走进大自然,做博物学家
童年的你是不是对大自然充满了好奇?森林里的动植物是不是吸引了你的注意?可爱的小动物和美丽的花朵是不是让你忍不住驻足观察?你的童年可能被动物陪伴着,也可能被植物围绕着。
在我小时候,我最喜欢的动物是昆虫,河里的蜉蝣,树上的甲虫,天上的蜻蜓无不是我美好的回忆,就连今人讨厌的蚱蜢、蟑螂也是我幼时的喜爱,把它们抓来饲养,观察它们的行为是非常有趣的一件事。
现在的年轻人的生活逐渐远离大自然,挺拔的树林变成了高耸的大厦,过度开发破坏了生态环境,导致生物多样性的降低。在一些城市里,我们能感受到这种迅猛的变化,河水变得浑浊,树林变得稀疏,蛙声难以听见,虫鸣变得单调,很多以前常见的动物,现在已变得不常见,甚至面临消失的危险。所以应该让更多人去关注大自然,走到森林中去,进行博物学观察重视生物的多样性。
真蕨纲(Filicinae),恩斯特·海克尔 《自然界的艺术形态》
(图片来源:维基百科)
什么是博物学?
在谈论如何成为一个博物学爱好者之前,我们要先搞明白“博物学”是什么。
博物学的英文是Natural history,虽然直译过来是“自然历史”,这里的“历史”,指的是对大自然的描述(description),对自然世界的一种观察和描述。比如观察生物的行为,描述其形态,对其进行分类,但它几乎不研究自然演化的历史。因此,可以说Natural history更恰当的翻译是“博物学”。
博物学是一门非常古老的学问,最早可追溯到亚里士多德时代,那时候的博物学家观察和描述大自然中生物和非生物的多样性,研究自然现象背后的规律和理论。
10世纪之前的博物学几乎涵盖了动物学、植物学、地理学、天文学、矿物学等领域,只要是研究跟自然现象有关的都叫博物学。可以说,古代的博物学家就是上知天文下知地理的全才。
后来,有很多学科从博物学中独立出来,关注自然现象背后的科学研究,像是地理学、天文学、矿物学等,最晚独立出来的是生物学。18世纪后,是博物学家向生物学家演变的时代,查尔斯·达尔文、卡尔·林奈、阿尔弗雷德·华莱士等人的工作增强了生物学的科学性,让生物学从博物学中区分出来。
著名的生物学家达尔文,其实还是一名博物学家。在达尔文还没有提出演化论之前,他是个大博物学家。收集化石、生物标本、观察和记录生物的行为,这些都是博物学的工作。
后来,他将这些发现用科学的方法加以分析和归纳总结,写出了《物种起源》,这是生物学的工作,这时候他就是个大生物学家,也是他开启了生物学的大门。
到了现代,博物学已经退出学术的殿堂,走进了自然历史博物馆中,融入了公民和非科学家团体中,演变成了一个比较宽泛的业余爱好,已不再是一门学科。现代博物学注重于对标本、化石的收藏和对生物的观察与描述,但不管是国内还是国外,几乎都没有将其作为学科纳入学术课程中。所以很多人说博物学已经衰落,这是没错的,在学术上它已经不需要研究什么了。
然而,博物学在公民教育和科学普及上依然有很大作用,它的古老灵魂依旧永续长存,那就是博物学的精神,观察自然和保护自然,这不仅能扩充个人的兴趣爱好、丰富精神世界,在探索的过程中,亦能锻炼身体,促进身心健康。
1635年在巴黎成立的国家自然历史博物馆是第一个采用现代标准形式的自然历史博物馆
(图片来源:维基百科)
博物学的学习方法
