2016年10月28日

科學家如何發現珍稀物種?

作者/何宣慶(國立海洋生物博物館副研究員,東華大學合聘副教授,國際鮟鱇魚研究專家,致力研究臺灣魚類及歷史,目前共計描述世界新魚種60 餘種,直接參與臺灣超過1/10魚類物種的紀錄。)

目前全球所有魚類種類大約有31000種左右,每年被科學家發現的新物種不計其數,而真正被描述以及命名的約有300~500種左右。自從200多年前,林奈創立了二名法之後,許多科學家便致力於找尋新的物種,並且探討它們的演化歷史。

臺灣的魚類研究史跟臺灣的發展史並不相當,1850年代,英國領事史溫豪﹝註一﹞來臺灣採集,送了一批標本回到大英自然史博物館,這一批標本被描述成為7個新種,是臺灣史上最早被發表的新魚種,其中包含臺灣石(魚賓)等物種。160年來,臺灣共有370餘種新的魚種被發表,魚類的多樣性更是高達3100種,佔全世界的1/10。

從以前到現在,到底科學家是怎麼在臺灣發現新種的呢?除了史溫豪,德國昆蟲學家梭德﹝註二﹞也曾在20紀初來到臺灣,採集了大量的生物樣本,並且透過日本的標本商轉售到全球各地,所以現今全球有許多標本館保存了這些樣本。而這些樣本經過英國及美國的學者,例如貢德(Albert Günther) 及喬丹(David Starr Jordan)等人的研究,從中發現了許多的新物種。日據時代日本派了許多漁業技師前來臺灣進行調查,期間最有名的便是大島正滿,他在臺灣採集並描述了44 個新魚種,其中包含我們的國寶魚──臺灣鉤吻鮭。大島因此被譽為臺灣淡水魚之父。

時至今日,除了臺灣的學者長時間的採集並且進行研究外,仍有許多國際間的學者前來臺灣進行採集,並從中找到新種發表。臺灣每年約有3~5個新種被發表,但真正被發現的新種其實是超過這個數字的。這之間的落差,主要是因為分類學家需要經過很仔細的考證後,才可以進行發表,而這樣的考證時間有時候會超過10年以上。筆者在2000年左右開始接觸魚類分類,2004年開始發表第一個新種,到現在也有十幾年,這之間也找到並發表不少新種。所以在此跟大家分享發現新種的過程。


新手的好運
發現新種蟾鮟鱇不能說是意外,但是絕對是新手的好運。就在我還是碩一新生時,我的老師鼓勵我可以做深海鮟鱇的分類研究。於是我開始著手檢視以前標本館的樣本,其中有一尾黑褐色的魚讓我百思不得其解。於是就把這隻魚的細節寄給全球研究深海鮟鱇的權威皮奇(Theodore W. Pietch)教授,在書信往來的過程中,我們很快就認定這是一個新種,甚至可能是一個新屬或新科!這在當時是相當令人興奮的事情。

不久之後我前去拜訪法國自然史博物館,第一天早上我去典藏庫裡面找標本,第一隻拿起來的就正是一模一樣的新種,高興之餘趕緊要回去寫信通知皮奇教授,正好發現我的信箱中正捎來一封他的信。他告訴我,法國自然史博物館在30多年前有採集到一尾標本,當時他也想不出這是什麼,所以就擱著,現在想起來應該就是我發現的那個新種,當下就有股穿越時空的感覺。後來這個新種是依我的指導老師的名字來命名,稱為邵氏蟾鮟鱇(Bufoceratias shaoi)。






圖一:邵氏蟾鮟鱇是臺灣第一個發表的新種深海鮟鱇,也是第一個以中研院邵廣昭研究員為名命名的物種。(作者提供)

新手的幸運顯然不只如此,有天海研一號調查船返回,帶回一大批樣本,其中有一個夢鮟鱇也是前所未見。皮奇教授一眼就認出在日本北海道大學有一隻一模一樣的標本,只是當初身體殘破不堪,所以沒有真的寫成新種,等了30年終於等到第二隻完整的標本,後來這個新種就依皮奇教授的名字命名。顯然在魚類分類研究上,用了半甲子的時間才完成一件事情,可是一點也不足為奇。







圖二:2005年筆者(右一)與皮奇教授(右二)及其實驗室成員。(作者提供)

