阿西莫夫最新科学指南-下 [美]-第43部分
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只能列出
500种左右的植物。
如果把各类大象都看成是同一个种的，各种骆驼也是一个种，
跳蚤也是一个种，那么古希腊的博物学家及哲学家列出来的动、植
物的种类数就比较合理了。然而，事实上却比这种说法复杂得多，
博物学家了解到，生物乃是根据能否互相交配来加以区别的。印
度象和非洲象不能互相交配，因此就应该看成是两种不同的象；同
样，单峰骆驼（也叫阿拉伯骆驼）和双峰骆驼也是不同种的两种骆
驼；至于跳蚤这类咬人的小昆虫，竟然可分为
500种！
几个世纪以来，不论在陆地、空中或海洋，随着新地区的考察，
生物学家不断地发现新种，使动物及植物数目，如天文数字般快速
地增长。在
1800年之前，已知道有
7万种，今天却已超过
150万
种，其中
2/3为动物，
1/3为植物，而生物学家认为还会不断有新
种被发现。
甚至连大型的动物新种也在某些较特殊的地区被发现。霍加
坡是一种类似长颈鹿而大小像斑马的反刍类动物，直到
1900年才
在非洲刚果丛林中被发现。甚至
1983年在印度洋某岛上还发现
了一种新品种的信天翁，同时在亚马孙丛林中发现了两种新品种
的猴子。
在探测困难的深海里，相信还潜藏有许多未被发现的物种。
最大的无脊椎动物——巨大乌贼，直到
19世纪的
60年代才被证
实存在，而腔棘鱼也是到
1938年才被发现的。
至于小动物如昆虫、蠕虫等等，几乎每天都有新种被发现。据
保守的估计，目前地球上的生物约有
1 000万种。所有曾经出现
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过的生物种类，约有
90％已经绝种，如果这个估计是真的话，那么
在地球史上的某一时期，应存有约一亿种的生物。
生物的分类
如果不依据某些关系把生物加以分门别类，那么，生物界中那
么多的种类，将会多么混乱！首先，我们可以将生物分为几个族
群：例如猫、虎、狮子、美洲豹等等和猫相似的动物，都归为猫科；同
样，狗、狼、狐狸、胡狼、土狼则划分为犬科，以此类推。依据明显而
又很普通的标准，可以继续把动物分为肉食类和草食类两大类。
古人也根据生物的栖所来分类，把所有生活在海中的都叫做鱼，所
有在空中飞的都称为鸟。如果以这种标准来看，鲸便是鱼类中的
一种，而蝙蝠则是鸟类了。事实上，鲸和蝙蝠的关系，比鲸和鱼或
蝙蝠和鸟的关系都密切得多：鲸和蝙蝠两者都是胎生，而且鲸的呼
吸器官是肺，而不是和鱼类一样用鳃来呼吸；蝙蝠身上长毛发，不
像鸟类长羽毛。鲸和蝙蝠都归在哺乳类，凡是哺乳类都是胎生，并
且用乳汁哺育幼儿。
最早试图建立分类系统的人是一位英国人，名字叫雷。他在
17世纪时，就把当时书籍里的所有植物（大约
1。86万种）予以分
类，随后，他又按照他自己认为最合逻辑的分类系统，将所有动物
分类。例如，他把开花的植物分为两群，即在种子中具有一个子叶
的为一群，具有两个子叶的为另一群。子叶是种子胚内叶状的小
瓣，因为它位于种子中的杯状空隙内，因此子叶的原文就是由希腊
文“杯子”转变而来的。雷把具有一个子叶的植物，称为单子叶植
物，有两个子叶的植物称为双子叶植物。这种分类方法（与早在
2000年前泰奥弗拉斯托斯所建立的分类法相似），至今仍在应用。
在种子的胚中有一个子叶或两个子叶，这项差异本身并不重要，而
重要的是在单子叶植物和双子叶植物之间有许多方面完全不同。
第十六章 物 种
第十六章 物 种
单子叶、双子叶就好比一个记号，它代表这两群植物的各方面差
异。同样，哺乳类长毛发，而鸟类则生长羽毛，这项差异也只是两
类动物之间许多差异中较为显而易见的记号而已。
虽然雷及其他学者曾提出不少分类的新构思，但是，真正奠定
分类科学即分类学（这个字来自希腊文）基础的人，是一位叫林奈
的瑞典植物学家。他建立的分类学，构思很有特色，所以大部分特
征直到今天还保留着。1737年林奈在一本名为《自然分类》的书
中，提出他的分类系统，把相似的种归在属（拉丁文“族”、“类”之
意）内，相关的属又归于目，相似的目又合为纲。每一个植物种，都
给一个双名，即学名，它是由属名加上种名形成的
①（和姓名差不
