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博物馆中的“二次灭绝”:自然历史标本的危机与价值

一场洪水迫使美国伊利诺伊州伯彼国家历史博物馆的工作人员不得不重新安置标本。

当许多研究机构因经费削减而挣扎在生存线上时,一些珍贵的自然历史收藏品正被忽视、损坏或丢失。这些标本不仅是过去的记录,更是未来科学发现的宝库。

在美国华盛顿特区史密森学会的一个房间里,Ricardo Moratelli正在研究数百只死蝙蝠——它们的翅膀整齐地折叠着。Moratelli在排成一列列的标本中间有条不紊地工作着。每只蝙蝠的右膝关节处都系着一个标签,记录着采集地点、时间和采集者。一些标签已经泛黄,标志着这些蝙蝠是在一个多世纪以前收集的。Moratelli选择了一只体型小而结实、长着深色翅膀和华丽金色毛发的蝙蝠,放在掌心。

对于未经训练的眼睛来说,这只标本与其他蝙蝠无异。但在史密森国家自然历史博物馆做博士后的Moratelli却看出这是一只新物种。它于1979年2月采集自安第斯山脉西山的厄瓜多尔森林,是一只接近成年的雄性蝙蝠,等待了数十年才被识别。Moratelli将其命名为Myotis diminutus。在命名之前,他需要收集颅骨和颅后骨骼的精确测量数据。总体而言,他研究了全球18个收藏点的3000多只蝙蝠。

全球自然历史标本中包含了成千上万种仍待辨认的物种。事实上,如今研究人员从数十年来收藏的标本中筛选出的新动植物物种,比通过调查热带雨林和偏远地带收集到的更多。约3/4新命名的哺乳动物都来源于自然历史收藏。由于藏在抽屉中、遗忘在罐子里或被误读、未加标注,它们有时在长达一个世纪或更长时间内未被辨认。

“现在收藏的大量样本资源仍然未被辨认出。”纽约美国自然历史博物馆哺乳动物馆馆长Robert Voss说。随着新技术的发展和数据库的建设,这些收藏品的价值日益凸显。通过DNA序列分析、数字登记及其他先进手段,现有收藏品可以以新方式带来发现,揭示地球生物物种多样性,并探索它们生存了多久之后消失。

然而,这些收藏品正面临衰败危机。当许多机构因经费削减挣扎时,一些收藏品被忽视、损坏或丢失。研究这些样本的科学家同样面临生存压力。

管理人才流失

“这是我们知道的所有存在过的生物。”俄克拉何马州立大学Sam Noble博物馆主任、前美国哺乳动物学会理事长Michael Mares说,“如果你想研究吉隆坡或三四十年前的一些哺乳动物,只能借助收藏的标本。”

1758年,Carl Linnaeus试图用《自然分类》百科全书对大自然归类——这一工作今天仍在继续。全球目前有近8000种自然历史收藏品,仅美国就有约10亿件标本,全球可能达30亿件。各机构平均展出仅1%或更少的收藏品,其余数十万件标本被编号并藏在公众无法看到的地方。

这些收藏品由专门的经理和馆长监管,他们主要是分类学家和系统学家,但这类管理人员正在减少。以伊利诺伊州菲尔德博物馆为例,2001年有39位馆长,现在仅剩21位。目前该馆没有鱼类馆长,而鱼类是生物多样性极高的类群。全球馆藏最丰富的两大博物馆——菲尔德博物馆和美国自然历史博物馆,都仅有一位鳞翅目昆虫学家,尽管馆藏包括数十万种蝴蝶与飞蛾标本。美国国家自然历史博物馆的馆长人数从1993年的122人下降到2014年的81人。

这种下降不仅限于美国。“英国也面临同样局面,甚至更糟。”英国自然科学收藏协会主席、伦敦霍尼曼博物馆馆长Paolo Viscardi说。通常,博物馆会调整雇员,将3或4名馆长换成一名收藏经理,有时配一名助手,负责从现代艺术到自然科学的所有学科。

自2008年经济危机后,许多机构只能依靠削减后的预算运行。一些博物馆将大量研究拨款用于分子技术等科学领域,这些研究比传统分类学获得更多经费支持。美国自然历史博物馆的Scott Schaefer说,许多博物馆强调教育和娱乐功能,减少了馆长职系人员。他表示,2008年以来,许多自然历史博物馆发生了重大转变,“从作科学研究转变为简单地讲述科学故事,像沃尔特迪士尼公司那样把科学当作娱乐手段。”

