牛津通识读本：植物 [10]
第五章 植物的多样性
给植物命名是最古老的职业。如果你翻开《创世记》的第二章第19节，上帝把他创造的作品带给亚当，表示自己已经做完分内之事，现在轮到亚当来为它们命名。不管你如何看待这段历史叙述的真实性，它着实表明圣经的作者已经意识到，如果他想要继续讲述故事，植物就必须有名字。亚当的任务完成得很快，因为仅仅三节经文过后，上帝就把他当作了闲暇时的玩物。亚当能够很快地完成这项任务是因为一切都是从零开始，而且世界上只有他一个人。
如今的情况要复杂得多，因为许多土著居民都会给植物命名，并且互不参考。所以白金汉郡的牛眼菊[2]被奇尔特恩丘陵另一侧的牛津郡称为月亮菊。在德国，白睡莲有108种名字。在英语中，“百合”（lily）这个词本身被广泛应用于诸如睡莲、马蹄莲、铃兰和白百合花等多种植物。其中只有白百合花才是真正的百合。这些俗名有一个优点，它们都是当地语言，因此更容易被人记住。这一点非常重要，比如颠茄在英语中就被叫作“死亡夜影”。然而，这个名称在法国毫无意义，在那里同样的植物有着不同的名字。我们所面临的问题是，在人们到处旅行、相互交谈的世界里，植物必须有一套世界公认的名字。伟大的全球植物名称编目员林奈曾说过：“没有永久的名称，就没有永久的知识。”
图12 依据不同的生长地区，牛眼菊有许多不同的英文名字
多亏了林奈（以及其他分类学家），我们真的拥有了永久的名称，这就是以拉丁语（或希腊语）命名的双名法学名。拉丁语和古希腊语的伟大之处在于它们是与政治无关的语言，因此不会有人出于民族主义的理由进行控诉。它们也不会像其他语言那样继续进化。如果你懂一些拉丁语或希腊语，那么你就可以开始欣赏植物命名的描述性质了。朱缨花（Calliandra haematocephala）是一种豆科植物，它的花朵紧凑生长成半球状。每朵花表面上看起来都是由雄蕊构成的，所以整个花序看上去就像一个粉扑，这也是它常用名的由来[3]。朱缨花的拉丁语学名指“美丽的雄性部分”，这和粉扑花一样好记，但这也确实使卡琳德拉（Calliandra）成为一个不适合女孩的名字。人们也确实有些同情中国人，因为许多中国植物都是以外国人的名字命名的。例如，十大功劳（Mahonia fortunei）是以宾夕法尼亚州的一名园丁和一位苏格兰植物标本采集者的名字而命名的。
图13 朱缨花的花看起来是由许多雄蕊构成的，因此它的拉丁名意为“美丽的雄性部分”
现在，学术界已有条例规定了植物的合法命名。首先，你要检查这种植物是否已有名称。在你确定它是一种新的植物物种后，你可以用拉丁语为其命名并对其进行描述，虽然2011年的国际植物大会决定拉丁语描述不再是强制要求。其次，你需要制作一份干燥的压制标本，并将其放置在可获得永久保存的标本室里。最后，当你在同行评议的期刊、博士论文或类似论文中发表植物的名称及其描述时，你需要说明该植物标本的存放地点，这样植物学家就能在未来的至少350年内来查看你所命名的实际植物。尽管植物命名具有相关法规，但人们对已发表名称的审查不够充分，因此，每个开花植物物种平均有两三个合法名称。这些名称被称为异名，而使用最为广泛的名称通常会成为公认的名称。
如果和来自世界各地的植物学家交谈，你会发现许多命名系统的存在，而这些命名绝对不是像儿童洗礼名一样的随机分配。例如，在中国，人们把所有的木兰称为辛夷花。在新西兰，朱蕉（Cordyline fruticosa）在毛利语中被称为Ti植物，其不同的品种则被称为这个Ti、那个Ti和其他Ti。双名法是许多方言命名系统的共同特点。当人们为自己在周围看到的植物命名时，会凭直觉把相似的物种归到同一类。我们能够在被认为是现代植物学开端的一本书中发现这一点，那就是泰奥弗拉斯托斯在大约2 300年前出版的《植物探究》。
泰奥弗拉斯托斯记录了他对植物的观察，并在这个过程中根据植物的外形对其进行分类。例如，他这样描述一束植物：花朵都从同一个点长出，有许多全裂叶在花柄的基部紧紧地围绕茎而生长。这些都是伞形植物或者说是伞形科（Apiaceae）的成员。这本书在1644年仍作为教科书而出版，并且还有翻译本和复印本可供使用。植物学的研究一直持续到希腊和罗马帝国，在公元1世纪中叶，狄奥斯科里迪斯出版了《药物论》（De Materia Medica）。这部作品直到17世纪都还在使用中。它介绍了狄奥斯科里迪斯在药物中所使用的植物，但这些植物是按其形态特征和药用特性而进行分类的。（在后文中我们将看到这两种特性经常融合在一起。）
图14 豕草的头状花序。豕草属于一类叫作伞形科的植物，而伞形科植物自公元前3世纪就被人们所认识
