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生物标本的类型与意义


□ 伍玉明

  生物标本是指保持生物实体原样或经特殊加工处理后,可供学习、研究或展示的动物、植物及微生物的完整个体或身体的一部分。

  以科学研究为目的的生物标本采集和制作始于欧洲,。19世纪以前,欧洲大批博物学家、探险家和旅行家在环球航行或在世界各地远征考察的同时,大量收集不同地区的生物标本,用于科学研究或收藏,此举掀起了生物标本采集的热潮。在这个过程中,生物分类学也随之蓬勃发展。

  根据不同的分类标准,生物标本的类型也是多种多样的。按照生物类群,生物标本可分为动物标本、植物标本、菌物标本和藻类标本等;按标本的用途,大致可分为研究用标本和展示用标本;按制作工艺,可分为干制标本、浸制标本、剥制标本、蜡叶标本和玻片标本等;按保存内容,可分为整体标本、皮张标本、骨骼标本、子实标本和组织器官标本等:按科学意义,又可分为模式标本、珍稀濒危生物标本、特有生物标本和普通研究用标本等。

  科学研究中的“模特”

  自然界的生物种类繁多、形态千差万别,人类认识它们的第一步就是要给每一物种确定身份,除了详细的文字描述和图示以外,还需要将最初确立该物种时所依据的标本长期妥善保存,这一标本就是“模式标本”,是今后鉴定该物种最有效和最直接的凭证。模式标本为各种生物的名称与其所指物种提供了固定的、可以核查的依据。

  达尔文的《物种起源》向我们展示了一个全新的自然界,生物的进化过程是漫长而持续的。单个的生物标本资料可以帮助人们认识一个物种,但对于系统进化等研究而言,其所提供的信息显然还远远不够,所以大批标本的积累在深层次研究中通常起着同样重要甚至是决定性的作用,是物种分布、系统发育等研究的实证资料。生物学家在有限的时间和空间内,通过横向比较大量标本,可以获得该种的更多信息,进而对采自不同时间和地域的标本进行形态学或分子系统学的对比研究,最终才有可能解答物种系统发育等重要问题。

  对生物标本进行系统研究,还可以提供很多有关资源变化的信息,特别是珍稀濒危生物资源的历史和现状等资料,从而为制定有关物种多样性保护、濒危物种保护等政策提供科学依据。

  当前,随着全球人口的迅猛增加和生产技术现代化的高速发展,自然资源被过度利用,环境恶化,资源匮乏,自然界中的野生动植物正面临着越来越大的困境甚至生存危机,全球物种每年都在以惊人的速度灭绝。将生物物种以标本的形式保存下来,就意味着保存了地球物种的遗传多样性,为生物学研究留下了系统的基础材料。随着科学技术的进步,在将来的某一天,也许我们真能将诸多科幻电影中的情节付诸现实:从已经灭绝物种的标本中提取某些基因,进行成功复制。这无疑是让人无比兴奋的研究前景。

  经济建设中的“指战员”

  在经济建设中,生物标本同样也发挥着无可替代的作用。通过研究标本,科学家可以得到大量形态学、生态学及生物地理分布等信息,从而为科学的经济决策提供有理有利的依据。例如:1951年,英联邦昆虫研究所将我国列为苹果毒峨的分布区,此后的40多年里,我国的梨和苹果都被限制或禁止出口,与此同时一些确有此虫分布的国家则要求向我国进口梨和苹果而未果,期间的经济损失是无法估量的。我国昆虫学家通过研究标本馆的馆藏标本证实了我国不是苹果毒蛾的分布区,用确凿的科学证据有力地回击了英联邦昆虫研究所错误的划分。这项研究结果发表后的5年内,我国梨和苹果的出口额便增加了50亿元。

  此外,生物标本对工农业生产还具有重要的指导作用。农业生产中养殖和种植品种的种质资源标本和野生物种种质资源标本,往往可以为作物品种鉴定和育种提供可靠的实物依据:各类药用动植物标本为我国传统医药事业的发展保存了大量的实物资料,为鉴别天然药材、研究开发新品种等提供了依据;保存的大量各类作物害虫和天敌标本以及养殖对象的病虫标本,在进出口检疫、生物病虫害防治等方面具有非常广泛的应用价值。随着我国国民经济建设的飞速发展,各行各业要求生物学家提供的生物资源信息越来越多地依赖于标本,生物标本将为医药卫生科学、农学、资源管理、环境科学、生物技术等相关应用学科的发展做出更多的贡献。

  科普教育中的“教师”

  我国野生生物物种资源丰富,但野生珍稀物种的破坏和外流现象也极为严重。‘造成这种现象的原因是多方面的,其中,人们缺乏必要的资源保护基础知识与持续利用观念是一个重要的原因。生物标本作为人们了解和认识生物学知识的一座桥梁,将有助于提高国民对生物多样性和生物资源持续利用的保护意识。

  孩子们对五彩缤纷的昆虫、憨态可掬的熊猫、歌喉动人的鸟类以及丰富多彩的植物充满了好奇与强烈的探究欲望,但自然界的生灵在人类日益强大的经济活动中已离城市愈来愈远,离人类也越来越远。生物标本展示与教育不仅为我们,也为我们的子孙后代开辟了一个认识自然、了解生物的好课堂。

  生物标本是人类自然遗产中最宝贵的永久记录,在科学研究、国民经济建设及科普教育中具有重要意义。我们最希望看到的是,我们的孩子可以通过标本认识这些自然界中的朋友,并且能够因在自然环境中辨认出真实生动的它们而充满欢歌笑语的愉悦。

  (作者单位:中国科学院动物研究所)

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摘自:大自然 2012年第02期  
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