多，属名相当于姓，种名好比是名字）。照这样看，猫属的成员包括
狮子、虎、豹等等。包含在犬这一属中的有狗、欧洲灰狼、美洲树狼
等等。两种骆驼的名字分别为双峰骆驼及单峰骆驼（其中骆驼是
属名，单峰和双峰是不同的种名）。
1800年前后，法国博物学家居维叶在分类系统的纲之上又加
设了门。一个门是由所有共同祖先的生物组成的。德国文学家及
诗人歌德最强调这个概念，而且也解释得很清楚，例如，哺乳类、鸟
类、爬行类、两栖类及鱼类，因为它们都具有脊椎骨，附肢不超过
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个，红细胞内有血红蛋白，所以它们都属于同一个门。昆虫、蜘蛛、
龙虾、蜈蚣属于同一门，蛤蚌、牡蛎、贝类又是另外一门。19世纪
20年代，瑞士植物学家康多尔把林奈的植物分类法加以改进。他
分类时，不只依据外部形态，而是注重植物的内部构造及功能。
将在下面叙述的生命系统树的排列，是由最普通的分类到最
特定的分类。
①这种命名法就是直到现在在生物分类学上仍使用的“二名法”，也叫做“双名命
名制”。——译注
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首先由界谈起。很久以来，都认为只有两个界——植物界和
动物界。然而对微生物的认识越清楚，就越觉得生物复杂，所以美
国生物学家惠塔克认为，生物应该分为五个界。
按惠塔克的分类法，植物界和动物界都只限于多细胞生物。
植物界的特征是：含有叶绿素（所以也叫做绿色植物），能进行光合
作用。动物界的特征是：能摄取其他生物有机物为食物，并有消化
系统。
第三个界是真菌界，也属多细胞，类似植物，但不含叶绿素，虽
然也以其他生物有机物为食，但不像动物那样摄取食物，而是分泌
一种消化酶，在体外把食物消化后再吸收到体内。
另外两个界都是由单细胞生物组成。原生生物界，这个名字
是由德国生物学家海克尔于
1866年创立。原生生物界包含真核
生物。它们的细胞有的像动物细胞，例如原生动物中的变形虫、草
履虫等皆是；有的像植物细胞，例如藻类。
最后一界叫做原核生物界，它包含一些单细胞原核生物，即细
菌与蓝藻。病毒和类病毒并没有包括在上述的五个界中，这些是
单细胞级以下的生物，似乎可以组成第六个界。
植物界按分类系统又分为两大门——苔藓植物门（包含所有
苔类及藓类）和导管植物门（包括所有具输导汁液的导管的植物），
后者几乎包括了所有我们平常所说的植物。
导管植物门下有
3个纲：蕨纲、裸子植物纲和被子植物纲。蕨
纲中的蕨类利用孢子来繁殖；裸子植物纲的种子裸露于外，包含常
绿结球果的松柏类；被子植物纲，其植物的种子包裹在胚珠内，我
们常见的熟知的植物，绝大多数都属于这个纲。
至于动物界，本书只列出重要的门。
海绵动物门：这门的动物是由多细胞集成的群体，生活在具有
许多小孔的骨骼状结构里。它们就是海绵。海绵的每个细胞都表
第十六章 物 种
第十六章 物 种
现出特化的迹象，但仍保持一定的独立性，如用丝网挤压过滤，迫
使其分成单细胞之后，它们又会聚合成新的海绵。
（一般来说，各门动物，其器官特化程度越完全，它的细胞或组
织的独立性就越低。简单的生物被分成几块之后，各块仍能长成
为完整的个体，这种过程叫做再生。稍为复杂一些的动物，切断之
后可以再长出附肢。到了人类，再生能力已经相当低，我们可以再
长出指甲，若手指断了就无法再长出完整的手指来。）
真正可称为多细胞动物的是腔肠动物门。它们的形状基本上
都是杯状，具有两个胚层，一为外胚层（外皮），另一为内胚层（内
皮）。最常见的腔肠动物是水母和海葵。
接着要讨论的动物都具有第三层胚层——中胚层。1845年
德国生理学家
J。 P。弥勒和雷马克，最先确立第三个胚层。由这三
胚层组成动物的各种器官，甚至在最复杂的动物——人类的身上，
也是一样。
中胚层是在胚胎发育时逐渐形成的。根据其形成的方式不
同，又把动物分为两个超门。中胚层如果位于外胚层和内胚层之
间，属于环节动物超门；只在内胚层内形成的，属于棘皮动物超门。
环节动物超门中最简单的是扁形动物门，它包含的不只有寄
生的条虫，而且还有一些非寄生的动物。扁形动物具有收缩性的
纤维，相当于原始的肌肉，也有头、尾和特别的生殖器官，并开始有
