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第六十六期:通識教育在高中的實踐

萬物有名——談植物分類與命名


文/劉湘瑤 臺灣師範大學科學教育研究所教授
 一個週末,在關渡自然公園水塘前聽到一段對話:「水面上的植物是什麼啊?」「……看起來有四片葉呢!有人告訴我四片葉是幸運草,三片葉是酢漿草。」「酢漿草?我不認識,但聽說看到幸運草會帶來幸運!」。一旁熱心的解說員說道:「池裡的是田字草,你看像不像國字的田?這可是一種蕨類植物……」「那幸運草又是什麼?」遊客接著問,解說員繼續回答:「幸運草並不是單指一種植物的名稱,因酢漿草長出四片葉子的很少見,能找到算很幸運,所以四片葉的酢漿草才有幸運草之稱。而且,田字草生活在水面上,酢漿草則生活在陸地上……」人們對周遭自然物的好奇往往從認識名字開始,然而名字本身有時又讓人如此困惑,費盡口舌卻又說不清。

 老子有云:「道可道,非常道;名可名,非常名。無名天地之始,有名萬物之母。」老子道德經開宗明義揭示了天地萬物的道理和名稱並非永恆不變,天地之初始狀態是渾沌無名的;而萬物之所以有名,乃是當人類意圖追求其間的道理,透過對萬物的觀察命名,使其可分門別類。也就是說,自然物一旦有了名稱,表示人類已認知其存在,因而可用語言來描述和推理其中道理。若我們將科學定義為研究自然物道理的方法和學問,命名和分類可說是人類建構自然知識最初的活動,分類學就是將自然物有系統的描述並分門別類的一門學問。

分類是人類原始的活動
 人們從事植物分類的原始目的是從需要的角度出發,為物種命名則是為了知識的溝通與傳播。老祖先們很早就透過經驗的累積,知道哪些植物能吃、什麼植物能治療疾病,為了將所知的知識分享傳承,就必須有共同的名稱和描述,分類學就是由實用的概念開始。直到今日,一些原始部落仍保留此一傳統,並透過口授的方式將植物名稱和使用的知識傳給下一代,通稱為民間分類學,後續更發展成本草學。中國後漢時期的《神農本草經》約成書於西元前200年,是中國第一部較有系統地記載植物種類的書籍。《神農本草經》不但記載植物的名稱,也對植物習性和外表形態有所描述,並說明植物的功用,特別是將其藥性分門別類。如此作法持續到明朝萬歷年間李時珍所著的《本草綱目》(相當於西元1590年),內容已記載了一千多種植物,這些植物分別被歸類在草、穀、菜、果、木等五部。由這些類別的名稱可看出,本草學中的分類概念與生活實用的觀點息息相關。然而,這種分類方式特別注重植物對人類的價值,並未反映出植物物種特徵間的關係、層次和規律性,嚴格來說並不是分類學,只算是用經驗為植物命名。15世紀之後的西方國家,透過航海技術的發展得以探索其他地域,獲得和利用當地的植物資源成為這些探險航程的重要工作。同時,隨著活字印刷術的革新,手稿和記錄因此可大量傳承流通,當時流行記載與醫療有關的植物書籍,學者們也熱衷於編著自己的植物醫學書籍,描述記載著個人的經驗,這些醫書後人稱為本草誌(herbals),編寫者被稱為本草學家(herbalists)。當時,有人開始將採集的植物壓平,在火邊烘烤乾燥以便攜帶,這就是現在製作標本的起源。本草學者開始把相似的物種標本像書冊般集中在一起,作為教學傳承和後續比對之用,這些書冊稱herbarium,這就是現在植物標本館(或稱臘葉標本館)英文名稱由來。標本與標本館仍是植物分類研究中最重要的元素,可見植物分類學與本草學的淵源。

 初期的分類學,一直停留在應用層次的本草學階段,也受到「形象學說」(doctrine of signatures)信仰的影響。當時人們認為藥用植物都有代表其藥用價值的明顯標誌,植物植株或部分器官具有某種形象特徵,即可用來治療與此形象相似的人體特定部位,如俗稱肺形草的植物,葉形像肺臟,中藥草功能恰好能治療肺部疾病。因此,植物的特徵描述始終停留在與人的關係上,直到16世紀末到19世紀初,人們才從注意植物的營養與藥用功能,轉而瞭解植物內部結構特徵,探討植物物種間的關係。

