大利亚McMaster学者访问基金支持,访问澳大利亚国立昆虫标本馆,和相关研究人员交流,研讨并改进项目实施方案。 4、2010年7月,中国科学院动物研究所博士研究生罗阿蓉同学获得中国国家留学基金委资助,开始在John La Salle博士和Stephen Cameron博士指导下开展昆虫线粒体基因组测序与分析研究工作,并发表了2篇受到国际同行高度关注的研究论文。 5、2010年8月,分类学虚拟实验室作为30年中澳合作30个故事之一在上海中澳科技周展出。John La Salle博士访问中国科学院、山西省农业科学院,并做关于分类学虚拟实验室的报告。 6、2010年11月,朱朝东博士参加由中国科学院路甬祥院长带队的中澳科技联委会中方代表团,围绕农业可持续发展,做了关于分类学虚拟实验室的报告,得到会议的高度重视,并写入澳方会议记录。 7、2010年12月,以分类学虚拟实验室为核心工作之一的“农业系统作物、害虫、天敌信息系统”得到中国科学院农业项目支持。 8、2011年2月,朱朝东博士访问澳大利亚国立昆虫标本馆,就2012-2015年分类学虚拟实验室具体实施计划,和John La Salle博士等研究人员进行讨论修改。 9、2011年3月, 中国国家科技部万刚部长一行访问了澳大利亚联邦科工委组织。期间,中澳分类学虚拟实验室澳方负责人方强恩(John La Salle)博士首先引导代表团浏览了澳大利亚国立昆虫标本馆的收藏;然后在他的办公室,方博士详细向部长一行介绍了分类学虚拟实验室的建设进展和现有的内容。 VTL网址: 英文:http://anic.ento.csiro.au/virtual/index.html 参见: 分类学:中国试图拯救尚在死亡线边缘挣扎的学科(http://www.cas.cn/xw/zjsd/200912/t20091202_2679894.shtml) 中国分类学急剧萎缩 后继乏人成专家心病( http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/8/235565-1.shtm) 最年轻的院士已经72岁 中国传统学科瓦解危机(http://scitech.people.com.cn/GB/8474336.html)
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昆虫监测、采集利器:马来氏网
热度 1 zhuchaodong 2011-3-26 12:05
分类学工作中重要的一个环节就是要收集足够系列的标本(样品)。我们一直在考虑并在野外试用高效的采集方法,如改进扫网方法、彩盘(黄盘为主)诱集、大量饲养寄主和马来氏网等方法。其中马来氏网一直吸引着我们的注意力:1)可以持续收集;2)人力需要少;3)适用于各类环境;4)样品非常干净;5)类群相对集中;6)样品直接酒精保存,保证了后续的分子研究必须的质量。但是,缺点也很明显:1)需要定点收集;2)多点采集工作中,携带不便等。 经验和建议: 1、一般野外考察,需要定期转点。如果一个点计划采集3-5天,则可以提前到下一个点安装好网子;如果一个点采集超过7天,则可以到了再安装。这样方便转点时收网收样。 2、一般建议马来氏网收集瓶中,放2/3或者更多酒精。在极端干旱或者湿润的环境下,尽量放满瓶100%分析纯酒精。7-10天换瓶的时候,可以直接把收集瓶加满酒精即可,不建议换酒精。这样可以避免:1)增加时间投入;2)微小寄生蜂的遗失。很多寄生蜂物种体长可能小于0.25mm,可能就埋藏在收集瓶的渣子或者杂物中。 这里,我列出一些马来氏网及其被应用的网址,和同行们共享。我们最近也将整理一个设置方法的光盘,指导学生和相关工作人员在野外使用马来氏网。 http://mississippientomologicalmuseum.org.msstate.edu/collecting.preparation.methods/Malaise.traps.htm http://www.johnwhockco.com/download/manuals/instr_3412_townes_trap.pdf http://hbs.bishopmuseum.org/pi/pdf/4(1)-87.pdf http://www.qm.qld.gov.au/microsites/wild/collect-insects.asp 马来氏网相关联系方式: 购买:吴清涛 - 13621297807;QQ 43394457;邮箱 wqt7807@163.com。 技术交流:QQ群 马来氏网调查网络 - 235118452。
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分类学:科学问题与功能
热度 2 zhuchaodong 2011-2-18 23:01
1993年,我师从南京师范大学归鸿先生、苏翠荣教授,研究蜉蝣分类学。当时不能理解分类学,更谈不上理解分类学中的科学问题。苏老师悉心教导数次,我都无法领悟。等归鸿先生1995年让我考虑3天,是否需要继续学业的棒喝之下,我才有所顿悟。从此下定决心认真学习蜉蝣类群和分类学的细节 - 这是我硕士研究生阶段最大的收获。 1996年,我在中国科学院动物研究所黄大卫研究员的鼓励之下,攻读动物学博士学位。通过阅读分类学文献、参加野外考察和室内标本研究,我感觉自己对分类学研究兴趣日渐浓厚,常常和黄大卫老师、薛大勇老师、师姐和师弟们探讨分类学的真谛。有些时候感觉自己有些“走火入魔”,不管来的是否是同行,一概交流“小蜂”或者“分类”。有时也将自己一知半解的学科拿来和分类学进行比较,有些推断现在想来很是荒谬。那时候对分类学知识的渴求、和师长毫无保留的交流,我感觉是博士阶段以来最珍贵的积累,一直受益匪浅。 2003年以来,通过不断学习分子生物学技术和相关的计算机技术,我尝试把这些知识和传统分类学相结合。有些挫折,有些进步,我希望自己仍然能够坚持追寻分类学中的科学问题。最近去澳大利亚开会,有个当年研究BT的科学家(现在已经是一个战略科学家),对在座的标本馆专家(大多数都是国际知名的分类学家)提出建议:在考虑科学问题的同时,要考虑学科或者类群的功能。我感觉不谋而合:1)林奈、达尔文大家为后辈建立了一个研究无数未知物种和假说的平台,我们可以在每一个小的类群里面发扬光大;2)在考虑类群在生态系统中的功能的同时,也可以考虑小学科的功能,即可能对国家和人民的贡献。 在这里,我希望将来想研究分类的研究生,能在做类群研究的同时,认真考虑科学问题的同时,也认真考虑类群与学科的功能,实现自己的一些理想。
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分类学:加速研究过程、细化研究环节
热度 1 zhuchaodong 2011-2-17 07:11
自2008年底以来,我们和澳大利亚国立昆虫标本馆的John La Salle博士一直在致力推动分类学虚拟网络的建立,并于2009年建立了中澳分类学虚拟实验室(http://museum.ioz.ac.cn/VTL/)。 1、“分类学虚拟网络”理念: 以高速互联网为纽带,利用远程解剖镜技术,实现分类学家的动态交流与合作。 2、“分类学虚拟网络”思路:加速研究过程 需要将分类学每个步骤自动化来加速研究过程 文献积累:数据库技术; 采集标本:野外考察、新技术装备; 分拣标本:计算机技术、新技术装备; 标本借阅:高清晰度图像技术、数据库技术; 物种识别:野外考察、计算机技术、分子生物学技术; 外部形态学性状库:计算机技术; 描述物种:计算机技术; 发表论文:计算机技术、网络在线讨论与发表; 3、“分类学虚拟网络”:可以系统研究的环节 以图像分析研究流程为例: 自动建立图像库 最新图像技术(如:3D) 自动分拣 自动化识别 动态交互式交流与描述模式 加入其它数据类型,如地理信息、基因信息、生态学信息、生物学信息等 4、作为终端用户的分类学家需要的设备: 解剖镜、联网计算机
