“门纲目科属种”，最初在生物课上背得滚瓜烂熟的分类体系现在依然是分类学范畴的重要结构。近几十年来的最新分子研讨能否为分类学带来更多的或许性？分类学上怎样整理例如杂交种类这类杂乱的联系？上海辰山植物园高级工程师，科普作家刘夙将和咱们共享《为什么会光合作用的海带不是植物？》。
刘夙讲演视频：
以下为刘夙讲演实录：
我是刘夙，在上海辰山植物园作业。我的本职是做科普，一同我也从事植物分类的研讨。
在我的研讨中，面对的一个核心问题便是：什么是植物？
或许咱们会觉得，这还欠好说吗？能动的是动物，不能动的便是植物——大部分植物都不可以以人显着发觉的速率运动。
或许你还知道另一条规范：许多植物可以进行光合作用。植物能使用光能把水和二氧化碳化组成糖类和氧气，也因而成为地球生物圈里十分重要的组成部分。
但并不是一切不会动的生物都可以进行光合作用，比方蘑菇和木耳就不可。
这种二分法把地球上的一切的生物分红动物和植物，看上去有点简略粗犷，但很有用。心思学家乃至发现，简直国际上一切的族群都会这样区分，或许是人类的一种先天心思。
西方人也不破例。比方，18世纪闻名的瑞典博物学家、有“现代植物学之父”之称的林奈——提到生物分类人们总会提起他。图右是戴着假发的林奈，他在年青的时分就现已出过一个小册子，将生物区分为动物和植物。图左展现的是人们日常可以接触到的生物。
林奈的二分法在西方撒播了好久，但它便是合理的吗？
并不是，由于它是一种十分“人工”的分类。
咱们现在有一种观念，觉得人工的东西欠好。比方，人工添加剂就欠好。
科学方面，咱们也有相似的认识，要寻求一种天然而非人为的分类。什么叫天然的分类呢？19世纪达尔文提出依据天然选择的演化论之后，这个问题算是有了一个清晰的答复：必定要把某种生物先人的一切子孙都包含在内。也便是说，必需要切当地整理生物演化的状况。
达尔文有一个重要观念，即一切的生物都有一个一同的先人，用上图最底部的白点标明。然后，这个一同先人不断地繁衍子孙，而且一边繁衍一边分解（最根底的分解办法便是二叉分隔），虽然或许有一些支系在前史的长河中灭绝了，可是也有许多幸存下来，如图中虚线上方的部分。
在不断分解的进程中，生物的特征也会发作变化。图中的白色、黄色和赤色圆点就代表依照传统区分的成果——仅仅把一切开赤色花的植物归在一同，或许把一切1米9的人归在一同，明显不对。
因而，有了体系树（演化树）的概念，科学界才干界说“天然”的生物类群——便是由同一个一同先人演化出的一切子孙的总和。如此，咱们才可以实在提醒呈现在地球上这些千姿百态的生物实践的演化联系。
寻求天然的分类，说起来轻盈，实践做起来也没那么简略。直到最近几十年，咱们把握了分子生物学的办法（测DNA、RNA序列，然后进行比照），才总算可以比较精确地康复实在的演化联系。之后，许多传统的分类都被推翻了。
我从上一年开端，参加了江西农业大学李波教师掌管的一项植物分类研讨，在本年宣布了有花植物的一个新科——美丽桐科，以分子研讨为首要依据。传统上，它和泡桐都归到一个很大的玄参科，后来有些比较新的分类体系把这两个属（泡桐属和美丽桐属）独立出去成为泡桐科。咱们经过DNA序列比对，把握了比较全面的依据，标明美丽桐属不能和泡桐属放在一同，有必要树立它自己的科。
这些都归于美丽桐科，生长在我国西南部、南亚和东南亚。咱们测序比对后发现，它的演化联系如下——
从图中可以看出，玄参科很早就分出来了。这一堆植物最终分红两大支，美丽桐和泡桐都归于LMPO支。可是，美丽桐属和泡桐属的方位并不近，因而咱们建议把美丽桐属独立成科。这是中国人宣布的被子植物的第六个科，我也给植物研讨做出了一点细小的奉献。
接下来，使用相同的办法，可以进一步去整理整个生物演化进程。植物真的可以用“不能动”和“光合作用”两个简略的人为特征归纳吗？现实告知你：肯定不是这样，演化进程远比幻想中更为杂乱和风趣。
依据我所总结的一直到上一年年末停止的文献资料，地球的生物从最早的一同先人开端，首要演化分解出了细菌域和古菌域。在细菌域里边，值得一提的是蓝藻：它可以进行光合作用，但实践上跟细菌更为挨近，所以也被称为蓝细菌。
后来，古菌域里呈现出了具有实在细胞核的真核生物。不过，它到底是怎样呈现的，到现在还有争议。但不论怎样，真核生物自呈现就阅历了一个适当杂乱的演化。依据咱们今日树立的演化树，真核生物前期分解出的类群，你或许听姓名都觉得生疏——之前很多都没有中文名，是我本年才拟定的。