植物分類學是一門古老的科學
 近代西方植物分類學一詞,始於古希臘時期,當時曾一度出現過專門的植物學研究,代表人物唯泰奧弗拉斯托斯(Theophrastus, 370-285 B.C.)莫屬。他可算是亞里斯多德的首席弟子,繼亞里斯多德之後領導他創立的逍遙學院,他們倆人曾一起旅行到Lesbo島上研究當地的動物和植物,亞里斯多德鑽研動物的形態和分類,其弟子就負責植物。泰奧弗拉斯托斯的主要著作有兩本與植物學有關,包括《植物的歷史》(De Historia Plantarum)和《植物的研究》(Enquiry into Plants)二書,前者被認為是史上第一部最完美最有系統的植物分類學著作,也是他創造了分類學(Taxonomy)這個名詞,其成就千年來無人可及。直到義大利植物學家安德烈亞‧切薩爾皮諾(Andrea Caesalpino, 1519-1603)於1583年發表《植物》(De Plantis)一書,將1500種植物有系統的分類排列,其分類系統雖與古希臘時期的作法相似,但將繁殖的特徵加權,對日後的研究影響很大。從那時起,分類學的傳統就是辨識並歸類各個物種,尋找未知的物種加以命名描述使其成為已知。1813年瑞士植物學家德堪多(A. P. de Candolle, 1778-1841)又進一步將分類學定位為物種分類的理論,包含分辨不同物種類群的原則和方法,建立了植物分類學的學術地位。

 走筆至此,似乎遺漏了一位大家熟知的人物,生物教科書上都會提到的被譽為現代分類學之父的林奈。林奈是個多產的植物學者,陸續發表《自然系統》(Systema Naturae)(1737)、《植物學的哲學》(Philosophia Botanica)(1751)、《植物種誌》(Species Plantarum)(1753)和《植物屬誌》(Genera Plantarum)(1754)等書,他的著作集前人之大成,以植物的「性器官」,也就是主要以花的特徵,系統性的歸類出24綱68目1105屬7700種植物,收錄物種繁多。然而,他最大的成就則是將二名法命名規則發揚光大,他每本書中皆貫徹以二名法為植物命名,因而將此方法推廣於學術社群。事實上,二名法並非始於林奈,早在他之前一百多年,瑞士植物學家鮑欣兄弟(Johann Bauhin, 1541-1631和Caspar Bauhin, 1550-1624)於1623年發表《植物考》(Pinax Theatri Botanici)一書,描述並分類約六千種植物,其書中已使用屬名加種名的二名法作為植物的名稱,因此,真正發明二名法的人應該是鮑欣兄弟。林奈對物種細膩的觀察,有條不紊的使用二名法,為數以千計的物種命名,並依照物種的形態特徵分門別類地建構在有階層的分類系統中。林奈使用Systematics一詞代表他所從事的物種分類工作是極具系統性,因而建立系統分類學的基礎。

 林奈的分類系統仍處於原始的狀態,他僅以少數且顯而易見的型態特徵作為歸類的依據,雖然讓人很容易從名字和描述上分辨出物種,但此分類特徵標準以現代的觀點看來已不適用,所用的方法顯得過於人為(後稱「人為分類法」)。隨著更多新物種和類群的發現,以及對植物觀察知識的增加,一些類群使用的分類特徵產生矛盾,使得分類系統有重建的必要。到了1859年達爾文提出革命性的生物演化論之後,分類學開始將種群間的親緣關係納入考量,思考同源與異源特徵的演化,加上近代的分子生物學技術的發展,而有更多更強的證據可用於探討分類系統的機制。

植物命名的規則
 分類學最基礎核心的研究活動為辨識鑑定和命名,有別於實驗科學。知名生物學家E. O. Wilson(1968)論分類學趨勢一文中提及「完美的實驗生物學者是先選擇問題,再找適合的物種,而分類學者則相反,他是先選擇物種(常基於個人因素)……然後再尋找適合這個物種的問題。」此段文字表達了分類學與其他學科不同的特性。

 「萬物有名」曾被當代作家張曉風下過一個有趣的註解,在其散文〈問名〉中寫道:「萬物之有名,恐怕是由於人類可愛的霸道。」這「可愛的霸道」一詞頗能形容分類學家所從事的研究活動,他們基於對自然事物的好奇、興趣和知識的追求,為其觀察到的自然物取名。當一個人鑑別出一種從未被描述過的物種,他就擁有對該物種命名的優先權,名字也是發現者用以與他人溝通知識的基礎。前面介紹到的田字草這個名字,在中國古文裡用「蘋」泛稱這類水生植物,田字草其實有好幾種,在臺灣池塘裡的這種,在專業的植物圖鑑裡的中文名稱為「南國田字草」,但這還不是正式的名字,只有拉丁文的學名Marsilea crenata才是。南國田字草有別於另一種學名為Marsilea quadrifolia L.的田字草,從兩者學名可明確判斷它們都歸屬於同一個屬Marsilea,字母L正是指分類學之父林奈,是他姓氏的縮寫。學名定義物種的身分別,同時也連接命名者與此物種間的關係,此關係或可稱為對一新發現物種的知識建構所具有的權威,而這樣的記錄也提供後人追蹤物種被鑑定命名的歷程。