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蚯蚓------会议
earthwormsun 2011-1-9 15:28
1, 9th International Symposium on Earthworm Ecology http://isee9.info/ 2, The 8th International Symposium on Earthworm Ecology http://www.eko.uj.edu.pl/isee8/ 3, Fourth International Oligochaete Taxonomy Meeting (4th IOTM) Turkey April 20th to 24th, 2009 http://4thiotm.tomas-pavlicek-biologie.net/index.php 4, 5th International Oligochaete Taxonomy Meeting April 11th to April 15th, 2011 http://5thiotm.tomas-pavlicek-biologie.net/index.php
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分类学: 中国试图拯救尚在死亡线边缘挣扎的学科
scienceasia 2010-7-25 20:21
英文原文地址: http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/sci;325/5936/31 伴随着已发现的数以十万的标本仍未经鉴定确认,甚至更多的标本还有待发现,中国希望能够支持本国的分类学家,防止这项关键技术流失。 北京 北京师范大学的刘全儒教授每周要教18节的分类学课,为学生讲授生物分类理论。当然这不仅仅因为他热爱分类学,更是因为他是北京师范大学唯一有资格讲这门课的教授。我真感到非常累,刘全儒说。只有很少的几个学生中是主修分类学毕业的,这让他感到非常沮丧。 刘全儒和相关教授都认为,残酷的现实会对中国的生物多样性资源保护工作带来严重的不良后果。如果人们不知道他们研究的是什么,如何进行鉴别?北京大学自然保护与社会发展研究中心执行主任吕植如是说。截至目前,我们仍然不确定中国有多少种植物,或者多少植物面临灭绝,中国自然科学基金委员会(NSFC,以下简称自然科学基金委)生命科学部前任主任洪德元院士表示。在位于北京的中国科学院 (以下简称中科院) 植物研究所里存有超过200万植物标本,但其中至少有20%还未经过鉴定。动物标本也面临同样的窘境。我们这批人退休以后,馆里就没人能对那些有重要经济意义的动物物种进行研究了,比如白蚁和蠼螋,地处于北京的国家动物博物馆的馆长乔格侠说。 分类学研究在全世界范围内都处于下滑阶段。在中国,尽管情形也不乐观,但是规模日益减少的分类学家群体却有一个强有力的支撑,那就是,自然科学基金委主任陈宜瑜同样是一位主攻分类学及生物地理学的分类学家。2002年,作为中国基础研究的资助机构,自然科学基金委建立了一项植物经典分类学基金,每年投入300万元人民币资助特定的分类学家。但是,陈宜瑜承认这些研究经费还远远不够。如果从事分类学研究的年轻人越来越少,这将会产生极大的负面影响,他说。为了避免分类学在中国逐渐消亡,自然科学基金委已经引入了两个为期四年的项目,旨在与分子生物学领域更好的融合起来,这两个项目将于2010年启动。 分类学在中国亦非始终岌岌可危。直到上世纪80年代末,分类学一直是很多中国植物学家研究的重点领域。第一版《中国植物志》由312位植物分类学家一同编写。这一版于1959年出版,最新版《中国植物志》副主编洪德元说。多年以来,分类学研究领域流失了很多人才。我们这一代做分类学的科学家中很多人都已经转向其他方向的研究,而不做分类学了,中科院昆明植物所副所长孙航说,他的研究方向为植物分类和地理学。 孙航和其他分类学家对中国科研领域的评价体系感到不满。但恰恰是这个评价体系决定了科学家职称评审和经费分配,主要以发表的论文有多少篇论文被纳入科学引文索引和论文被引用的次数来衡量科学家。陈宜瑜也承认这个评价体系有失公允。分类学的论文几乎不太可能发表在高引用率的期刊上,陈宜瑜表示。他主张采用另一套不同的标准来评价分类学家。 中国有些单位已经开始尝试。比如,据乔格侠介绍,国家动物博物馆就是根据分类学家鉴别和处理样本的专业水平进行评价。另外,洪德元在中科院植物研究所成立的经典分类研究小组,就是根据成员发表的文章和专著的质量来进行评价,而非影响因子。但根据孙航的观点,特别的评价体系使这个领域活下去,却无法令其长久发展下去,因为这种评价体系不能帮助分类学家获得国家级的资助或者在竞争中被优先考虑。自然科学基金委的经典分类学基金解决了分类学的燃眉之急,并会在可预见的将来发挥作用,陈宜瑜表示,同时他也希望大学能够增加分类学的课程。 陈宜瑜建议,为了壮大队伍,分类学家们必须将触角伸向分子生物学领域。他以自己的学生为例:中国科学院水生生物研究所(武汉)的一位分类学家何舜平,同时也是水生生物标本馆馆长。何舜平使用 DNA 条形码技术 物种特异性 DNA 线粒体序列以确定鱼的种类。他没有像许多同龄的科学家一样抱怨经费问题:以DNA为基础的分类学研究为他赢得了国外广泛的合作网络和稳定的科研经费。 他的成功却惹恼了一些经典分类学家。通过DNA来辨识物种会带来很多问题,刘全儒说,他认为用经典分类学的分析方法鉴定物种更为可靠。但是,陈宜瑜认为此时中国的经典分类学应该继续前进。分类学家仅仅简单地确定物种的时代已经过去了,陈表示。 即将灭绝的物种? 正在观察雀麦草的 刘全儒(上),为 中国仅有的为数不 多的分类学家之一。 自然科学基金委主任陈宜瑜,迫切希望分类学研究领域实现现代化 从上到下: 刘全儒;陈宜瑜 孙航表示,我们需要的是那种像曼哈顿计划一样针对分类学的大规模项目计划。依托该计划分类学家能够一起工作并培养下一代分类学人才。中央政府正在策划的一个方案可能是中国生物多样性的综合调查,北京大学吕植说。 这项为期数年的项目将需要一个庞大的分类学家团队,也许还需要分子生物学方面专家们的配合。这将为分类学领域的复兴带来希望,孙航说,在中国,分类学将会再一次成为主角。 李娇
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Nature is not a Chaos but a Cosmos
book 2010-6-30 11:24
