2001/4/30

纖毛蟲不是動物,酵母菌不是植物

有個讀醫學院的朋友曾問我:你們學基礎科學的用酵母菌,線蟲,果蠅等等這些生物做實驗,究竟有何意義?有什麼用?像你們實驗室用的這種纖毛蟲到底是什麼奇怪的動物?跟人類有何相關?

我想告訴她:妳問錯了,恐怕妳會更失望。纖毛蟲根本不算是所謂的「動物」哪。

相信大家都知道,小狗是動物,芒果是植物。地球上的生物如果不是動物就應該是植物,應該沒有既不是動物也不是植物的生物吧。那麼問個基本的問題:何謂動物?何謂植物?

其實,我一直覺得分門別類是一項庸人自擾卻又不能不做的事情。不能不做是因為物種太繁多了,基於人類溝通理解的需要,一定會把近似的相關的群組起來,不僅便於談論,也利於研究;但是既然生物的繁複多樣是漫長演化過程所衍生出來的,在演化的過程裡某生物可沒有決定說:嗯,好,我要變成一種叫做動物的東西...所以人類想用人為劃分的方式硬歸成幾類幾群,一定會有模糊曖昧或窒礙難行之處,真是自尋煩惱。然而,煩惱歸煩惱,還是要分類,所以分類學家也不至於沒事做了。

國中時上生物課,大家就學到生物的分類階層有界(Kingdom)門(Phylum or Division)綱(Class)目(Order)科(Family)屬(Genus)種(Species)七個階層,所有的生物分成動物界與植物界兩大類。這是林奈創立學名二名法時期的分法。大致上說來擁有細胞壁與葉綠體,能夠進行光合作用的自營生物歸類為植物;反之,沒細胞壁,有明顯的運動能力,靠著攝食其他生物或有機質的養分生存的異營生物,則被認為是動物。但是這樣的定義無法適用在所有的生物上,比方說:細菌要算哪一類?細菌有細胞壁,但是成分跟一般植物的細胞壁大不相同;有的細菌可以進行化學反應養活自己,但是卻不是靠著葉綠素行光合作用,此外細菌的染色體構造也跟其他生物截然不同,如此一來細菌到底算動物還是植物呢?再舉個例子:洋菇有細胞壁但是無法行光合作用,洋菇的生殖靠孢子,細胞的分化程度也跟一般植物不同,難道也要算是植物嗎?更曖昧的例子是一種單細胞生物眼蟲。眼蟲有眼點有鞭毛,會像動物一樣游動,還會趨光聚集在光亮處,而且沒細胞壁,看起來就像動物;然而眼蟲卻有葉綠體,可以靠著光合作用自己合成碳水化合物,這正是植物的典型特徵,所以眼蟲又被分類為裸藻,好像是植物的一員。凡此種種,都讓分類學家重新檢討修正原來的兩界論,而把一些生物另外劃分出來,獨立成為新的一個界,所以有各式各樣新的學說出現。現在一般普遍接受的分法是把生物分成五個界(這也是現今新版本的中學生物教科書中的分法),這五個界是:

 原核生物界(Kingdom Monera)
 原生生物界(Kingdom Protista)
 菌物界(Kingdom Fungi)
 植物界(Kingdom Planta)
 動物界(Kingdom Animalia)

細菌以及藍綠藻等生物沒有核膜環繞的細胞核,染色體是裸露的,歸在原核生物界中;所有的單細胞生物,不論是草履蟲變形蟲眼蟲還是單胞藻,只要細胞核有核膜屬於真核生物,通通獨立劃為原生生物界;香菇青黴菌等有細胞壁有菌絲,但不能藉由光合作用獲取養分的生物屬於菌物界;然後剩下的再劃分為植物與動物。所以,酵母菌是一種fungi,不是植物,而我們實驗室的主角纖毛蟲Tetrahymena則是標準的單細胞原生生物,也不再算是動物了。

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