接下来,我们主要从野生动植物方面出发,讨论博物学是如何对它们进行观察的,以及需要知道的知识。
1.“身临其境”:了解动植物的生态环境
了解动植物,可以先从了解当地的生态环境开始。博物学跟生态学密切相关,我们可以一边进行博物学观察,一边记录周围的环境和天气,通过亲身实践了解该环境中的生态圈。
在你熟悉一个类群的生境(即物种或物种群体赖以生存的生态环境)之后,就更容易找到它们——比如蜉蝣总喜欢生活在清澈的溪流边,蕨类喜欢阴暗潮湿的环境,开花植物喜欢向阳的地方。
另外,要善于记录周围环境的数据。可以通过GPS、手机或其他设备记录位置坐标、海拔、时间、温度、湿度等信息。其中位置坐标、海拔和时间是最为重要的,因为这些数据不仅会帮你建立起对于相关动植物生态环境的认知,还可能帮助科学家进行研究分析。
澳洲维多利亚州霍普敦瀑布(Hopetoun Falls),一个典型的阴湿环境,有很多树蕨和中小型蕨类、苔藓和其他喜欢湿润的植物(图片来源:维基百科)
2.“拍拍识物”:进行博物学观察和物种鉴定
找到野生动物后,我们可以在不打扰、不伤害它们的前提下,细心观察它们的每个细节特征或行为,如果有长焦镜头或者望远镜,就尽可能在远处观察。
另外,请不要触摸野生动物,以防被动物咬伤导致病原体感染。
在观察过程中,可以通过笔记或录像、拍照等形式进行记录,并尝试描述它们的形态特征,以增强对它们习性的了解。
观察植物的时候,你要重点观察它的花朵,蕨类的话要观察它的孢子囊群和叶脉。大部分植物可以通过适当触摸花果、枝叶了解植物的质感,这有利于增进对植物的情感和学习。观察濒危类植物时一定要倍加呵护,绝对不能私自采摘。观察完之后,不要忘了给它们拍一张珍贵的美照,必要的话再来一张合影,记录这个美好的时刻。
3.物种的鉴定
遇到不认识的生物时,可以将这种生物的细节连同周围的环境一起拍下来,因为清晰且多角度的照片往往能提高之后鉴定的准确度。此外,还要拍摄周围的环境照,这可以帮助科学家了解它们的生境。
通过生物照片鉴定物种一般有两种方式:
一种是用生物识别软件自动鉴定。因其主要使用基于AI的识别技术,有时候精确度不高,特别是在识别不常见的生物时,识别结果可能会出错。但常见的那些生物,结果通常还是比较准确的;
另一种是人工鉴定,即通过社交平台、邮箱询问等方式把所拍的生物照片发给相关类群的专家,诚心而礼貌的向专家请教,请他们帮忙鉴定。
此外,如果你掌握了一些分类学的知识的话,也可以查询生物志或者生物图鉴自行鉴定种类。比如,鉴定动物可以查询《中国动物志》或各类动物图鉴,如鸟类图鉴、昆虫图鉴等等。志书对于生物特征的描述非常详细,往往字多图少;而大多数图鉴虽然只是简单的描述生物的基本特征,但包含了丰富的照片。
一般来说,对动植物观察得越多,就越能掌握它们的特征。
大多数时候只需要通过几张清晰的照片即可鉴定生物,但有时还需要采集标本通过解剖鉴定。
细致地观察植物的每个特征,可通过对标本的解剖来学习
(图片来源:作者提供)
4.“三问其名”:生物的名字
我们在做博物学观察时,必然会碰到自己不认识的生物,当你知道它的名字之后,那么恭喜你,对你来说,你获得了一个“个人的新种”,相信这时候是很有成就感的。
但是,对于一种不认识的生物来说,怎么获知它的正式名称呢?