读资料时,看到几句很有见地的话,对于很多研究领域应该有普适意义。与大家分享并思考。 Nature is not a Chaos but a Cosmos . (Borgmeier, 1957) Borgmeier是想说,自然界是有秩序的,而非混沌的。不管人类的想法如何,某种系统是存在的。对于研究者来说,我们只能从自然界提取这种秩序,而不是将某种秩序应用于自然界。混沌和秩序,确实是任何系统中的主题。 As the science of order (taxonomy), systematics is a pure science of relations, unconcerned with time, space, or cause. (Borgmeier, 1957) 20世纪50年代的Borgmeier认为,系统学是有关生物关系(描述、命名物种,建立分类系统)的科学,但不关注时间、空间和原因。在这种理解下,分类学(taxonomy)和系统学(systematics)是等同的。然而,任何科学术语和名词的含义都可能是演化的,现今的生物学家认为系统学不仅包含taxonomy的内容,而且也要理解生物的时空演化历史。实际上,在实际应用中,taxonomy这个名词有时候也被认为包含了所有这些内容。就我自己来说,我宁可希望严格区分不同术语的含义,比如taxonomy仅仅指描述、命名物种,建立分类系统;systematics指包含时空演化信息的研究。 Nothing creates more misunderstanding of the results of scientific research than scientists use of metaphors. (Lewontin, 2010) 虽然科学隐喻在科学界很普遍,但Lewontin指出有时候隐喻的使用会带来很多误解,尤其对那些并没有深入了解某个领域或理论的人。在我看来,隐喻性(或不确定性)的语言确实是提出某种假说或理论所必需的,这种表达能增加假说或理论的内涵,让后人有不同的理解并发展,正所谓仁者见仁,智者见智。也或者说,隐喻性的语言可以让原创者少点责任(万一这理论错了怎么办)。但,更重要的,研究者对于隐喻的理解,必须建立在对学科深入了解的基础上,而不能妄加揣测。
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[转载]关于分类学和系统学
热度 1 ghsy 2010-5-16 16:04
关于生物进化和分类学以及系统学关系,读完北大教授张昀著作《生物进化》后,让人受益匪浅啊,书中有一章节 的内容和链接现转载如下,供大家分享交流! http://www.hssyxx.com/zhsj/kexue-2/co6-2/6-21/a06/010.htm 第九章 分类系统与进化谱系   草木畴生,禽兽群焉,物各其类也。 荀子    草、木、禽、兽各有其类,识别和区分各种生物,并将其逐级归类,形成门、纲、目、科、属、种多级金字塔式的分类系统,这种基本的分类方法在古代中国和古希腊早已有之。建立在形态学基础上的分类学是生物学中最古老的学科。形态学与分类学很早就被牵扯到创世说与进化论之间的争论之中:同源与同功,原型与分化等这些形态学的概念曾被用来支持或反对不同的观点或学说。分类学本身也随着生物学的基本理论和指导思想的演变而演变,以识别和区分各类生物为主要目的的传统分类学,演变为以追溯进化谱系为主要目的的现代生物系统学( systematics )。分子生物学的发展使得我们在追溯进化谱系时不仅仅依据表型(形态的、生理的、行为的)特征,而且能够直接比较不同生物的基因型特征(例如编码基因的序列),并在此基础上建立了分子系统学( molecular systematics )。通过生物分类学工作追溯进化谱系( phylogeny ),建立能反映进化谱系的分类系统,成为进化生物学领域中的一个重要的内容。   9 . 1 分类学与系统学      通常意义的分类学( taxonomy )是指对生物进行识别、鉴定、描述、命名和归类的专门学科。分类学的任务可以分为两部分:第一部分就是物种的识别、鉴定、描述和命名,这是基本的、也是繁重的工作;第二部分就是归类和建立分类系统,为每个已鉴定的物种在分类系统中安排一个合适的位置。这部分工作理论性强,与进化理论密切相关。   对分类学的最大误解,就是把生物分类看作是和图书分类编目、商品归类、岩石和矿物分类等同样的工作。事实上生物分类之所以成为一门特殊的学问,在于生物与非生物有一个最根本的区别,那就是生物之间有亲缘关系,有历史的联系(因为生物经历了进化过程),而非生物却没有这种联系。因此,建立分类系统并非简单的事,它涉及生物学的基本理论和哲学思想。    生物的识别、命名和归类工作早在中国商周之前和古希腊时代就有了。从神农识百草到李时珍的《本草纲目》,生物(特别是植物)的识别和鉴定已达到相当准确的程度。亚里士多德对动物的分类也相当合理,但那时还不能称之为分类学。直到林奈创造了双名法并被普遍采用之后,分类学才真正建立起来。林奈识别并命名了 12000 多种动、植物,并将它们归类为 1000 多个属。但林奈的双名法及分类系统主要是为了便于识别、记忆和整理自然界各类生物。林奈是种不变论者,信奉创世说,其分类的指导思想是认识和辨别上帝精心设计和创造的生物种,揭示上帝创造的智慧。因而林奈的物种是个别的、独立的创造物,它们之间不存在历史的内在联系,不存在亲缘或谱系关系。因此,林奈的逐级归类的分类系统并不是为揭示谱系关系而建立的。    进化论带给分类学以新的指导思想、新的概念、新的原则和新的方法,分类学的目的也随之发生了根本改变。举例来说,林奈根据生物的形态特征的比较来识别并命名物种,并根据物种间的相似性建立属、科、目、纲等分类单元。但林奈认为,每一分类群的共同特征反映了上帝造物的原始设计,即后来欧文所谓的原型(见第四章)。但达尔文从进化的观点看问题,认为同一分类群的物种的某些共有特征是从共同祖先那里继承的;提出了共祖、传衍和性状分歧等新概念,并给予分类系统以新的涵义。进化生物学家主张分类系统应反映物种之间的亲缘关系历史的联系或进化的谱系。因此,以进化理论为指导思想的分类学,其目的已不仅仅是物种识别与归类,分类的主要目的是通过分类追溯系统发生( phylogenesis ),推断进化谱系。这样的分类学就是系统学。   系统学可以定义为比较研究生物所有的可用于分类的特征,建立可反映生物类群进化历史(进化谱系)的分类系统的学科。分类学的任务是鉴别和命名物种,并将物种归并到不同等级的分类单元,建立便于检索的分类系统。同时,分类学还要研究和制定有利于分类工作进行的分类法则(例如命名法)。实际上系统学也要做上述的分类学基本工作,因此,分类学可以看作是系统学的组成部分。分类学的最终目的是要建立一个既实用又反映进化历史的分类系统。分类学如能达到这两个目的,那么它和系统学就合二为一了。但事实上分类学的要求与系统学的要求有时是不能调和的,这一点我们下面还会说明。   简言之,系统学是在进化理论的指导下通过分类学的基本工作来研究系统发生,推断生物的进化谱系的专门学科。以建立反映生物进化历史的分类系统为最高目的的分类学也被称为进化系统学,它是从传统分类学发展演变而来。 9 . 2 分类学的两种指导思想和两种原则      分类学中有以两种截然不同的指导思想建立的分类原则。其一是根据表型特征识别和区分物种,并按照表型相似的程度逐级归类,建立易于检索的分类系统,这就是表型分类原则( the phenetic principle of classification )。根据这种原则的分类不涉及进化,生物与非生物被等同看待;生物的任何表型特征原则上都可作为分类依据而不必对这些特征进行分析和区别对待;按照表型相似的程度或相异程度(表型距离)逐级归类,所建立的分类系统以易于检索和实用为目的,而不必反映生物的进化谱系。   根据表型分类原则,生物分类与非生物分类没有本质的不同。非生物也可以根据物理的特征进行分类。例如矿物可以根据化学组成、晶形、硬度、颜色及光学特征来鉴别和归类,图书可根据标题、内容、著者、出版时间等来分类编目。所建立的分类系统(矿物分类检索系统,图书目录或检索系统)以实用方便为目的,并随着所选择的分类标准不同而不同。根据化学组成对矿物进行分类,则有硫化矿物、氧化矿物、硅酸盐矿物、碳酸盐矿物等;若以晶形、光性或其他物理特征为分类依据,则有另一套分类系统。因此,表型分类难以避免分类的主观任意性问题。    遵循表型分类原则的分类方法叫做表型分类。