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從樟樹的學名演變來探討何謂「分類地位」

好的,又是一個普通的星期六,今天要來談一個很常見但又有點難懂的專有名詞—分類地位
在這之前,先來看個案例:

樟樹的學名是Cinnamomum camphora (L.) J. Presl,眼尖的人可能注意到這是一個新組合,所以應該有個相對應的基本異名 (基礎名),這裡案例的基礎名是Laurus camphora L.。

從以上的沿革來看,樟樹的學名由月桂屬 (Laurus) 轉移至樟屬 (Cinnamomum),這樣的轉移,就可以稱作是分類地位的改變。因此,所謂的分類地位,指的是一個分類群在屬下或種下的位置,但就植物而言,我們通常也會想知道,這個屬在科內的位置,例如該屬根據新的證據,是屬於哪個科或是亞科、族等;又會是該種是屬於哪個亞屬、組或系等。分類地位就如同地圖上的指示一樣,告訴我們每個分類群的所在位置以及與相近的類群間的關係。所以就樟樹的的這個案例而言,樟樹是屬於樟科 (Lauraceae) 樟屬的植物,過去曾被置於月桂屬內。

了解一個分類群的分類地位的沿革,常是分類研究的第一步,因為這代表過去各研究學者如何看待該類群,當一個分類群的沿革越複雜,就代表它的分類地位有一定程度的爭議性,也代表這是一個值得深究的議題。至於為什麼植物分類學中經常以「科」為單位來理解分類地位的演變呢?這部分就留待以後解明囉~

 

本文最初於2019.10.19刊登於同名專頁


這裡是從你的全世界路過,你看到了什麼呢?

又到了星期日的夜晚,這個週末有去哪兒看看植物嗎?是不是覺得圖鑑或書本上對於植物的敘述常讓人對不太起來呢?這次就讓我們來談談分類學上相當重要卻又容易被忽略的敘述工作吧!
敘述 (description) 是一段描寫植物外觀的文字,它的功能是在繪圖之外,把植物各部位的形態特徵記錄下來,特別是一些繪圖上難以精確表示的數據資料,可以很有效的記錄下來。敘述的內容與長短常因文章的篇幅而有差異。例如台灣植物誌第二版中的物種敘述相當詳細,但在簡誌中就相當簡化,只留下重要的鑑定特徵以方便使用。

敘述的書寫順序與方式

一般而言,敘述的順序是由習性、根、莖、葉、花序、花、果實、種子等順序進行,簡單來說就是由營養器官到繁殖器官,由大到小的順序分別描述各部位的狀態,有的時候還會在最後加上染色體套數,但由於該特徵的取得較不容易,所以並非必要。根據不同文體的需求,可以用各種語言寫作。比較通用是用英文的電報體 (telegraphic) 來寫,這種文體著重名詞和形容詞的搭配,省略其它詞類,因此可以精簡文章篇幅,也讓敘述有一定的書寫規則,比較的時候比較容易找到類似的段落。中文的寫作方式也類似於此。雖然敘述的寫作不難,但是魔鬼藏在細節之中,要注意的點還是不少。書寫敘述時,必須注意是否有該類群特別著重的特徵,例如龍膽科 (Gentianaceae) 的花萼、樟科 (Lauraceae) 的各輪雄蕊的方向及花藥室數等,在描寫的時候就要特別注意這些特徵。此外要注意是否有該類群敘述時的慣用語,例如錦葵科 (Malvaceae) 植物的小苞片常稱為副萼 (epicalyx),如果有類似情形,那盡量使用在研究這個類群時的專有名詞較佳。如果需要敘述複數類群的時候,注意特徵在描寫的順序要盡量一致,最好連特徵後面的狀態和數值的格式都一致,原因和前述一樣,互相比較的時候比較好找。我個人的經驗來說,在寫之前先確立寫的格式,然後依據這樣的格式來寫,就不會漏掉重要的特徵,內容也不會亂。

敘述的重要性

敘述似乎只是一段描述形態特徵的文字,在攝影技術越來越發達的現在,真的還有存在的必要嗎?且不說攝影的呈現與器材和個人技術高度相關,敘述的重要性在現代仍然無可取代。根據命名法規的條款,新的名稱的發表必須附有形態的敘述或是重要特徵的輯要,才符合有效出版的要件,2012年之前甚至還要用拉丁文書寫呢!敘述的重要性由此可見一斑。在實務上,模式標本固然重要,但是許多模式標本上難以觀察的特徵,研究者或轉而從作者的敘述中找尋蛛絲馬跡,所以敘述不只是發表上的儀式性要件,更是實務上非常重要的研究材料之一。

敘述常因為內容與長度,使讀者下意識的排斥,轉而容易比較的照片或圖版。但是靜下心來仔細閱讀並比較敘述,可以有效地精進對各種植物了解的程度,也可以發現很多照片中無法呈現的細節。敘述的寫作非常繁瑣,需要兼顧特徵的全面性,常常掛一漏萬。這裏提供一個不錯的模板,就是臺灣植物誌第二版工作指南*,根據這份文件的內容書寫敘述,應該可以寫出一個平實的敘述,只要再注意其他特殊的特徵就可以了。

敘述是一個低調但又必要的存在,下次在文獻中看到它,除了美麗的照片和手繪圖之外,不妨也稍微認真的閱讀一下,或許可以發現驚喜的細節呢!

*該指南可以在黃增泉 (1993) 植物分類學—臺灣維管束植物科誌一書中找到。

本文最初發表於2017.3.5於同名專頁


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分類學可以幹嘛?讓你不會吃到姑婆芋呀~

大家還記得前些日子發生的姑婆芋誤食中毒事件嗎?姑婆芋是日常生活中很常見的觀賞植物,它的葉片寬大且平整又無毛,所以除了觀賞之外,也很常被拿來墊一些蔬果或是魚肉之類的用途,在野外遇到下雨的時候,還可以拿來當傘呢!不過我們今天的主題不是要談論姑婆芋的用途,而是讓我們來聊聊分類這件事。

分類是什麼?它與我們的日常生活有什麼關係?

分類其實是我們日常生活中很常發生的事,我們常常把生活中的事物歸類為不同的類別,例如房子、冰箱、電視、汽車、杯子、蘋果...等等,都是對特定類別的事物的一種稱呼。藉由這樣的過程,我們得以從每一個事物的名稱進而聯想進而了解它的的功能或是指涉的意涵,然後認識這個世界的萬物,所以分類其實算是人的一種本能,可以讓我們知道什麼該吃,什麼不該吃。那麼分類學又是怎麼一回事呢?
藉由分類,知識體系得以建立
就如同我們剛剛所談的一樣,我們藉由比較及區分異同來認識這個世界,當我們面對自然界的各種生物的時候也是一樣,我們也是藉由比較各種生物的差異,進而把這些生物歸類,然後認識各種生物。這個把各種生物依據不同屬性個別命名的學科,我們就叫做分類學 (taxonomy)。一般而言,我們把分類學的工作分為三類,分別為鑑定 (identification)、命名 (nomenclature, 也有學者譯為名制) 及歸類 (classification)。有的時候還會加上敘述 (description),也有人會把這四項縮寫為D.I.N.C.表示。
在下一次的介紹中,我會依序的介紹各項工作所關切的內涵,以及各項工作之間的相關性。
本文最初發表於2017.2.24於同名專頁

一百年前的標本可以幹嘛?

Piptophyllum welwitschii典藏於BM的標本
credit:© The Trustees of the Natural History Museum, London
https://data.nhm.ac.uk/object/b63a98a8-e6bb-4e7f-9c7a-ca0be0083a23

百年前的標本究竟可以做什麼呢?長期以來,標本館典藏的標本雖然在分類學的研究上佔有重要的一席之地,特別是模式標本更是凌駕於所有其他標本的地位之上。標本除了提供給分類學家進行形態學的比較研究外,比較為人熟知的功能包括長時間尺度上的物候調查、物種的分布紀錄、某地區的生態功能指標等,多半是從標本本身的狀態與紀錄提供的時間、地點等資訊延伸而來的應用。

過去基於技術與知識的限制,加上認為標本館的保存方式相對不利於遺傳物質的完整性,所以對於從標本館的標本中取得遺傳物質來說,並不受到青睞,儘管標本館的館藏量常可在短時間之內提供相當的材料量,但研究人員仍對它們興趣缺缺。近幾年由於技術的發展,使得從臘葉標本中抽取一定品質的DNA甚至RNA成為可能的事,利用這種方式取得的DNA或RNA通常稱為古DNA (ancient DNA) 或古RNA (ancient RNA)。這些研究人員取得遺傳物質的範圍比想像中的還要廣,除了臘葉標本外,只要是可能留有目標物種遺傳物質的保存方式,他們可能都會試試試看。

不過這樣的研究方式,在植物分類學的應用狀況如何呢?今年有個研究為我們一個提供相當好的案例:

來自非洲的案例

禾本科 (Poaceae) 的蘆竹亞科 (Arundoideae) 是一個分類相當混亂的類群,這可能跟過去許多研究中,將難以歸類的種類都放到其中有關,也因此,這個亞科也曾被戲稱為垃圾桶 (dustbin group)。但過去幾年來的研究,隨著相關研究的進展,除了兩個非洲的種類外,該亞科中的親緣關係也逐漸地被解開。這兩個非洲的種類分別是Leptagrostis schimperianaPiptophyllum welwitschii。這兩個種類都是單型屬,也就是屬內僅有這個種,所以也沒有其他近緣種可供比較,加上兩個種類最近期的採集紀錄距今都長達150年以上,顯示野外材料的難以取得。由於野外材料的不可得,研究人員試圖從這兩個種類的模式標本裡取得DNA,並利用高通量定序的方式取得葉綠體基因組的訊息,整合其他蘆竹亞科的種類,重建親緣關係樹以闡明兩個種類的地位。

 

結果可以說是順利也不順利,怎麼說呢?研究人員成功的定序了Leptagrostis schimperiana的葉綠體基因組並建構了親緣關係樹,但另一個種類Piptophyllum welwitschii就沒有成功取得相關資料。所幸,研究人員還檢視了51個形態特徵,並利用最大簡約法 (maximum parsimony) 重建了基於形態上的親緣關係樹。就L. schimperiana的狀況來說,不論是遺傳或是形態的親緣關係樹都指出本屬應該屬於Crinipedeae族,另一方面,雖然P. welwitschii僅有形態資料,但根據形態資料重建的親緣關係樹仍指出該屬也是Crinipedeae族的成員。自此,這兩個懸宕150年的屬在蘆竹亞科中的分類地位終於獲得證明。

這個案例很好的提供了古DNA在植物分類學上的應用,但由於個別標本館保存狀況的不一致,使得能否順利取得相關資料仍有很大的變數。即使如此,我們仍可想像該技術在未來對於植物分類學研究的影響。

本文原於2021.6.11刊登於同名專頁

 

延伸閱讀:Systematics of extinct grass species resolved with sequencing of 167-year-old herbarium specimen

參考文獻:Hardion et al. 2021. Plastome sequencing of a 167-year-old herbarium specimen and classical morphology resolve the systematics of two potentially extinct grass species. Botanical Journal of the Linnean Society 195:115-123.