漫长的等待

由于馆长流失,真正有价值的样本因疏忽或意外而消失。2010年,一场大火吞噬了巴西圣保罗布坦坦研究所8.5万件蛇标本及约4.5万件蝎子和蜘蛛标本。

“在许多国家,大量收藏品正在减少。”Mares说,“如果一种收藏品在减少,没有人会认为它还可以作为一类标本。”他表示,如果博物馆负责人指出问题,行政管理人员可能会清除该系列馆藏。“这太危险了,它们只有通过隐藏的方式继续存在。”

博物馆人员和研究人员对此有一个专门说法:分类学障碍。其中之一是时间滞后,即新标本发现与鉴定之间的间隔期,目前平均滞后21年。

时间滞后性是否在增加尚不清楚,但经常比平均时间更长。1856年,美国海军军官Henry Clay Caldwell在萨摩亚岛发现了一个大型食果蝙蝠,标本现藏于费城德雷塞尔大学自然科学研究院。描述非常少:只有一个盒子上的褪色手写描述,以及颅骨和已变色的皮肤。2009年,史密森学会的哺乳动物馆长Kristofer Helgen将蝙蝠头部放在灯下观察,才发现它是一种未知物种。在发现150多年后,他将其归为狐蝠属——萨摩亚小狐蝠,该物种现已在萨摩亚岛绝迹。

Moratelli已描述了6种蝙蝠,还准备描述另外8种,这些蝙蝠都是在收藏品中发现的。从收集到辨别的间隔期最短29年,最长111年。

研究人员表示,分类工作对于了解生物多样性及其受威胁程度至关重要。“我们现在正处于生物多样性危机中期,以收藏品为基础的研究机构在记录生物多样性方面发挥着独特作用。”纽约州立大学环境科学与林业学院院长、分类学家Quentin Wheeler说,“如果仅知道10%~20%的物种,我们在发现环境变化中就处于不利地位。”

数字化难代替

博物馆人员和收藏家面临的威胁反映了数十年来科研方面的变化。随着分子生物学变得炙热,资助机构和高校对鸟类、爬虫、植物学分类工作人员的拨款越来越少。新物种仍需归类,但工作由谁做?

“非分类学领域却从事分类学工作的人越来越多,因为没有那么多分类学专业人士做这些工作。”Wheeler说。取而代之的是,为新物种命名的工作落到了遗传学专家、动物行为学家和其他未经分类学训练的科学家手中。“越来越多的生物学家不得不为新物种命名,或是把工作搁置。”

这项工作需要审慎地为生物多样性编目以及保护濒危物种,已为30多件收藏品命名的Helgen说。“每一次我为一个新物种命名后,”他说,“人们就开始思考更多关于它的故事;尝试更多地了解它;并把它列入濒危物种名单。”

尽管博物馆收藏品和研究工作人员面临各种问题,相关工作依然有一些亮点。加利福尼亚科学院正在招收馆长并扩大馆藏。今年,该院将获赠150万件象虫科标本,来自一群希望匿名的科学家。

一些博物馆还在尝试与更广泛的公众沟通,对收藏品进行数字化,并让它们更易于接近。“这是史密森学会正在推动的一项大工程。”该学会代理科学副秘书长John Kress说。项目完成后,约有500万件植物标本数据库的标本将被扫描,其中最古老的标本可追溯到1504年。加州科学院也在与谷歌公司合作,将收藏品和其他识别信息上传网络。

数字化工作将让这些收藏品更容易被研究人员和非专业分类学者看到。但专家表示,数字化不能替代物理收藏的重要作用,因为并非所有数据库都包括关键数据,如所有标本的三维扫描,让研究人员遥控测量其身体构造。

专家表示,在一些情况下,原始标本才是科研的最佳选择,但许多公众或资助机构不了解这一点。一些科学家还从收藏品中看到了新物种识别和研究生物多样性以外的其他用途。如火奴鲁鲁的Bernice Pauahi主教博物馆收藏了数百万蚊虫标本,可以告诉病毒学家通过蚊虫传播的病原体的发展情况。

(责任编辑:泉水)