研究人员将正在进行的进化发现纳入比达尔文

分节虫和千足虫看起来比水母和珊瑚更像，它们的谱系也在最近分化。然而，分节虫和千足虫属于不同的门，而水母和珊瑚都是刺胞动物。这种不一致突出了门范畴意义上的问题。卡尔·林奈可能不是第一个认识到地球上生命内在联系的科学家。但他把它表达出来并编成了法典。在他年出版的第十版《自然系统》中，他建立了一个命名和组织生命的系统，这个系统一直延续到今天——我们仍然称之为林奈分类法，尽管今天的系统与他提出的五阶分类法有些不同。不过原理是一样的：生命被组织成嵌套的等级，每一个更高的等级代表一个更大的相关生物体组，底部的物种属于这个组。

这种分类：领域、界、门、纲、目、科、属、种——是生物学教学的基础。每个学生都学过。但越来越多的研究人员认为，是时候让分类学摆脱这些等级，甚至完全抛弃它们了。挪威卑尔根大学比较发育生物学家安德里亚斯·海诺尔说，“当学生必须学习时，这也向学生表明，这些群体有一些特别之处。”

等级并不意味着所有生活群体的任何特定或统一。尽管物种可以说是生物学多个领域中最重要的物种，但目前使用的物种概念有几十种，而研究不同生物群体的生物学家似乎无法就其中一种达成一致。你可能认为等级体系的另一端会更稳定，但就在不久前，领域还根本不存在——我们今天使用的三个领域(古细菌、细菌和真核生物)只是在年才提出的。相似的歧义困扰着介于两者之间的所有分类等级——甚至那些通常被认为是主要的、明显的和明确的，比如门。

也许这一切都可以解决，如果科学界简单地就每个等级的定义达成一致，但没有共识。“可以被用在更有意义的方面，人们甚至提出了如何做到这一点的建议。华盛顿特区史密森学会国家自然历史博物馆的研究动物学家凯文·德·奎罗兹说。小的改变是可以接受的，但是为了让它们在生活中标准化，其中一些必须彻底改变。

这些变化可能会随着时间的推移而发生。但在此期间，人们很容易忘记，这些排名并不一致，也没有广泛的意义。当人们依靠这些排名来形成进化假说或检验生物多样性时，他们的科学可能存在根本性的缺陷。

其他名称的门

林奈在提出他的等级分类法时是有道理的，但是他还没有真正理解生命形式之间的关系。查尔斯·达尔文要再过一百年才会发表关于物种起源的论文。因此，他建立的分类学原则未能完全捕捉到进化的现实，也就不足为奇了。“传统的规则同样适用于岩石，林奈提出，矿物王国应该与植物王国(金骨蓝植物王国)和动物王国并列。像家族或门这样的等级，没有什么内在的东西能使它特定于生物。

年，卡尔·林奈在他的《自然分类学》第十版中，奠定了分类学体系的基础，并一直延续到今天。这些页面显示了他对动物王国物种的分类。但许多人会说，这并不适用于门的等级，尤其是对动物而言。就分类学层次而言，某种意义上讲，门和物种都有严格的流通规则，而介于门和种之间的所有东西都有某种构造。

门的描述可能是粗糙的，它们区分了一系列具有“根本不同的身体计划”的生物体。身体计划的定义可以借鉴解剖学和组织组织的细节，它们也可以指生物体生命周期或发育中的一个或多个阶段。单个特征可能属于多个门，但完整的特征集应该能够唯一地定义每个门。

这种独特的身体计划可以作为生命的组织方案的想法实际上比“门”这个词更早。年，法国动物学家乔治·居维叶根据比较解剖学将动物生命分为四个“分支”。同样，德国科学家卡尔·恩斯特·冯·贝尔在年根据胚胎学确定了四种“动物类型”。“门”一词是由恩斯特·海克尔在年出版的《有机体形态学》中创造的。

