专家原创科普（23）

图2.生殖隔离标准的应用示例

1 人教版高中教材对物种的定义及评述

人教版教材《生物·必修2·遗传与进化》中对物种的定义如下：“在遗传学和进化论的研究中，把能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。也就是说，不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离。”可见，此定义把“生殖隔离”作为判断物种的标准（图2）。这其实就是Mayr [1]提出的生物学物种定义：物种是可实际或潜在交配繁殖的自然种群组合，它们同其他这样的群体在生殖上是隔离的。针对生物学物种定义有诸多批评[2]，主要是认为它不适用于无性繁殖的生物以及古生物等（图3，图4）。同时，本定义中只有一个“生殖隔离”指标，没有其它如形态学指标，故在实际分类中不太适用。

图3.无性繁殖的生物示例（大蒜）

图4. 古生物示例（化石鱼类）

2 浙科版高中教材对物种的定义及评述

浙江科学出版社出版的教材《生物学·必修2·遗传与进化》对物种的定义为：“物种是生物分类的基本单位，也是一种自然的类群。同种个体之间能互相交配并产生有生育能力的后代，不同种的个体之间则不能互相交配，或者在交配后不能产生有生育能力的后代，它们彼此之间存在着生殖隔离。”

本定义中的“分类单位，自然类群，生殖隔离”等词汇其出处和准确含义不好理解。它似乎脱胎于陈世骧先生提出的“三单元论的物种定义”[3]：“物种是繁殖单元，由又连续又间断的居群（即种群）所组成；物种是进化单元，是生物系统线上的基本环节，是分类的基本单元。”

3 北师大高中教材对物种的定义及评述

北师大版高中教材《生物2·必修·遗传与进化》对物种的定义是：“生物学上的物种概念以生殖隔离为基础，同一物种生物个体之间可以自由地交配，并能产生有生育能力的后代，而无法与其他物种进行交配。换句话说，每一物种都有一个与其他物种相隔离的基因库，生殖隔离限制了物种之间的基因交流。”

本定义强调了物种间的基因区别，提出每个物种有其独特的基因库，生殖隔离是保存独特基因库的外在表现或手段。而这一定义只是变形了的生物学物种定义，或综合了多个不同版本的生物学物种定义。Dobzhansky[4]提出:“生物学物种就是具有最大包容力的孟德尔种群，后者由享有共同基因库的能杂交的有性生物个体组成”。与生物学物种定义类似，本定义也不能用于无性繁殖的生物或古生物等。

4 苏教版高中教材对物种的定义及评述

苏教版教材《生物2·必修·遗传与进化》的物种定义为：“物种是指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且在自然状态能够互相交配并生殖出可育后代的一群生物个体”。本定义包含了四方面内容：地理分布、形态结构、生理功能以及生殖隔离。类似的定义不少，如《英汉生物学大词典》[5]对“物种”的解释为：“①对生物体进行分类的一种单位，……；②生物分类的基本单位。其基本判断依据是物种内个体交配能产生有生育能力的后代。但有时依此来判断物种难以实现，可以借助解剖学上的相似性进行判断。一个物种是往往具有一定的形态和生理特征以及一定的自然分布区的生物类群。”这样的处理似乎描述多于定义，它没有提出判断地理分布、形态结构或生理功能的标准。

5 大陆以外同类教材的处理

美国生物教材《Campbell Biology – Concepts and Connection》给出的物种定义为：“一个物种就是一个种群集合，组成种群的成员能够产生可育后代。”比较本定义的适用范围更大，如可应用于无性繁殖的生物（图5）。

香港出版的两本教材《新高中基础生物学3》与《生物探知2：遗传与进化》，对于种的概念十分统一：“[种]是分类的最基本单位。凡具有共同特征，又能相互交配，生产可生育的后代的生物，就是同种生物。”以及“种是分类的最基本单位，同种生物是指一组拥有共同特征的生物，它们可以进行杂交繁殖来产生能生育的后代。”

图5.生物的繁殖示例：无论是草莓的无性繁殖（上）还是加拿大雁的有性繁殖（下）都在生产或产生后代）

6 总结

对物种进行科学判别与定义是一项十分严肃、严谨、严密的工作，不容有丝毫的随意性与任意性。然而，大陆不同版本的高中生物教材对物种定义却出处不明、差别较大、标准多样，且适用范围似乎都有限，特别是多采用生殖隔离标准，不能适用于无性繁殖的生物和古生物等。特别是这些定义语言和例证十分简单、单一，不利于深入思考与比对。建议我国高中教材需要强化编写质量，借鉴国外和我国港澳台地区经验，在尽可能提供科学物种定义的同时，也要强化创新意识和科学研究方法，展示多个版本的物种定义和不同观点的碰撞，以培养学生的独立思考、科学分析、实事求是的态度与精神。

主要参考文献

[1] MAYR E. Systermatics and the origin of species from the viewpoint of a zoologist [M]. New York: Columbia University Press, 1942: 372.

[2] 周长发, 杨光. 物种的存在与定义 [M]. 2011: 41-151.

[3] 陈世骧. 进化论与分类学 [M]. 北京: 科学出版社, 1978: 51.

[4] DOBZHANSKY T. Mendelian populations and their evolution [M]. American Naturalist, 74: 312-321.

[5] 陈宜瑜. 英汉生物学大词典 [M]. 北京: 科学出版社, 2009: 1293.

论文拟在《生物学教学》2019年第44卷第9期发表

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