眼皮下藏著燈的魚
在珊瑚礁魚類中,有一群長得相當特別的燈頰魚,因為它們的眼睛下面有一個大大的發光器,可以幫助它們在黑夜中自由行動,此外它們也會藉由發光器閃爍的頻率,來找到同類。某天,我一早開車到臺東去載標本,因為時間尚早,所以就順道到富岡漁港去逛逛,偶而會有一些奇特的魚類出現。當時我在遠遠的地方就已經看到拍賣場上有一隻黑色的魚,一開始以為是石斑那一類,不過走近一看才發現是一個我從沒有看過的魚,像燧鯛但又不敢確定。

當下我立刻決定要買下這一隻魚,只是我沒有拍賣證,所以需要請中盤商代勞,這位中盤商大哥一路往上喊價,眼看價格越來越高時,他竟然就放棄了。我這時也心急了,立刻拿出1000塊錢,跟對方買下這一隻魚。

後來證實我是對的,因為這是一個新種,而牠唯一的親戚是遠在新幾內亞的另外一個種──羅氏原燈頰魚。因為這兩個種眼皮下的燈不像是其他屬的物種是固定的,而是可以隨時上下移動,想要發光時就升起來,不想發光時就降下去,再由一個黑色的「布簾(皮膜)」覆蓋住。因為有這樣的特徵,所以這個屬被認定是所有燈頰魚中最原始的魚,稱為原燈頰魚。臺灣的新種是以加州科學院的麥考斯克(John McCosker)命名,稱為麥氏原燈頰魚,而遠在新幾內亞的羅氏原燈頰魚則是以知名深海魚類學家羅森布萊特(Robert Rosenblatt)來命名。羅森布萊特也是麥考斯克的老師,如此一來兩位師生就可以共享一個屬了。




圖三:麥氏原燈頰魚為綠島所發現的新種,是屬於燈頰魚的一類,主要特徵是眼睛具有一個可以自由上下移動的發光器。(作者提供)


以臺灣為名
一直以來都覺得想要用臺灣的名字幫新種命名, 要這樣做其實不難,只是要真的確定這個名字可以配的上臺灣這個名字。第一個發表的物種是臺灣狗母魚(Synodus taiwanensis),這個新種的發現其實是來自於一個前輩,在研究的過程我們發現它跟狗母魚屬中的幾個物種相當接近,但它的鰓蓋上的色斑跟胸鰭的長度有很大的差異,於是我們就大膽地描述成了新種。


圖四:臺灣狗母魚是諸多以臺灣為名的物種之一。(作者提供)


以臺灣為名的魚其實不少,但其中一個最特別的例子,便是俄國學者所發表的臺灣蜥鰻,因為臺灣蜥鰻的模式標本其實是採自菲律賓,只是俄國學者誤以為那就是臺灣,所以就拿了臺灣當新種的名字。幸好我們後來也從臺灣採集到這個物種,所以稱為臺灣還算合理。我們最近幾年研究的鰻魚中,也有不少新種,像是臺灣扁鰻跟臺灣前肛鰻都是以臺灣來命名。

人外有人
我們在發表臺灣狗母魚的同時,也記錄了臺灣發現的洛氏狗母魚。沒想到夏威夷魚類學家,也是全球珊瑚礁魚類權威藍道(Jack Randall)看到之後,立刻就發現我們的洛氏狗母魚比他以前所發表的還要大上許多,於是借用了那一尾標本仔細研究,並在隔年將這隻標本描述成為新種東方狗母魚(Synodus orientalis)。這件事讓我們知道,經驗的累積很重要,經驗越多,就越容易看出端倪。

當然我們也有不遑多讓的地方。以前藍道借用了臺灣的一些擬鱸樣本,並且描述了一個新種邵氏擬鱸(Parapercis shaoi),幾年後我發現原來邵氏擬鱸的模式標本﹝註三﹞中存在兩個物種,最後我們把另外一個新種描述為墾丁擬鱸(Parapercis kentingensis), 這也是第一個用墾丁國家公園命名的世界新魚種。......【更多內容請閱讀科學月刊第563期】


〔註一〕:史溫豪(Robert Swinhoe, 1836~1877),又名郇和,18 歲便進入英國外交部擔任外交官,曾長期擔任英國駐廈門、打狗(今高雄)等地領事。同時也是相當知名的鳥類學家,曾被譽為「迄今最成功的自然探索者之一」。

〔註二〕:梭德(Hans Sauter, 1871~1943),或翻譯為紹德,曾任職於英國茶商德記公司,1902 年起陸續到臺灣採集,大量將臺灣的昆蟲介紹給西方世界,同時也將臺灣魚類樣本傳播到世界各地。

〔註三〕:模式標本是指描述一個新物種時所使用的標本,通常可以分為具有代表性的正模標本(Holotype)以及用做參考的副模標本(paratype)。

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