这幅“生命之树”的插图出现在恩斯特·海克尔年出版的《有机体属形态学》的早期版本中。它标志着“门”作为一个分类范畴的首次使用。随着时间的推移，动物门的数量已经扩大到35种左右。然而，对于什么使一个类群成为一个门，而不是一个亚门、一个类或任何其他分类级别，从来没有一个明确的定义。关于脊椎动物或线虫等类群是否有足够的独特性来形成它们自己的门，或者节肢动物、缓步动物、丝绒蠕虫和环节动物等门是否应该与其他类群归为一类，一直存在着许多争论。

但是，也许一个比人为划分门与门之间的界限更大的问题是，它们也很少告诉我们一个门中物种多样性的范围。有些动物，比如胎盘动物门，几乎没有形态学上的多样性：所有的胎盘动物看起来都如此相似，以至于研究人员还没有决定到底是只有少数物种，还是超过种。

其他门包含的生物与其门的名义身体结构截然不同，以至于几乎不可能被识别为这一类别的成员。Tetraplatia,例如，是“一种奇怪的果冻或多或少的形状像一条虫子，”艾伦·柯林斯说，国家海洋和大气管理局的主任国家分类学实验室。如果它是一个年长的血统的一部分，类或门而不是集中在一个奇异的水螅虫类的旁边的果冻，珊瑚和海葵刺胞动物门。

这就指出了门概念中固有的悖论：理论上，门标志着不同的身体计划的形态独特性。但是“门”并不能真正代表形态的独特性，因为等级系统要求把所有不同的生命形式都推到平等的等级中去，不管它们有多么不同。詹纳说：“自然母亲不能被束缚。“如果她造成了一个门水平的差异——一个看起来一点也不像它的同类的‘有希望的怪物’——那么，是的，我们应该可以说这确实是一个门水平的差异。”

寒武纪大爆炸

事实上，门的定义不仅仅是身体的计划。它们通常被认为是独特的生物体群，在5亿多年前的寒武纪早期，也就是万到万年间出现。多样性的突然爆发在这个时间通常被称为“寒武纪大爆发”，詹姆斯·瓦伦丁，加州大学名誉教授生物学伯克利，一旦解释，就认为发生因为动物生物多样性的缺乏这一点生活的历史上是独一无二的。有些人说，气候或地质的突然变化也很重要——但无论确切的触发因素是什么，当时进化改变物种的方式似乎与现在的进化方式不同。

但最近的数据反驳了这种观点，即5亿年前的生命多样化有其特殊之处。新发现的化石位于目前公认的门的“茎”上，这表明所谓的身体计划实际上是随着时间的推移逐步形成的。因此，它们之间明显的形态距离可能纯粹是石化和灭绝的产物，而不是独特的生物过程的代表。

有一件事是清楚的：门并不是同时出现的。例如，在棘皮动物出现之前，刺胞动物就已经分化成我们所认识的类。正如《自然生态与进化》杂志在年发表的一篇论文所指出的，这些刺胞动物种类之间的分化比人类和海胆之间的分化更大，这些刺胞动物包括水母、珊瑚虫和高度多样化的水螅类。

一些生物学家认为，门和其他分类等级的定义应该更严格地基于这些群体的进化时间。当然，对目前已确认的门必须作出相当大的改变：要么将较晚进化的群集中在一起，要么将Cnidaria等较老的支中较低的级别提升到门的级别。

即使门的定义是基于进化的时间，决定在进化过程中使用哪个点仍然是武断的和人为的。詹纳说:“如果你想保持一致，每个等级都必须与进化分裂相联系，并且只能包含姐妹群——所以将会有两个门，然后每个门又有两个亚门，以此类推。”但詹纳认为，这也是不切实际的，因为这意味着所有不是海绵的东西都属于一个门。