后来又有一支，先后分出来变沟虫、变形虫、早别虫和无足虫，接着又演化出两类十分重要的生物，泛真菌和泛动物。望文生义，泛真菌便是以真菌为主的一个类群（如木耳、蘑菇），泛动物便是以动物为主的类群（如人类）。所以，其实是一个十分颠覆性的发现。
曾经人们老觉得蘑菇、木耳不能动，应该是植物；可是现在看分子成果，发现其实它跟动物更挨近。可是也挺好了解，吃蘑菇和木耳的时分，你觉得是更像肉仍是菜？用这样的一个办法可以记住它。
真核生物在很早的时分，还分解出一支十分重要的类群，多貌生物。省略一些比较小的家系，多貌生物首要分红两支。其间的一支的先人（其时仍是异养的单细胞生物），在大约16亿年前发作了一个十分重要的工作：它吞了一个能进行光合作用的蓝菌，但并没有把它消化掉，而是在体内养了起来。然后它们就构成了一个互利共生的联系——蓝菌经过光合作用制作营养供应真核细胞，真核细胞为蓝菌供给安全的日子环境。如此，演化出了红藻、灰藻、绿色植物、隐藻等类群。
一朝一夕，吞下去的蓝菌变成了叶绿体，整个共生体变成了植物。这也是今日国际上比较干流的植物界说。
那么，其他那些可以进行光合作用的生物又是怎样来的呢？
咱们有没有想过，已然植物的先人可以吞掉蓝藻而不消化它，那相同的工作可以重复发作。即便是某一支丢掉了叶绿体，它也可以再吞一个红藻细胞构成第2次内共生，就又康复了光合作用的才能。
不仅如此，多貌生物的别的一支有一类茸囊生物，依据咱们今日的研讨发现，它是经过吞下隐藻，连环相吞（现已是第三次了）获得了叶绿体。获得了光合作用的才能后，茸囊生物就分解成了囊泡虫和茸鞭生物两大类。
先来看囊泡虫。它虽然获得了叶绿体，可是如同不太爱惜，所以后来它的有些支系把叶绿体丢掉了。比方，囊泡虫首要分解出一支纤毛虫，其间最有名的代表生物便是草履虫。咱们老说一个人的脑筋太简略就像草履虫相同，可是你不知道，人家十分有叛变精力——我先人有叶绿体，可以进行光合作用，我就不要了，我还过我自在的日子。
后来这一支又分出顶质体类，演化出一些十分臭名远扬的寄生虫，比方可以在人、猫、狗之间感染的弓形虫，以及热带闻名流行症疟疾的病原体疟原虫。它们也是丢掉叶绿体的一类。
当然也有持续保存光合作用的生物，涡鞭毛虫（甲藻），它们大多是海洋里的浮游生物，可是繁衍过多会构成赤潮，形成损害。
茸鞭生物也有相似的状况，有些支系（比方卵菌）把光合作用才能丢掉了，后来也变成寄生虫了。比方让金鱼长白毛的水霉和让马铃薯悉数消灭的疫霉。
接下来，又演化出来一支相同丢掉光合作用才能的吸硅菌，它是一个可怕的杀手——可以像吸管相同把它的一部分细胞伸出来，插到硅藻的细胞里边，然后把硅藻细胞的内容物悉数吸到自己体内消化。
当然，也有持续保存光合作用才能的，演化出一大群黄色藻类，包含硅藻、金藻、黄藻、褐藻等。咱们说的海带，其实是归于褐藻的一种。
所以，现在你或许会理解为什么海带不是植物了。虽然它不能动，也能进行光合作用，可是咱们经过分子的办法发现它的先人很早就跟植物分隔了——这便是使用分子办法构建的演化树所为咱们提醒的最新生物演化的图景。
或许你会问：搞这么杂乱，有什么用吗？假如你想知道一个特别实践的用处，我还真能找出来一些。
咱们都知道，疟疾是一种十分凶猛的热带流行症，屠呦呦先生便是由于找到了医治疟疾的青蒿素获得了2015年的诺贝尔生理学或许医学奖。可是现在，疟原虫又开端对青蒿素类药物发生抗药性，这就要求咱们有必要再去寻觅新的药物。
方才咱们说过的疟原虫，它是一种丢掉了光合作用才能的囊泡虫。其实它体内的叶绿体还在，只不过没有叶绿素了，取而代之的是一种叫做顶质体的结构，在它的生理进程中发挥着重要作用。
有人就依据演化联系指出，是否可以针对疟原虫剩余的叶绿体（也便是顶质体），以此为靶点开宣布新式抗菌药物呢？很明显，这是一个十分有潜力的方向。所以，分类学的研讨成果还真能为医药等出产日子供给实践的辅导方向。
但我想说的是，咱们做生物分类，更首要不是为了寻求十分实践的用处，而是期望了解生物演化自身——期望可以提醒天然的微妙，知道生物是怎样来的，然后知道人类在国际中的方位。
有一位十分有名的演化生物学家多布然斯基就说了一句十分好的话：“若无演化之光，则生物学的一切都无意义”。咱们正是由于有了演化论，有了在其根底上构建的一系列办法，才可以把生物的演化探求得如此翔实。
我觉得这些常识自身便是夸姣的，所以我乐意把它共享给咱们。谢谢咱们！
讲演嘉宾刘夙：《为什么会光合作用的海带不是植物？》
作者：刘夙
修改：麦芽杨、凝音
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