作为表型分类的典型代表,数值分类学( numerical taxonomy )建立了一套能减少主观任意性的,能比较客观地、定量地反映分类对象之间的表型相似性或表型距离的分类原则和方法(参考 Sokal and Sneath , 1963 ),其要点可以概括如下:    ( 1 )将用于分类的表型特征数值化,便于统计学处理;    ( 2 )在计算和比较分类对象的表型相似性或表型距离时,要选择尽可能多的表型特征,分类特征愈多,则客观性愈强;    ( 3 )所有用于分类的表型特征原则上是等价的,即所有特征在分类上被一视同仁,不特别强调某些特征的分类学意义;    ( 4 )通过多变数统计学方法(例如聚类分析)对分类对象的数值化的表型特征进行分析,根据计算出来的相似性系数或距离系数逐级归类。   数值分类克服了传统的表型分类的某些缺点,例如避免了分类特征文字描述的含混不清,分类对象的性质不同的表型特征可以用统一的数字语言进行定量的比较,减少了主观任意性。   然而数值分类也和传统的表型分类一样,其最大缺陷是缺少理论基础,即将生物与非生物同样对待,忽略了生物之间的历史的、内在的联系。    第二种分类原则是以建立进化谱系为目的的谱系分类原则( the phylogenetic principleof classification ),遵循这种原则的分类方法被称为谱系分类。谱系分类的代表就是分支系统学( cladistic systematics ),它主张以进化中的分支作为识别和区分分类单元的标准和确定各分类单元谱系关系的依据,以所谓的共祖近度( recency of common ancestry ,这个概念后面将作解释)来衡量不同分类单元之间的亲缘关系,并确定其在谱系中的地位,最后建立的分类系统是反映系统发生历史的进化谱系(参考周明镇、张弥曼、余小波, 1983 )。换句话说,谱系分类的基本原则是分类系统与进化谱系相符合。谱系分类只适用于生物,不能用于非生物分类。    在大多数情况下,表型分类与谱系分类能给出同样的或非常近似的结果。例如,我们将牛( Bos taurus )、山羊( Capra hircus )、梅花鹿( Cervus nipon )、糜鹿( Elaphurus davidianus )、虎( Panthera tigris )、豹( Panthera pardus )、狼( Canis lupus )、狐( Vulpes vulpes ) 8 种动物进行分类,按照谱系分类原则得到的分支树系和应用表型分类得出的表型(距离)树系相同,因而无论根据表型分类原则还是谱系分类原则,所建立的分类系统都与进化谱系相符合(图 9 - 1 )。但是,在某些情况下,两种分类原则给出不同的结果。例如,当我们将龟、鳖、蛇、蜥蜴、鳄鱼和鸟类分别进行表型和谱系分析,结果如图 9 - 2 所示。根据分支分析,最早的分支发生在龟、鳖类与其他各类之间,然后是蛇和蜥蜴先后分支出来,而鳄鱼与鸟类最后分支出来。从分支树系来看,鸟类与鳄鱼最近,它们在分支树系上有最近共同祖先。但是,按多项表型特征的距离分析,鸟类因其特化的体型、飞翔器官、羽以及恒定体温等而与鳄鱼及蛇、蜥蜴差异很大;而鳄鱼在综合表型特征上与鸟类差异较大,更接近蜥蜴和蛇。因此,根据表型距离而作出的树系图与分支树系不相符合。如果根据表型距离,鳄鱼应和蛇、蜥蜴等归入一类,而鸟类应独自为一类。但若按谱系分类原则,鳄鱼应和鸟类归入一类。这样一来,两种分类原则就有两种不同的分类结果(图 9 - 2 )。之所以发生这种情况,是由于不同种类的动物的不同部分或不同器官的进化改变的速率不同。鸟类在头骨构造上与鳄鱼最近似,但鸟类因适应于飞翔而在体型、前肢构造、皮肤附属物以及生理上的进化改变很大。鸟类与鳄鱼虽然有较近的共同祖先,但由于鸟类表型适应进化很快,在某些表型特征上与鳄鱼类相距甚远。       9 . 3 分支系统分析与进化谱系的推断      以追溯进化谱系为目的的分支系统学已成为进化生物学中的一个重要组成部分。亨尼( Hennig , 1966 )把他建立的分支系统学称作谱系系统学( phylogenetic systematics ),也可译为系统发生系统学,因为他主张把生物的分类建立在谱系分支的基础上,即通过各类性状(特征)的分析追溯谱系分支。所谓分支,就是有区分意义的性状(特征)的产生,也就是性状分歧。由同一进化线系(一类生物在时间上的延续就是一条进化线系)的分支,产生出两个对立的类群,称为姊妹群。例如前面举出的例子(图 9-1 )中的虎与豹、狼与狐、鹿与麋鹿、山羊与牛在谱系分析中分别构成 4 个姊妹群。分支系统分析的具体操作就是通过性状(特征)分析来识别姊妹群,并以类群之间的共祖近度(在谱系关系上相对于共同祖先的距离)来安排它们在谱系关系。这个分支树系一方面反映了系统发生,另一方面又是分类的唯一依据。   分支系统分析的基本原则可概括为如下几点:    ( 1 )分支系统要求一个分类群(分类单元)应包含一个共同祖先的所有已知的后裔成员,即所谓的单源群( monophyletic group ),所建立的分类系统是单源群系统。    ( 2 )分支系统学认为,各分类单元是通过分支进化( cladogenesis )产生的,通过对分类对象的各种特征的比较分析来确定谱系分支,这是分支系统学中最基本的工作之一。    ( 3 )根据各分类单元之间的共同特征来确定它们的谱系关系,分类单元之间共有的衍生的同源相似性( the shared derived homologies )在确定谱系关系和识别姊妹群上最有意义。    ( 4 )需要最少数目进化改变的进化谱系,即遵循所谓的简约性原则( parsimonyprinciple ),以此所推断的进化谱系最可靠。    ( 5 )各分类单元之间的共祖近度是衡量它们亲缘关系远近的唯一指标,进化谱系是分类的唯一依据。   下面,我们对分支系统学的基本原理和进化谱系推断方法作进一步解释。   1 .分支系统学要求建立单源群系统    分支系统学要求区分三种分类群、即单源群、近源群( paraphyletic group )和多源群( polyphyletic group )(图 9 - 3 )。分支系统学只接受单源群,拒绝在分类系统中包含近源群和多源群。所谓单源群,是指一个分类群应包含同一祖先全部已知的后裔,而不能排除任何一个。例如前面的例子(图 9 - 2 )中,如果按分支系统学原则,鸟类不应被排除在爬行动物纲之外;由于排除了鸟类,因而这个爬行动物纲不是单源群,而是近源群。    单源群包含同一祖先的所有已知的后裔;近源群只包含同一祖先的已知后裔的一部分,表型进化较快的后裔可能被排除在外;多源群则包含了亲缘关系较远的表型趋同的种类(根据 Ridley , 1993 ,改画)    如果一个分类群包含了多个共同祖先趋同进化的后裔,那就是多源群。表型分类不考虑趋同进化问题,因而有可能把趋同的性状作为分类依据而出现多源群问题。例如在软体动物中有几种外壳形态很相似的种类, ( Acmaea )、帽贝( Patella )、无鳃贝( Lepeta )、菊花螺( Siphonaria )以及新帽贝( Neopilina ),它们都具有帽形壳,外形十分接近(图 9 - 4 )。前面 4 种属于软体动物的腹足类( Gastropoda ),但亲缘关系上并不很近,菊花螺属于肺螺亚纲( Pulmonata ),其他 3 种分属于扭神经亚纲( Streptoneura )不同的科。它们由于适应于潮间带动荡环境而在壳形上趋同。新帽贝则是一种栖息于深海的活化石,与早寒武世的化石单板类( Monoplacophora )形态上相似,其结构具有软体动物双神经类( Amphineura )和腹足类双重特点。新帽贝目前也被归入单板类,其帽状的外壳是原始的特征。如果根据壳形特征来分类,将它们归入一个类群,那么这就是一个多源群(这只是假设情况)。分支系统学要严格区分三种类群,并且要求所建立的分类系统只能是单源群系统。     这几种亲缘关系较远的软体动物具有帽形的壳。