排泄器官。另外，扁形动物是两侧对称的，身体的左右两半互为镜
像。运动时头在前，感觉器官以及发育不全的神经集中在头部，因
此，可以认为它们已开始有形成脑的趋势。
接着是线形动物门，在这门中最为人熟知的是钩虫。线形动
物有原始的血液循环——一种在中胚层内的液体，细胞就浸泡在
其中，食物和氧由血液传输给各个细胞。由于这样，线形动物的身
体可以较厚，不像扁形动物那样薄，因为有血液可把养分送给内部
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细胞。线形动物的肠道有两个开口，一个供食物进入，另一个将废
物排出（与肛门相似）。
在这个超门下面的两个门都具有坚硬的外骨骼。其中一门是
腕足动物门，它的背腹两面都有碳酸钙质的外壳，因为外形与古罗
马油灯相似，故西方人常称这类动物为灯壳动物。另一门为软体
动物门，这门动物的身体柔软，包在一个壳内，壳大多由左右两半
组成，而不像腕足动物是由背、腹两面组成的，最熟悉的软体动物
有蚌、牡蛎、蜗牛等。
环节动物超门中，最重要的一门就是环节动物门。它的特征
是由很多体节形成，每个体节都可以作为一个单独的个体，每一节
都有一对由主神经干分支出来的神经，有血管、排泄废物的小管以
及肌肉等等。蚯蚓是最常见的环节动物，由于每一体节都有环状
肌肉，当肌肉收缩时体节就会向外突起，事实上环节动物这个名字
在拉丁文中就是“小圆圈”的意思。
很显然，分节可以使动物更有效地发生动作，因为动物界中最
成功的种类，包括人类在内，都是分节的（不分节的动物中，以乌贼
最为复杂而完美）。假如你感到奇怪，人怎么会分节呢？那么想想
你的脊椎骨和肋骨，每一块脊椎或肋骨都代表一个体节，有自己的
神经、肌肉和血管。
环节动物没有骨骼，身体软，而且没有什么防御能力；节肢动
物门却既分节又有骨骼，骨骼分节和体节一致，骨骼有关节，所以
运动很灵活。骨骼是由壳多糖组成，而不是由沉重不变的石灰石
或碳酸钙组成的，所以既轻又坚韧。龙虾、蜘蛛、蜈蚣、昆虫等都属
于节肢动物。可以说，节肢动物门是现存动物中最成功、种类最多
的一门。它所包含的种类，比其他各门加起来还要多。
节肢动物门是环节动物超门中最主要的一门动物。另外一个
超门是棘皮动物超门，它只包含两个重要的门：一个是棘皮动物
第十六章 物 种
第十六章 物 种
门，包括海星、海胆之类的动物。棘皮动物门和其他具有中胚层的
动物的主要区别是，它是辐射对称，没有明确的头尾之分，但它在
胚胎早期仍系两侧对称，到成体时才变成辐射对称。
第二个重要的门——脊索动物门，的确很重要，因为人类也包
括在这一个门里面。
脊椎动物
脊椎动物和其他动物最明显的区别，就是它们有内骨骼（见图
16…1）。除脊椎动物以外，其他任何动物都没有内骨骼。这种内
骨骼还有一特征，就是构成脊柱。事实上，脊柱是非常重要的特
征，所以习惯一般都将动物简单地分为脊椎动物和无脊椎动物。
不过，还有一群过渡型的，就是以一根棒状软骨（一般称为脊索）来
替代脊椎骨的位置（见图
16…2）。脊索最早由
K。 贝尔发现，他也
发现了哺乳类的卵。脊索看起来像是脊椎骨的原始物，甚至在哺乳
类胚胎发育期也有出现，所以就将一些具有脊索的动物和脊椎动物
归并为一类，总称为脊索动物门。这个名字是
1880年由英国动物
学家鲍尔弗所定的。门以下又分为
4个亚门，其中
3个只有脊索，
第四个亚门才真正具有脊椎骨及内骨骼，称为脊椎动物亚门。
现存的脊椎动物分两个超纲，即鱼形超纲（包括所有鱼类）和
四足超纲。
鱼形超纲又分为三个纲：
1。 无颚纲。这个纲的鱼类有真正的骨骼，没有四肢，无上颚，
最熟知的代表是七鳃鳗。这种鱼类口圆形，像吸盘状，可以锉破鱼
皮吸血。
2。 软骨鱼纲。这纲鱼类的骨骼全为软骨，似鲨类是最熟知的
例子。
3。 硬骨鱼纲。
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图 16…1亲缘系统树，表示脊椎动物的进化关系
第十六章 物 种
第十六章 物 种
图 16…2文昌鱼，一种外形像鱼的原始脊索动物，具有脊索
四足超纲的动物，全部都是用肺呼吸，共有 4个纲。最简单的
纲是两栖纲，如青蛙、蟾蜍都属这个纲。所谓“两栖”是指其幼期
（如蝌蚪）没有四肢，用鳃呼吸，而成长后�
