中国科学院昆明植物研究所
【中国科学报】从无人区到菜市场:新物种发现之路
文章来源:中国科学报     发布时间:2022-01-24

 

①金效华在西藏墨脱县考察。
 
②朱滨清在武夷山国家公园开展本底调查。
 

③吴刚在察看牛肝菌切开后的受伤变色情况。受访者供图 

  ■本报见习记者 田瑞颖 记者 高雅丽 陈欢欢 

  2021年春季,武夷山国家公园。几只米粒大小的黑虫引起了朱滨清的注意,因为它们飞得很“笨”——“挺着胸、直挺挺的”。朱滨清和同事迅速掏出捕虫网将其采集下来。

  当时,作为生态环境部南京环境科学研究所助理研究员的朱滨清和同事正在开展生物多样性本底调查。他们打趣道:这小黑虫没准儿是个新种!

  没想到一句玩笑话成了真。小黑虫正是武夷山国家公园近日公布的4个新物种之一 ——三叉诺襀。

  新物种的发现有何意义?靠“找”还是靠“碰”?如何验证真“新”?野外考察会面临哪些危险?日前,《中国科学报》采访了多位新物种发现者,探寻新物种发现背后的故事。

  发现:靠积累 也是意外 

  每年有1/3的时间,朱滨清都在野外考察,但他不会刻意去找新物种。

  “新物种的发现有一定随机性,有时跑一晚上什么都没看见,有时只是停车休息下就有意想不到的收获。”朱滨清告诉《中国科学报》,除了运气,调查人员的耐心和积累也必不可少,尤其是要提前做准备工作。

  朱滨清本人对昆虫中的襀翅目非常熟悉,但为了此次本底调查,他还是查阅了许多资料,充分掌握武夷山当地“老种”特征,这才能在发现三叉诺襀和武夷山诺襀两个新种时了然于胸。

  “襀翅目对环境非常敏感,和蜉蝣目、毛翅目一起,作为国际上常用的水质监测类群,它们的存在说明武夷山国家公园的生态环境非常好。”朱滨清说,保护物种最重要的是保护原生环境。

  中科院植物研究所研究员、标本馆副馆长金效华认为,发现认识新物种,一方面是认识自然进化本身,另一方面是摸清“家底”,推动生物多样性保护。

  金效华对兰科植物有着20多年的研究,先后发表了60多个新物种。他表示,发现新物种需要发现者有深厚的积累,但大部分新物种是可遇不可求的。

  2016年,金效华在缅甸葡萄地区考察,在经过村旁一棵树时,抬头间猛然发现一株看起来像兰花的奇怪植物,仔细分辨后确认它是一株蝴蝶兰,而且是一个新物种。

  “意外”之喜接踵而至。2017年在同一片地区,金效华在一片被烧光的竹林中看到几棵还未烧毁的竹子,蹲下来仔细一看,竹子底部竟然长了植物。“是天麻!”他立刻意识到,这可能是个新物种。果不其然,经过调查验证,这株天麻确实是新物种。

  中科院昆明植物研究所副研究员吴刚则有一段长达10年“可遇不可求”的经历。

  2010年,吴刚在菜市场购买了一种叫作“见手青”的牛肝菌,看着似曾相识,但又与其他见手青不一样。“这种见手青个头大,很容易采摘,但是菜市场卖的绝大多数是不成熟的,没有孢子产生,所以缺少用于真菌物种鉴定的重要形态数据。再加上我们一直没有在野外采到标本,鉴定工作停滞不前。”

  直到2020年,吴刚的师弟终于在云南大理的松林中采集到它,这才证明这种见手青代表了一个新属和新种。

  身在云南,经常能发现“躺”在菜市场上的野生菌新物种。“拿我研究的牛肝菌来说,在菜市场上有很多俗名,比如黄癞头、紫见手、红葱、白葱等。其中红葱就是我发表的新属新种,但我从来没有在野外采到过,可能是被老百姓采了,因为卖价不错。”吴刚说,为了做研究,他们也会去菜市场购买野生菌。

  验证:靠眼缘 更要证据 

  一个新物种的发现,往往依靠外貌差异;一个新物种的验证,则需要充分可靠的证据。

  吴刚告诉《中国科学报》,目前物种分类中,普遍流行的方式是结合分子系统发育分析、形态学特征以及生态学数据来认识物种。

  但他也提出,分子手段在极大提升发现新种效率的同时,也可能会衍生其他问题,例如“同物异名”,即不同人给同一物种取了不同的名字,但最先发表的、符合命名法规的才是有效名。

  吴刚就犯过这样的“错误”。2016年,他发表了一个牛肝菌新种,但2019年有同行质疑这个新种是“同物异名”。模式标本是物种“名称的携带者”,该同行对相似物种的模式标本重新研究后发现,模式标本的子实体是不成熟的,论文中的原始数据并不完全正确,再通过进一步研究证实吴刚发表的并不是一个新物种。

  “实际上,我对前人发表的物种原始数据进行了比较,发现两个物种在孢子大小上的明显区别,我就认定是新物种,问题出在我没有研究已发表物种的模式标本。当你对自己研究类群不够了解的时候,就很容易出现这种问题。”吴刚说。

  在金效华看来,发现的新物种与前人发现的物种“撞车”,是比较常见的事情。随着文献、标本上网,学者在查阅文献和标本时更加便利,这种情况和风险也随之降低。

  对于此次发现的两个新物种,朱滨清等人在收集到标本后,又经过近半年的整理、筛选、观察、比对,才最终确定为新种。

  朱滨清认为,DNA测序、基因拓扑结构分析等现代手段提高了对隐存种、近似种等表型不易被区分的物种的身份界定,但不能代替传统的分类学,终归要回归物种表型上的差异,而这也是许多从业人员的兴趣所在。“我从小就爱好研究昆虫,我的同事、同行基本是因为热爱从事这行。”

  野外:有惊吓 也有惊喜 

  从研究兰科植物开始,金效华有80多个月的时间在野外考察。

  他认为,发表文章是为了解决科学问题,不应该局限于野外或实验室的形式,但野外考察非常重要,可以获得第一手资料、获得感性认识,是培养学生热爱自然、对科学敏感度和对生物进化现象敏锐性的重要过程。

  野外考察,也是与危险共存和搏斗的过程。

  2004年,不到30岁的金效华前往海南热带雨林考察兰科植物,由于向导也喜欢观察植物,他们不知不觉走散了,更糟糕的是下起了暴雨。金效华冷静了一下,凭借经验判断村庄应该在低处,于是一路往低处走,所幸下了山;随后搭乘老乡的摩托车加步行,终于到达90公里外的县城,与大部队取得联系。

  还有一次更“要命”。2007年,金效华等十几人从云南贡山独龙江步行到西藏察隅,在穿过无人区、翻过海拔4700米的垭口后,他们发现快断粮了。所幸,一行人几经辗转找到了当地的部队。由于大雪封山,部队粮食也十分紧缺,但依然为他们挤出了前行的口粮。最终原计划三四天的路程他们走了七天。

  为此,金效华总结了几点野外考察经验:安全第一,一定要用当地向导,带够粮食。

  吴刚则有一次因“祸”得“福”的经历。

  2011年,他们一行十几人前往云南怒江州考察,原本计划爬过怒江边上的一座陡山,再通过一座吊桥过去,但当爬至山顶时才发现没有了前进的路。碰巧一位老乡路过,他们赶紧问了路并沿着这条路走,结果还是没走出去。焦急中,他们“摸”到一条小水沟,于是沿着小水沟往下走,终于走到了怒江江边。

  令吴刚惊喜的是,迷路当天,他竟然采到了一个牛肝菌新属的物种。“不枉此次迷路。”他笑着说。

  朱滨清也有一次在山里跋涉的经历。那天突降暴雨,导致山路塌方,他们不得不放弃汽车,背着设备从早上9点走到次日凌晨2点才出山。

  常年在野外,科考人员也得到了当地老乡、摄影爱好者、护林员的许多帮助。朱滨清表示,很多老乡看见稀奇的物种都会拍照发给他们,提供了很多信息。“有时候我们也会住在老乡家里,夜间山里真的能看见灿烂的银河,太震撼了!”

  《中国科学报》 (2022-01-24 第3版 综合)
  来源:
  https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2022/1/367896.shtm?id=367896
  https://mp.weixin.qq.com/s/WzgT4r2yAiubh7mFD4op-g
  https://news.sciencenet.cn//htmlnews/2022/1/472987.shtm?id=472987
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