卑尔根大学的比较发展生物学家AndreasHejnol认为，“门”在所有生物中没有一致的意义。尽管不同的门具有不同程度的形态差异和不同的时间范围，许多进化生物学家仍然相信它们有一些独特之处。例如，这一观点在进化发育生物学中非常普遍，许多小组都在寻求对门的一个客观定义。例如，在年发表于《自然》(Nature)杂志的一篇论文中，一组研究人员声称，他们发现了这个长期以来一直在寻找的决定性特征。在研究了10种不同动物门的发育转录组后，他们得出结论，发育过程中独特的信号通路可以客观地定义门。

但对海诺来说，寻找林奈等级的独特特征是“错误的进化思维”。Hejnol和他的同事不仅在研究中使用的统计分析中发现了缺陷，而且还发现了一个更基本的错误:将当前模式与导致它们的过程混为一谈。在门内的个体物种之间的显著差异是可以预料的，因为每个谱系都是在数亿年的时间里独立发展的。然而，这几乎没有告诉我们血统最初是如何分裂的。

德奎罗兹说，如果我们把排名建立在一些分子度量的基础上，比如遗传距离(不同种群之间突变差异的数量)，这可能会带来更多的问题，“因为即使在遗传水平上，也有很多不平等和进化速度。”

最后，似乎根本没有客观的、一致的标准来定义一个门——或者任何其他的等级。“到目前为止，所有关于门是什么的解释都严重失败了，”Hejnol说。“当我们相互交流时，这不是一个我们可以使用，或者应该继续使用的科学实体。”

没有意义，但不是无用的

不幸的是，科学家们总是基于林奈的排名对苹果和橘子进行比较。例如，他们可能会讨论等级级别的特征，例如属级别上的差异，这在组与组之间差异很大。像“节肢动物是所有门中物种最多的”这样的说法，如果没有客观地定义它们的等级，就不能真正告诉我们任何有关进化的事情。当生态学家用科和目来描述某一地区物种的多样性时，这不仅与多样性混为一谈，而且“阻止我们发现动物和其他生物的真正生物多样性，”海诺尔说。

分类标签仍然只是标签——没有单位的名称。詹纳说:“没有单位的标签没有任何意义。“尽管从这个层次结构和这些类的角度来思考是令人感动的、美丽的、有吸引力的，但是没有额外的信息就没有任何意义。这是老式的。”

布里格斯和许多科学家一样，承认林奈的排名体系存在缺陷，可能会导致错误。但是要想消灭它，生物学家需要一个替代品。他说:“我认为，在相当长的一段时间内，它将继续占据一席之地，因为它是该领域生物学家的通用语言。”

“我不像有些人认为的那样极端，他们认为我们应该完全摆脱他们，”德奎罗兹说。但他确实认为，传统的等级制度是一种“怪异、过时的思维方式”，强调的是在等级体系中的位置，而不是生物学意义上的位置。

为了避免这些问题，他和他的同事提出了另一种系统——系统代码。目前，分类名称与林奈层次结构中的特定等级相关联。考虑一大群甲虫被归类为自己的家庭:如果进一步的研究表明,它应该被认为是另一个家庭的一个分支,然后要么原甲壳虫组必须“降级”和重命名,或第二个家庭需要提升到一个更高的分类名称和所有的甲虫在它需要被重新组合成自己的新家庭。

对林奈体系的依恋似乎在很大程度上是由惯性驱动的。德奎罗兹说，摒弃等级，用某种客观的标准来定义生活，将是一个巨大的改变，而且似乎没有人准备好这么做。“相反，他们只是不断地以毫无意义的方式使用它们。”

柯林斯也承认缺乏紧迫感。科学家通常可以通过将关于生物体如何进化的讨论与关于如何命名或分类的争论分开来回避分类法排名的问题。“当你在进化时，你也在进化。当你在做分类学和分类学时，那是另一回事。

但德奎罗兹希望，时代正在改变。尽管他和他的同事们在近20年前首次提出了一个基于系统发育的命名系统，但从那以后，他们花了很多时间将这些规则编纂成系统发育代码，并让柯林斯这样的研究人员将这些规则应用到他们研究的特定动物的支系命名上。

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