随着欧洲文艺复兴的发生和旅游业的指数增长，人们对植物本身重新燃起了兴趣，而不仅仅是为了它们的实用价值。许多植物志是在15世纪及以后编纂出来的，这些书是功利主义分类的极佳案例。我们现在仍然能够看到这些非正式的类别。在花园中，我们根据植物所需的条件（岩石花园、水上花园、林地花园等）或它们的颜色（希德科特庄园的红色边界或者西辛赫斯特城堡的白色花园）对其进行分类。我们有蔬菜园、药草园和果园。在其他社会中，我们可以看到食用植物、纤维植物、有毒植物等类别。这些分类显然是有帮助的，而且永远不会消失，但它们并非包括所有植物，并且也不是唯一的分类方式，因此一种植物可能会出现好几次。
早期的植物学家们，例如瑞士的博学家康拉德·格斯纳（1516—1565），开始描述他们在周围看到的所有自然世界。格斯纳是一位一丝不苟的工匠，如今保留下来的注释画稿和木刻展示出他对于细节异乎寻常的关注。与当时的其他植物学家不同的是，格斯纳采用了他能观察到的每一个特征，而非基于单个特征来对植物进行分类。这种对于发现某种本质特征的痴迷与亚里士多德哲学有着直接的联系，并且一直在植物分类中保持着卓越地位，直到约翰·洛克（1632—1704）引入了“观察是通向知识之路，我们生来一无所知”的思想。约翰·雷（1627—1705）就是深受洛克影响的人之一。
分类学（taxonomy）就是把生物进行分类的科学（taxis在希腊语中意为顺序或排列），而约翰·雷正是现代分类学之父，也是英国诞生的第二位伟大的博物学家。他同样喜欢摆弄植物、动物和岩石。他对那些已经不复生存的动物化石深感困扰——他称之为“大自然的游戏”。然而，尽管雷有着强烈的宗教信仰，他还是制定了分类学的基本规则，并自此以来构成了所有分类学的基础。
雷是第一个定义“物种”概念的人。这在如今看来似乎毫不惊奇，也不值得注意，因为我们在日常交流中就会使用“物种”这个词，因此假定这个词语一直具有它的定义和含义，但在雷的时代并非如此；事实上，即便在今天，“物种”这个词仍然有20多种定义。物种是分类学的基石，也是生物学的通用概念，因此它的定义至关重要。雷的理念认为：
图15 斯塔福德郡的米德尔顿大厅，约翰·雷离开剑桥后曾在此工作
在我看来，确定物种的最可靠的标准莫过于使其在种子繁殖的过程中保持自身的区别性特征。因此，无论个体或物种发生什么变异，如果它们起源于同一种植物的种子，那么它们都是偶然的变异，而不应被区分为一个单独的物种……；一个物种绝不会起源于另一个物种的种子，反之亦然。
因此，物种是一组相似的个体，它们可以自由杂交并产生与亲本相似的后代。这一生物学定义至今仍被许多人接受，并在许多考试中得到引用。当你试图将这种定义应用到兰花、蒲公英或是其他植物上时，其中就存在着明显的问题，因此一个更为简单可行的定义就是：“物种是一组个体，它们共有一套独特但可以复制的特征。”
因此，雷认识到，如果想要维持某个物种内部的自然变异，这个物种就应该通过种子进行繁殖。这是真正的预言，因为这距离孟德尔发表他的遗传学（以及变异）研究还有200年，距离英国皇家植物园邱园确立千年种子库计划并以种子的形式来保存世界上25%的植物物种还有300年之久。然而，雷对分类学的最大贡献来自他的主张（遵循洛克的原则和格斯纳的实践），即如果想达成自然分类，你必须采用你观察和/或测量到的每个特征。你不应该无缘无故地忽视任何特征。他的观察受到当时的显微镜分辨率的限制，但他的研究代表了植物分类学的一个转折点。（值得注意的是，雷及其同时代科学家的自然分类亦反映了造物主的计划。）
他摒弃了最早把植物划分为草本和木本的分类方式。他声明，所有的开花植物都专属于两大类植物的其中一类，而他将这两类植物称为单子叶植物和双子叶植物。他将单子叶植物的特征描述为：种子具有一片子叶；花部的基数为三；叶片具有平行叶脉；茎内的维管束组织呈分散排列；根为不定根。另一方面，他将双子叶植物的特征描述为：种子具有两片子叶；花部的基数为二、四或五；叶片具有主脉和横向分支构成的网状叶脉；茎中的维管束组织沿着茎的外缘呈环状排列；根是永久性的，具有一个存留的主根以及许多侧根。直到1998年，单子叶植物和双子叶植物的区分在植物分类学中一直存在，我们必须提到的是，由约翰·雷所定义的单子叶植物类别仍然存在。雷采用他所能观察到的每一种特征的进一步结果就是，他也开始把植物归入我们至今仍在使用的科这一分类单位中。例如，紫草科就是雷所描述的一个类群，尽管他没有采用“科”这个术语。
图16 棕榈的茎展示出单子叶植物典型的维管束组织
约翰·雷绝不是当时唯一的分类学家。他定期与巴黎植物园的约瑟夫·皮顿·德·图尔纳弗（1656—1708）通信。作为一位分类学家，图尔纳弗是以草本植物和木本植物进行分类的，但是通过观察花的结构，他在物种的上一个分类单位层面（也就是属）进行了大量的整理。这为卡尔·林奈（1707—1778）引入针对每个物种的通用拉丁语双名创造了条件。在实地调查中，林奈