 以二名法為植物命名的這套規則,自林奈倡議使用以來一直保留至今。完整的命名規則始於1867年在法國巴黎舉行的第一次國際植物學會議,學者們皆認為新種命名方式應有所規範,因此在眾人共識下制訂了「國際植物命名法規」。之後從事植物分類學的研究者都必須依照命名法規為新發現的植物命名,那樣的植物名才算是學界認可具有科學性的名字(scientific name),簡稱為學名。植物的學名至少應該包括屬名和種名,並使用拉丁文的詞性,其後加上命名者以方便追溯。除了學名的原則外,還有許多關於分類群、分類層級和如何有效發表的規定,制訂如此繁文縟節的條文,其實是讓此領域的研究者有規則可循,有共同的溝通方式,就像是每個行業會有行規和行話一般。規則是人訂的,當然就有人會提出異議,例如:有人認為拉丁文已非國際共通語言,命名和發表應該可以去拉丁化,也有人提出用單名就好,甚至主張用生物碼取代學名。然而,至目前為止,二名法拉丁化的學名仍是國際學術社群的共識,但發表新種時對於物種特徵的描述已不再規定必須用拉丁文撰寫了。植物分類學社群每隔幾年仍會召開大型會議持續修改國際命名法規的條文。

從名字看道理

 萬物之所以有名,在生活應用和知識傳承溝通上具有重要性,在科學研究上更有專業的象徵。命名規則就是指導學術從業人員為植物取正確的名字,而從事這項工作者還得知道拉丁文的字義和語法,頗受語言門檻的限制。當然,對於使用該語系的人而言,卻很容易就能聽名辨物,畢竟名字多半能呈現該類植物某些獨特的特徵。以一種蕨類植物中文名為小葉海金沙為例,其學名為Lygodium microphyllum,其種名microphyllum即小葉之義。學名雖是學術上的使用,但也會因為學名的引入,而改變地方原有名稱的使用習慣。舉一例而言,我國典籍《爾雅》中記載一種植物稱「薞蕪」,相信很多人根本讀不出這個古名稱,這種植物現在的中文名稱叫酸模,其學名Rumex acetosa,種名acetosa即源自拉丁文acetum(醋),目前的中文名用酸明顯已取用學名的意義了。隨著分類系統的變動,植物學名也會跟著改變,植物分類學者關心的是正確的分類和命名,但我們卻可從名字中的訊息,去追尋不同時代從事植物研究工作者的思考和喜好。

 林奈曾為了紀念鮑欣兄弟對植物學的貢獻,以他們的姓氏當作豆科植物羊蹄甲屬的屬名Bauhinia,由此可知林奈是鮑欣兄弟的追隨者。除了用人名作為植物名以紀念重要人物的例子之外,更多的例子則是用地名作為植物名,用來表示該物種首次被發現的地點。在歐洲歷史上的地理大發現時期,臺灣是以「福爾摩沙Formosa」這個名字被介紹給歐洲人認識,儘管歷史學者還在考證這個名稱到底是葡萄牙人還是西班牙人取的,較可確定的是這美麗之島已出現在16世紀的航海地圖上。大約到了1850年之後才有歐洲人登陸臺灣採集植物的記錄,許多植物也開始被西方人認識而發表。從國際植物名錄的資料庫搜尋,用福爾摩沙作為植物種名,其拉丁化之後有formosana、formosanum和formosanus,可搜尋到約500筆資料。最早使用這個名字命名植物種名的是英國駐香港的領事亨利‧漢斯(Henry F. Hance, 1827-1886),他在1866年命名三種植物都以formosana為種名,其中兩種因分類群更動或重新鑑定而名字已被更改,僅一種被保留下來,是常見的庭園植物——楓香Liquidambar formosana。其實,全球開花植物中,除在阿根廷發表的一種植物外,以formosana為種名,肯定是源自於臺灣的物種。至於開始以Taiwan作為植物的命名則是到日治時期才開始,其中最為人稱道的是以臺灣為新屬名命名的樹種——臺灣杉Taiwania cryptomerioides Hayata,是日治時期來臺從事植物資源調查的日本植物學者早田文藏(Bunzo Hayata, 1874-1934)在1906年所發表的。當時在日本帝國主義殖民政策下,派遣許多植物學和林學專家到臺灣各地從事採集調查工作。早田文藏頂著東京帝大植物學博士的高學歷,且曾赴歐洲多國考察的經驗,為該時期最活躍的臺灣植物研究者。他撰寫臺灣植物圖譜達十卷之多,命名發表一千種以上的臺灣新種植物,這項成就至今臺日植物學社群仍無人能望其項背,但也可說是當時的時代背景和機會條件綜合影響下的結果。

 命名規則的建立,有助於後人理解學名的來源與制定歷程,如同訓詁學一般對其詞義的研究和考證。探討植物學名的來源和演變,不僅是植物分類學家所從事的工作,有志於從事歷史學、民族學、地理學甚至語言學的研究者,也可以從名字裡尋找訊息。此外,科學社會學試圖瞭解某時期的科學社群運作情形,透過學名裡記載的命名者與採集標本記錄的比對,也可從中勾勒出知識產製背後相關人物之間的互動。畢竟,萬物之所以有名還是來自於人類對世間道理的追求。 
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