新帽贝与寒武纪的单板类化石很相似,它被认为是活化石。帽贝和无鳃贝属于腹足纲的前鳃亚纲不同的科,菊花螺则属于腹足纲的肺螺亚纲,它们都栖息于潮间带岩石海岸,适应于强波浪的环境。如果仅仅根据壳形特征将它们归入一个分类群,则构成一个多源群    简言之,按照表型分类原则所建立的分类系统可能也容许包含多源群;而分支系统学只容许单源群,因为它要求分类系统与进化谱系相符合。但是,分支系统学的这种苛刻要求却往往与分类学的实用目的相冲突,使分类学因迁就理论要求而失去实用意义。许多分类学家主张兼顾分类学的两种目的和要求,从而有综合进化分类学的出现,它主张分类学要考虑分支进化和前进进化( anagenesis )两个方面,既接受单源群,也容许近源群。关于综合进化分类原则,我们后面还会详述。   2 .推断进化谱系的简约性原则   确定分类单元之间谱系关系的基本方法就是对各类特征进行比较,获得指示各单元之间亲缘关系的依据。   特征(或性状)是生物表型可识别的单位(除表型外,生物分子特征、基因型特征也用于谱系分析)。每项特征可以有两个或多个可能的状态,例如脊椎动物的有性生殖方式这项特征有卵生与胎生两个可能状态;动物皮肤附属物这项特征有毛、羽、鳞等可能状态。    我们以前面所举的牛、山羊、狼、狐 4 种动物为对象,分析比较它们的特征,推断它们之间的谱系关系。最简单的方法是根据它们之间的表型相似程度聚类并排列谱系,即从相同特征的数目指示相似程度,将相同特征最多的种聚类在一起。 4 种动物具有许多共同特征,如都有脊椎,都是胎生,都有乳腺,都是恒定体温,都有毛等。也有一些特征是部分动物所具有的,例如牛与山羊都反刍,而狼与狐则无;牛与狼(狐)有长尾,山羊则为短尾等。每个动物具有该种独有的特征,例如它们的体型各不相同。可比较的特征几乎是无限多的,在确定谱系关系时选择哪些特征和选择多少特征进行比较,则决定性地影响最终结果。换句话说,如果以相同特征的数目为确定谱系关系的依据,那么对特征的选择的不同就会有不同的谱系。这就是问题所在:如果有多个可能的谱系,那么哪一个最可靠?   系统学家提出推断谱系的原则:在所有可能的谱系关系中,所涉及的进化改变事件数目最少的谱系是最可信的,这就是简约性原则。换句话说,按简约性原则推断谱系是最合理的。   4 种动物有 3 种可能的谱系(图 9 - 5 ): A 牛与狼、狐与山羊分别聚类; B 牛与狐、山羊与狼分别聚类; C 牛与山羊、狼与狐分别聚类。    各类的共同祖先不能确定,也许牛是它们共同祖先,也许狼是它们的共同祖先,也许它们的共同祖先是谱系中的任一点上的未知动物。因此,图 9 - 5 中的谱系是所谓的无根树系( unrooted trees )。    假设牛、山羊、狼与狐 4 种动物被作为谱系关系分析的对象,根据它们的特征比较来排列谱系,则有 A 、 B 、 C 三种可能的谱系。按简约性原则,谱系 C 是最可信的,因为它涉及的进化事件数目最小(参考正文)    假如 4 种动物的共同特征忽略不计,假设牛与羊之间有多达 40 个相同的特征,这些特征是狼与狐所没有的;狼与狐之间也有 40 个牛、羊所没有的共同特征; 4 种动物又各自具有 8 个独有特征(只为一种动物所有的特征)。假设牛与狼、狐之间,山羊与狼、狐之间的共同特征很少而忽略不计。我们先假定牛为其他 3 种动物的共同祖先,以牛为起点,看看从牛进化到其他 3 种动物总共需要多少进化事件(每一个进化事件产生或改变一个特征)。    先看图 9 - 5 中的谱系 A :    ( 1 )牛进化出自己的 8 个独有特征需要 8 个进化事件;    ( 2 )牛进化到狼和狐分别需要 8 + 40=48 个进化事件,总共需要 48 2 = 96 个进化事件;    ( 3 )牛进化到山羊需要 8 个进化事件;    ( 4 )整个谱系涉及 112 个进化事件。    如果以任何其他动物为进化起点,计算结果相同。谱系 B 的情况与谱系 A 相同,总共涉及 112 个进化事件。现在看看谱系 C :    ( 1 )牛自身进化需 8 个进化事件;    ( 2 )牛进化到山羊需 8 个进化事件;    ( 3 )牛进化到狼、狐只需 40 + 8 + 8=56 个进化事件,因为狼与狐有最近的共同祖先;    ( 4 )狼、狐各自有 8 个独有特征,需要 16 个进化事件;谱系涉及的进化事件总数为 72 个进化事件。   以任何其他动物为进化起点,总的进化事件数目相同。    由此可以得出结论是:按简约性原则,谱系 C 以其最少的进化事件数目被认为是最可信的。   这里有一个问题:为什么简约性原则是合理的?   简约性原则是建立在这样一个假设的基础上的,即重复进化的可能性极小。换句话说,一个特征一旦进化产生,要么一直传递下去,要么消失,不大可能重复地产生、消失,再出现。例如,动物祖先从卵生进化到胎生,胎生这个特征状态就一直保持下来,成为哺乳动物的共同特征。在卵生到胎生的进化历史过程中,不大可能经历从胎生再转变为卵生,然后再进化出胎生这样的重复事件。简约性原则就是建立在进化途径是简约的这样一个推理上。   3 .特征分析   可以比较的特征几乎是无限多的,分支系统学要求对分类特征进行分析,有所选择。    物种之间的相似性可以区分为两类:其一是同源的相似性( homologies ),即不同物种具有与它们共同祖先相同的特征;其二是同功的相似或趋同的相似性( analogies , convergent similari-ty ),即不同物种的相似的特征是各自独立进化的结果。同功特征(或趋同特征)没有指示谱系关系的意义,因此,特征分析的第一步就是识别和区分同功特征和同源特征。例如前面曾提到的帽贝、 、菊花螺和新帽贝,它们都有斗笠状的贝壳。然而只要仔细分析比较它们的其他特征,就知道相似的外表之下却隐藏着实质的差异:例如帽贝和 具有扭转的内脏和位于前方的不对称的鳃;菊花螺具有能在陆上呼吸的肺(外套膜变态而成);新帽贝则有两侧对称排列的 4 对鳃。这说明它们之间的亲缘关系甚远。帽贝、 和菊花螺都栖息于潮间带的动荡环境,斗笠状的外壳是趋同进化的结果,而新帽贝的笠状壳则是原始特征。因此,对于这些物种来说,壳形特征不宜作为推断谱系关系的依据。    同源的相似性又需要进一步区分。某些共同特征可以是来自较远的共同祖先,例如牛、山羊、狼、狐都是胎生,都有乳腺等等。这种相似性叫做共祖相似性( the shared ancestralsimilarities ),这种同源特征叫做祖征。另一类相似性是来自最近的共同祖先,或者说姊妹群的两个物种具有其最近的共同祖先第一次出现的特征。例如,牛与羊都有 4 个胃,能进行反刍。这种相似性被称为共衍生相似( the shared derived similarity ),这类特征叫做衍征。在分支系统分析中衍征最有意义,因为衍征指示两个物种(或两个分类单元)的最近的共同祖先。而祖征虽然指示了许多物种的同源,但在谱系分析中没有区分意义。如果衍征只出现于其中的 1 个物种或 1 个分类单元,称之为独有衍征( autapomorphies )。例如山羊的胡子是牛、狼、狐所没有的独衍征,它将山羊与其他动物区分开来。    这里有一个问题,即怎么知道一项特征的不同状态在进化上孰先孰后?弄清楚这一点才能区分祖征和衍征。例如,胎生与卵生哪一个老,哪一个新?反刍胃与非反刍胃哪一个在先,哪一个在后?弄清楚了,则一项特征就有了方向,用系统学的术语说就是特征有了极性。如果特征有了极性,则推断的谱系也就有了方向性,有方向的谱系树才能有根,无根谱系树才能因此而变为有根谱系树( rooted phylogenetic tree )。   怎样确定特征的极性呢?    第一个简便方法是外群比较法。所谓外群( outgroup )是指分类对象之外的、但与分类对象有一定亲缘关系的物种。