通常来说,我们最先知道的名字是它的俗名,俗名会因地区的不同存在差异,比如“中华石龙子”的俗名有“四脚蛇”“猪婆蛇”“山泥鳅”等,这些俗名常常会引起混淆。
第二个知道的名字通常是由学名直译而来的中文正名。中文正名比较严谨,通常包含属名和种名,它是来源于生物志里的正式名称。像上面所说的“中华石龙子”就是中文正名——“中华”是种名,“石龙子”是属名。
需要注意的是,不少人以为中文正名就是学名,但其实不是。
中华石龙子 Plestiodon chinensis
(图片来源:Reptile of Hong Kong)
由于地区不同,中文正名可能存在差异,比如台湾和大陆的生物名称常常互不相同。但学名都是一样的,比如中华石龙子的学名是Plestiodon chinensis。这可能是我们第三个知道的名字。
生物学名来源于二名法,最早在1753年由瑞典博物学家卡尔·林奈提出。学名由拉丁文组成,包含属名+种加词,结尾还要写上命名者的名称和命名年代。这之后,还出现了三名法,加入了亚种名,见下图:
Homo是属名,sapiens是种加词,Linnaeus是命名者林奈,于1758年命名,neanderthalensis是亚种名。
(图片来源:作者提供)
刚开始观察时,每次遇到(个人)新种总是最多的,到后面每次遇到的就会减少,当实在是找不到新种时,就要考虑换一个地方去探索了。
另外,我们能够见到的生物密度还会随着季节的不同而所有变化。比如华南地区在6-9月份是生物密度最高的,这个时期能够“偶遇”的生物相对较多。如果我们在生物多样性高的地方,就有较大的概率能发现真正的新种,也就是从来没有人发现过或命名过的新物种,这时候成就感就爆棚了!
5.标本的收藏
作为一个博物学爱好者,当然是少不了收藏一些标本了,标本其实是多种多样的,除了生物类标本,还有化石、陨石、矿物等等的标本,这些标本都可以在自然博物馆和标本馆里看到。我喜欢收藏植物、昆虫和贝类的标本,通常是自己采集的,很少通过购买来获得。我也鼓励大家通过自己的行动来采集标本,这可以增进自己对这个物种的认识和情感。
标本可以用来做研究,或者仅仅只是满足自己的爱好,你觉得它好看那就收藏。在命名新物种时,总要采集生物标本,通过解剖去了解它的构造,然后该标本就会成为模式标本。在鉴定一些物种时,也要用到生物标本。
植物标本有全株和部分的,通常我们只需采集部分枝叶、果实和花朵来做标本即可,然后以干燥压制的方式保存。尽可能不采集全株,特别是那些很不常见的植物。
天星蕨 Christensenia aesculifolia (Blume) Maxon
(图片来源:中国数字植物标本馆)
动物标本通常是以整个生物体来做标本的,通常以烘干或浸液的方式来保存。常见的是昆虫针插标本。要谨慎采集生物标本,以防采到了保护类、濒危类的生物,否则不但会破坏生态环境,还要接受法律的审判。
各类昆虫标本(图片来源:beeinformed.org)
结语
如今,世间万物正在因人的存在而快速变化,许多人类行为,如森林砍伐、偷猎盗挖和过度捕捞等,正在将世界上的许多物种推向灭绝的边缘,保护和拯救野生生物迫在眉睫。博物学也正在经历这种变化,它已不再是一个衰落中的旧事物,博物学拥有了新的使命,那就是促进公民和非科学家团体的融合,在对生物进行观察的同时,关注野生生物的保护。
新的时代背景下,博物学促进了年轻躯壳与古老灵魂的融合,在科学家和非科学家团体间搭建了一座桥梁,为爱自然、爱地球、守护我们的共同家园而努力。
参考资料:
[1] The Value of Introducing Natural History Field Research into Undergraduate Curricula: A Case Study
[2] The Impending Extinction of Natural History
By David S. Wilcove and Thomas Eisner
SEPTEMBER 15, 2000
[3] Fostering the rebirth of natural history
Stephanie E. Hampton and Terry A. Wheeler
作者:蕨士
编辑:邹雪、蕨士