例如,分类对象如果是牛、山羊、狼与狐,我们可以选择鳄鱼作外群,也可以选择关系更近一些的老鼠作外群。鳄鱼以及其他爬行动物都是卵生的,我们也知道鳄鱼的化石的记录比牛、山羊、狼与狐要早,因此我们可以确定卵生在前、胎生在后,生殖方式这个特征就有了极性。我们用同样的方法,即通过外群比较结合化石记录以及胚胎发育等方面的知识可以确定反刍胃是衍征,而非反刍胃是祖征。   下面,我们通过一个简单例子来具体地说明前面提到的一些专用术语和谱系关系分析的具体过程。    现以小鼠( Mus musculus )、大袋鼠( Macropus giganteus )和鸭嘴兽( Ornithorhynchusanatinus )这 3 个远缘物种作为谱系分析对象,并以麻雀( Passer montanus )作为外群来分析它们的系统关系。它们具有某些共同特征,如有脊柱、封闭式血液循环系统、恒定的体温等;另一些性状,如有乳腺,是 3 个分析对象所共有、而外群(麻雀)所无的。上述特征不是趋同进化的结果,而是来自较远的共同祖先,即所谓的祖征。祖征无助于限定和区分这些分类单元,在系统分析中无意义。另一些特征,如生殖方式(有胎生与卵生两种特征状态)和生殖器官结构(泄殖腔的有或无两种特征状态)是 3 个被分析的分类单元之间有差异的特征。例如,鸭嘴兽是卵生,有泄殖腔;小鼠与大袋鼠是胎生,无泄殖腔。胎生和无泄殖腔这两种特征状态是小鼠与大袋鼠共有、而鸭嘴兽及外群(麻雀)都无的,这类只见于分类群中的部分成员的特征就是衍征。胎生与泄殖腔退化是小鼠与大袋鼠在进化中获得的共有衍征( synapomorphies )。小鼠具有胎盘,大袋鼠没有胎盘,有胎盘这个特征是小鼠独有的,即独有衍征。小鼠与大袋鼠由于胎生和泄殖腔退化等共有衍征而在分支树系中联在一起(图 9 - 6 ),构成姊妹群。相比之下,小鼠与大袋鼠的共祖近度要比小鼠、大袋鼠姊妹群与鸭嘴兽之间的共祖近度大些,这在图 9 - 6 的分支树系中已经表示出来了。    以鸭嘴兽、大袋鼠和小鼠作为谱系分析对象,以麻雀为外九的分支系统分析(祥见正文)    分支系统学与分类学的目的要求不能完全吻合。分支系统学似乎逐渐与分类学脱离而独立发展。分支系统学在生物分类上要求分类系统完全对应于进化谱系,而这一点与分类学的实用要求往往冲突。综合的进化分类学要求分类系统既要反映系统发生,又要反映前进进化和适应进化造成的改变;既要照顾理论的要求,又要考虑到分类学的实用目的。如果将分支系统学的树系与普遍接受的分类系统之间作一比较,分支系统学与传统分类学之间的矛盾就一目了然。在图 9 - 7 中鸟类在分支树系中的位置很低,它和恐龙类、鳄类联结构成一个小群,它是小群中的一支;而在分类系统中,鸟类与爬行类、两栖类并列,构成(一个)高级分类群(鸟纲)。这是因为分类学家考虑到鸟类适应进化所产生的表型的显著改变。在树系左侧,鱼纲包含了几个并列分支(并系群),这和分支系统学要求不符合;在树系右侧,爬行纲、哺乳纲和鸟纲的划分也不符合分支系统学的要求。     祖征与衍征概念是相对的,例如乳腺的存在对于小鼠、大袋鼠和鸭嘴曾这个单源群而言是祖征;但假如把麻雀加入到分支系统中,则乳腺又是衍征。   分支系统分析是一个相当复杂的技术操作,涉及许多具体的技术问题。分支系统学者们发展出一些数据处理和分支树系联结的原则、方法和计算机程序,此处从略了。     分类系统中的鱼纲包含了几个并系群;鸟类在分支系统中与恐龙、鳄鱼很近,但在分类系统中它和所有的爬行类并列,这是因为分类学家考虑到鸟类的适应进化所产生的表型的显著改变。爬行纲是一个排除了鸟类和哺乳类的近源群    分支系统学过分强调水平进化(分支)而忽视垂直进化(前进进化)。正如我国进化分类学家陈世骧( 1987 )指出的,分类学不能只反映系统发生(宗谱)而不考虑进化水平。他指出,若按分支分类学的原则,原核生物与真核生物不能并列为两大超界,而真核生物只能是原核生物下属的一个支系;同样的,动物与植物也不能并列为界,哺乳类与鸟类只能同属于爬行类下面的两个分支,爬行类将归于两栖类系统,两栖类将归于鱼类系统,黑猩猩将与人类成为姊妹群而与其他类人猿分开。这样的分类系统很难为分类学界所接受。陈世骧是综合的进化分类学派,他吸收和采用了分支系统学中的一些概念和方法,将传统进化分类学与分支分类结合起来了。   4 .进化谱系与分类学矛盾的调和:综合进化分类     9 . 4 分子特征与分子进化谱系     传统的生物分类和谱系树(反映系统发生的树状谱系图)的建立是基于生物表型特征的比较分析,这里所谓的表型特征主要指形态学的(结构的)特征,也包括某些生理的、生化的以及行为习性的特征。    表型是基因型与环境相互作用的产物,基因型相同的个体在不同环境条件下发育,可能出现显著的表型差异,给分类和谱系分析带来很多困难和不确定性,所以有人主张直接将基因型特征用于分类和系统学研究。这里所谓的基因型特征是指基因和基因产物的分子结构特征,具体地说就是某些蛋白质分子及其编码的 DNA 和 RNA 的一级结构特征。    朱克坎德和鲍林( Zuckerkandl and Pauling , 1965 )最早提出这个设想,认为核酸和蛋白质分子包含有系统发生的信息,可以用于系统学研究。然而,基因型特征这个概念有点模糊。如今,同工酶的电泳型、大分子免疫学特征以及某些生物化学分子(如脂类、色素以及多胺类等)的结构特征也被用于分类和系统学研究,这些特征属于表型特征还是基因型特征呢?严格地说,只有基因本身的结构(碱基序列)特征才算是基因型特征,基因的产物只有在能对应于基因结构的情况下才能称作基因型特征。所以,最好将可用于分类和谱系分析的生物分子,包括蛋白质、 DNA 和 RNA 以及其他生物分子的特征总称为分子特征。   分子特征用于系统学研究有很大优越性。生物界不同类群形态学进化速率差异很大,但分子进化速率相对地恒定(见第十二章)。在建立包括最原始的生命在内的系统树时,不能不利用生物大分子的信息,这是第一个优越性。    一个基因或一个基因的片段包含了几百到几万对核苷酸,每个核苷酸位点就相当于一项特征,每一个位点有 4 种可能的特征状态,即相当于 4 种碱基。一个蛋白质或多肽分子由几十个到上万个氨基酸组成,每一个氨基酸位点相当于一项特征,每一个位点有 20 种可替代的氨基酸,相当于 20 个可能的特征状态。在谱系分析时,如果我们能识别和应用几十个表型特征就算很不错了,而用于谱系分析的分子特征的数目通常都在几百到几千个。这是分子特征,特别是生物大分子特征应用于谱系学分析的另一个优越性。   但是分子特征应用于系统学上也有很多局限性。   首先,分子特征较难区分同源与同功,也不容易确定祖征和衍征。当两个物种的某器官相似时,我们可以对该器官的结构与功能进行比较分析,进而判断它们是同源的相似,还是同功的相似。例如,比较人、犬、鸟、鲸鱼的前肢骨骼结构和它们的功能,就知道它们虽然有不同的功能,但有基本相似的结构,因而知道它们是同源的。我们也从内脏器官的比较以及贝壳的适应功能的分析中,知道帽贝与菊花螺的外壳形状的相似乃是同功的相似。然而,对于分子特征来说就很难判断同源和同功,也不容易确定祖征和衍征。    举例来说,细胞色素 c 的第 54 位点上,人与猕猴都是酪氨酸,马、猪、牛、羊、犬、兔、袋鼠、鸡、鸭等都是苯丙氨酸但在企鹅,却是酪氨酸。我们很难知道,人与企鹅在细胞色素 c 的第 54 位点上的相似是同功(趋同)还是同源,因为我们不知道这第 54 位点上的酪氨酸被苯丙氨酸替换会有什么功能上的意义;我们也不能确定第 54 位点上的酪氨酸是衍征还是祖征。同样的,在第 70 位点上的人与猕猴都是天冬氨酸,猪、马、牛、羊都是谷氨酸,兔子又是天冬氨酸。很难确定人与兔在第 70 位点上的共同特征是同源的还是同功的,也不知道在第 70 位点的天冬氨酸与谷氨酸谁是祖征,谁是衍征。    正因为如此,生物大分子每一个位点就是一个独立的特征,每一个位点的进化改变(氨基酸的替代或核苷酸的替代)在谱系关系分析中都是等价的。也就是说,在第 54 位点上的改变(例如酪氨酸被苯丙氨酸替换)与第 70 位点上的改变(例如天冬氨酸被谷氨酸替换)在谱系分析时是同等看待的,不能说哪一个有意义,哪一个没有意义,或哪个意义大,哪个意义小。但表型特征却不是等价的,乳腺的有无与毛的颜色在指示谱系关系上是不等价的。   分子特征的上述特点使之有利于统计分析,因为分子特征能够转换为数值,因而数值分类方法中的距离法常常被应用于分子系统学中。   许多分子系统学家应用分子特征数据和简约性原则来推断进化谱系(也可以叫做分子进化谱系或分子系统树,获得很好的结果。简约性原则在分子系统学的应用基于如下论断:    ( 1 )当一对亲缘关系密切的物种具有相同的氨基酸或核苷酸序列时,这段序列也存在于它们的共同祖先,也就是说可以看作同源的相似。    ( 2 )在最简约的谱系(即需要最少数目的的进化改变的谱系)中,一个类群所有成员共同的特征(相同的序列)和各成员的区分特征都是同源特征。    ( 3 )在最简约的谱系中同源特征是可以识别出来的。    简约性原则应用于分子序列谱系分析,其程序与前面叙述的表型特征分析(图 9-5 )大体相似。图 9-8 以图解方式说明如何对 5 个物种的包含 6 个位点对应的氨基酸的同源蛋白质片段应用简约性原则进行分析的过程。简约性原则要求对所有可能的谱系进行分析,找出进化改变次数最少的谱系,即最简约的谱系。简约原则认为最简约的谱系才是正确的、可信的谱系。   5 个物种的序列可以排列成多种可能的谱系,图 9-8 列出其中 3 个(无根系)。让我们计算一下各谱系的进化改变次数。先看谱系 a :第一步先分析左侧 3 个物种。推断物种 3 和 5 的共同祖先序列可能是 RCAEEH 或 RCAECH ;然后推断物种 4 与物种 3 、 5 的共同祖先序列,它可能是 RCAECH (步骤 1 ,箭头指示共同祖先序列)。这样计算出谱系 a 左侧部分共涉及 3 次进化改变。以同样方法计算出右侧部分也是 3 次进化改变,每一次进化改变涉及一个位点上的氨基酸替换(图中以短截线表示)。谱系 a 涉及的进化改变总数为 6 。同样步骤,可计算出谱系 b 和 c 的进化改变次数都是 8 。这样,我们知道谱系 a 是最简约的,也是正确推断的谱系。    在谱系 a 中,物种 3 和 5 的第 3 位点相同,都是丙氨酸( A ),因而区别于物种 4 (第 3 位点是谷氨酸)。因此,对于聚为一类的物种 3 、 4 、 5 三者而言,第 3 位点的丙氨酸是一个衍征,它使物种 3 与 5 聚类并与物种 4 区分;而第 1 和第 2 位点的精氨酸 ( R )和半胱氨酸 ( C )则是无区分意义的祖征了。 根据简约性原则计算各种可能的谱系(此处只选择 3 种可能的无根树系,列在图的上部)所涉及的进化改变次数,以短截线表示在图中。比较的蛋白质分子序列;物种 1 为 KCSGCH ;物种 2 为 KCAGCH ;物种 3 为 RCAEEH ;物种 4 为 RCEEEH ;物种 5 为 RCAECH 。图中 A= 丙氨酸; C= 半胱氨酸; E= 谷氨酸; G= 谷氨酰胺; H= 组氨酸; K= 赖氨酸; R= 精氨酸; S= 丝氨酸   需要说明的是,简约法虽然已经比较普遍地应用于分子系统学研究,但由于分子特征的趋同现象比表型趋同更常发生,而且区分分子同源相似性与趋同相似性比较难,所以分子系统学的一些研究结果,特别是在所应用的分子序列很短的情况下,有很大的不确定性,因而引起争议。   除了简约法以外,距离法也常应用于分子谱系分析。关于分子系统学的方法,我们将在第十二章中补充阐述。  
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别把土鳖不当脊椎动物
yejian 2010-1-23 01:43
土鳖者,又名地鳖、地乌龟,动物界、昆虫纲、蜚蠊目、鳖蠊科、地鳖亚科、地鳖属的无脊椎动物,学名中华土鳖。但是,分属动物界、爬行纲、龟鳖目下面的海龟科和鳖科的鳖和海龟,却是实实在在的脊椎动物。 在学术界、科学家纲、中国科学家目、当代中国科学家科、当代中国中小科学家属这一系列分类阶元下的土鳖种和海龟种,也毫无疑问都属于脊椎动物有脊椎骨的动物。 土鳖、鳖、海龟三者的分类关系看似清晰,若仔细深究,不要说是老百姓,分类学家都挺挠头。个中千回百转的进化退化故事,且听我道来。 在很久很久以前,最初的中国科学这片土壤上,其实几乎只有鳖这个种,个别海龟属于严重的基因突变严重到当后来由趋同进化产生的与它们类似的个体成批出现的时候,分类学家不得不建立一个海龟科来与鳖科相区别。但在当时,个别的先驱海龟和成群的鳖都相安无事幸福生活在一起,一起晒太阳一起俯卧撑,一起偷菜一起打酱油,亲如兄弟,宛如一家。 漫长的几十鳖年过去了,有一天,几只被憋得百无聊赖正在海边边斗地主边足浴的中华鳖精突发神经,决定去跨海远行长长见识。于是,短暂的第四纪结束了,地球历史进入到了留洋纪。它们漂洋过海,到了一片既美丽又坚硬的大陆上,发现那里的牛们个子都比较大,仪表光鲜,脊椎粗壮,大牛很多。后来经过研究,认为是它们漂流时所浸泡过的海水和美丽坚大陆的空气中某些特殊营养元素在起作用,至于究竟是DHA还是什么AA之类,一时也还不是那么清楚。众鳖欣喜若狂,纷纷深潜水、高搭台,猛吸特殊元素。时间不长,其中一些的脊椎骨就迅速变得粗壮坚挺了。你若要问是为什么,原来是它们在长途漂流中清空了宿便,吸收和消化得特别好。大洋彼岸发育中的众小鳖得悉此事,发育得好点体力好点的小鳖们便如过江之鲫,纷纷游向美丽坚。 在这样的气氛学和地球化学诱因的作用下,小鳖们迅速发生着群体突变,个子越来越壮,脊椎越来越粗。个别的发生了几乎是浴水重生翻天覆地的突变,四肢从外展的趴卧状态变得离地笔挺,鳖头变得牛头马面,甚至长出了奶牛一样的乳房它们突变成了哺乳动物,成了牛,极少量的甚至成了大牛! 但是它们在美丽坚大陆上毕竟是外来者。当它们想家回到中国的时候,面对众鳖简直自己都吓了一跳就不用说那些分类专家啦。分类专家们忙碌起来,鉴定的结果,它们和鳖之间的差距,已经突破了同一属内的差距,乐观的专家甚至认为突破了科一级的界限,因此,海龟科这一分类阶元便建立了。为了突出这种差距,激动得昏了头的分类专家们甚至修改了鳖的学名,重新命名为土鳖,以与海龟相对应全然不顾土鳖这个学名早就被他们赏给了一种昆虫。那虫子实在太微不足道了。 美丽坚大陆上的海龟越来越多,渐渐成了可怕的入侵物种。它们不但与当地土鳖争夺食物、领地和配偶,互相之间都开始争食。于是回游的年代到来了。大批海龟游回中国,仗着自己的强壮,外加土鳖们外来的海鳖好念经的崇洋心态,轻松击败众多的土鳖,美滋滋地抢夺最好的食物、领地和交配权。 渐渐地,渐渐地,回游的海龟越来越多啦,甚至出现少量不那么壮的海龟抢不到资源,退化成海带一样的植物海龟。但大多数海龟还是维持住了脊椎粗壮体格清奇仪容光鲜的种群特征。人们渐渐习惯了这样的爬行类脊椎,于是分类学家又出手了,趁势修改了脊椎的定义。海龟们虽然还在爬行,但是步伐多么的豪迈有力!鳖们虽然也还在爬行,但在分类学家眼里与地乌龟的爬行也差不多了,于是它们不再属于有脊椎的爬行动物,与无脊椎动物地乌龟混为了一谈。高明的分类学家啊,又一次以自己的高明,修饰了工作中产生的异种同名的技术性错误。 研究寒武纪大爆发的专家经常会高呼,看啊,多么神奇的寒武纪,那生机盎然的浅海里,孕育着多么令人惊奇的进化可能性,在地质历史上短短的数千万年间,各种门一级的生物类群都在那一刻纷纷产生! 研究留洋纪的专家同样会惊呼,看啊,多么神奇的留洋纪,在鳖类文明史上几十鳖年的短短一瞬间,物种就可以辐射分岔,一步跨越了科的界限!甚至从海龟到大牛纲的界限、从鳖到地乌龟门的界限!!以及从海龟到海带界的界限!!! 间断平衡论的绝佳证据啊,古尔德,我的神。达尔文若在世,《物种起源》的写法也会不一样了吧。
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有趣的科学故事:eBay发现新物种
热度 1 book 2010-1-15 22:00
这里讲的是一则有趣的科学故事:在电子商务网站(eBay)发现新物种的故事。 故事的主人公是我们的同事,Richard Harrington和Ole Heie,我与他们最近相遇是在2009年6月意大利举行的一次国际会议上。Harrington教授是英国皇家昆虫学会副主席、英国洛桑研究站生物能源和气候变化研究中心的执行科学主任,他在蚜虫等害虫的长期监测、气候变化对昆虫种群动态的影响等研究方面有很多建树,同时他也是一名昆虫爱好者。Heie教授是世界著名的化石昆虫学家,在化石蚜虫研究方面可以说是世界最好的,就接触后的感受,我觉得老先生对自己研究太热爱了,值得我们学习。 Harrington洛桑试验站的同事,Colin Denholm,在世界最大的跨国个人交易平台和拍卖网站eBay发现一块有趣的昆虫琥珀化石,并从一名立陶宛用户手中买了过来。Harrington知道后,花了20英镑又将化石从Denholm博士手中买了过来。Harrington和他的同事们对化石进行了检视,发现琥珀中包裹的可能是一只蚜虫。由于化石的鉴定需要丰富的研究经验,于是Harrington教授把该蚜虫琥珀化石寄给了Heie教授。 根据琥珀化石的年代(波罗的海琥珀)和包裹于其中的植物组织判断,Heie推断该化石约形成于35-50百万年前。经过鉴定,Heie断定该化石蚜虫是属于蚜科(Aphididae)纩蚜属( Mindarus )一个新物种,并基于Harrington教授的姓将其命名为哈灵顿纩蚜 Mindarus harringtoni 。经过详细描述后,Heie教授将该蚜虫新物种发表于2008年第二期的英国皇家昆虫学会刊物 Antenna 上。该蚜虫化石目前保存在大英博物馆。 当Harrington教授知道该化石蚜虫是一个新物种时,他开玩笑说最好将其命名为易贝纩蚜 Mindarus ebayi ,因为这个新物种是从eBay发现的。但他随即表示这仅仅是个玩笑,因为轻率的不符合动物国际命名法规常规的物种名会给科学家的使用带来很多不便,他个人很高兴Heie教授能够用他的名字来命名这个新物种,虽然这个物种是已经灭绝的化石物种(Harrington的意思是他不介意是死的并被放在博物馆里展览)。 该新物种的发现过程中,最有趣的一点是:这个新的物种是从电子商务网站发现!这也告诉我们,有趣的科学就在我们身边,重要的是要有发现的眼睛。还有一点,就是网购还是有很多好处的:) 左:Harrington教授在洛桑试验站;右:老当益壮的Heie教授在2009年6月意大利国际会议上做报告(他都要90岁了!)。 参考资料: 1. http://www.rothamsted.ac.uk/corporate/PressReleases/PressReleases.php?PRID=48 2. Heie O. 2008. Antenna 32(2):101
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经典分类学文献的网络查询
九顶山 2009-11-2 21:34
相信每一位做经典分类的同行朋友都深为查找古老的分类学文献而不胜烦恼,尤其是我们不在京城的朋友更甚!在来哈佛前听说过美国计划把经典著作数字化,但因今年我绝大部分时间都在野外考察采集,回到所里不是在标本馆鉴定标本就是撰写报告,也没有时间和精力来关注此事。最近来哈佛研究蔷薇,第一天要做的事情就是查询资料,找寻资料时才突然发现了 Biodiversity Heritage Library , 这个网上图书馆集中了美国甚至英国的图书馆资源,使用起来是如此方便,可以下载一页或数页,也可以下载整本书,只是有些图书下载时网速有点慢,比如密苏里植物园图书馆网速较慢,而纽约植物园图书馆的网速却非常快。 有时在该网找不到的图书,还可以上GOOGLE BOOK搜寻,GOOGLE上面找到的书不能单叶下载,只能整书下载,因此很不方便,但网速很快。第一天我下载了三本书蔷薇专著,后来就不让我下载了,说我的电脑访问太频繁。过了两天才又让我下载,现在每天最多只让我下载一本书,大概进入下载黑名单了吧。因此我还是最喜欢Biodiversity Library, 因为下载方便,除了蔷薇属的专著外,我通常只下载自己需要的几页。 研究动物和微生物的朋友也一样,可以在Biodiversity Library网上查询。
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振兴分类学
ephedra 2009-7-8 16:58
在分类学日趋没落的今天,国际上兴起一股力量在振兴传统分类学。首先是与保护生物学相关的全球物种编目以及全球红色名录评估,其次是最近时髦的生命大百科全书。这两项工作都离不开分类学从业人员,实际上,分类从业人员都应该是这两项工作的主力军。看来,除了 Science 报道中昆明所 孙航 教授和基金委陈宜瑜主任提到的可能的项目可以推动分类事业的发展,还有其他可行的项目有助于分类学的发展。当然,这必须是长期的项目,这些项目也能有符合当前科学评估体系的成果,否则,还是不利于青年分类学专业人才的培养和发展。
个人分类: 植物分类学|3990 次阅读|1 个评论
传统分类学有望起死回生?
ephedra 2009-7-8 12:59
题目好大,不过,本人没有打算回答这个问题,只是自己在思考,也没有找到答案。 Science 在 7 月 3 日 的一篇报道( China Searches for an 11th-Hour lifesaver of a dying discipline )也许正讲述了目前中国分类学事业的尴尬现状,一方面国家需要,另一方面评价体制却在淘汰这个学科。与其说 Science 报道对如何解决这样一个问题为政府官员提供了些思路,还不如说是为了激起更多的讨论。 分类学是系统生物学中最古老、最基础的一门科学,探究生物的分类和命名,回答两个基本问题,一是地球上有哪些物种,二是这些物种生长在哪里?传统分类学与保护生物学息息相关。人们的衣食住行乃至文学、艺术无不与自然界的生物有着直接或间接的关系,保护生物多样性绝不仅仅是一个口号,而是关系人类生存的一件大事。人们要利用生物资源,首先需要知道的是地球上有什么生物资源。然而,地球上到底有多少物种仍然没有人能准确地回答,甚至中国这样的生物多样性大国到底有多少种生物现在仍然没有人能给出一个准确的数字。这些问题只能由分类学家回答,离开分类学家这些工作将无法开展。就全球有物种数这个问题,国际上 COL 项目正在对全球生物物种进行编目。在植物方面,国际组织 GSPC 全球植物保育战略的第一个目标就是对全世界植物的种类进行编目。 中国植物志完成之后,很多人都简单地以为中国植物分类方面不再需要研究了,我断定有这样想法的人肯定不清楚中国到底有多数植物种类,它们生长在什么地方,现在的生存状态如何?甚至都不曾想到这样的问题。正是由于这样的想法,尤其是决定科研资源分配的官员有这样的想法,因此,中国植物分类学从业人员呈现萎缩的趋势。国内,尤其是中科院植物所近年来以 SCI 点数为基础的评价体制实质上就是主观或客观上将分类学研究队伍淘汰出创新体制一种评价机制。面对职称晋升、科研项目申请等无不相关于 SCI 点数,分类学从业人员感受到前所未有的无奈和彷徨。
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