上个月，一种来自安第斯云雾林的开花灌木创造了分类学历史。这种植物——现在被称为Brunfelsia plowmaniana——几十年来一直困扰着植物学家，他们努力确定它是否真的是一个进化上的新成员。当其DNA揭示了这一点时，研究人员做出了前所未有的举动，将B. plowmaniana的遗传密码纳入其在《植物钥匙》（PhytoKeys）杂志上发表的新物种描述中。这一决定可能会为未来通过DNA定义新的植物物种打开大门，并弥合植物学领域的裂痕。
B. plowmaniana的故事始于30年前，当时植物学家迈克尔·尼在芝加哥的菲尔德博物馆找到民族植物学家蒂莫西·普洛曼，展示了从玻利维亚山区采集的一种开花灌木的标本。作为茄科的一员，Brunfelsia以其偶尔的毒性和致幻特性以及鲜艳的、会变色的花朵而闻名。
尼向普洛曼展示的特殊物种被标记为Brunfelsia uniflora——然而，尼和普洛曼对这一鉴定表示质疑。普洛曼曾在巴西低地研究过B. uniflora，同一个植物分散数百公里到云雾林似乎不太可能。然而，两位植物学家都不能确定：“普洛曼并不了解这种标本作为一种活植物，而我也不了解巴西的植物作为一种活植物，”尼说，他现在是纽约植物园的植物学家。普洛曼确信存在差异但无法确定具体原因，他继续研究和修改他关于野茉莉属的著作，直到1989年去世，但他从未解开这个谜团。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
二十多年后，慕尼黑植物园植物标本室的分子生物学家纳塔利娅·菲利波维奇重新检查了这种神秘的灌木。菲利波维奇研究了来自50种Brunfelsia的标本，以表征整个属的遗传变异。当她研究到安第斯山脉推测的B. uniflora时，她发现了一组基因，证实了普洛曼和尼的怀疑。“简单来说，”菲利波维奇说，“新物种在我们研究的区域有独特的DNA替换。”这些替换证明了这种Brunfelsia物种的独特性。菲利波维奇和植物学家苏珊娜·伦纳，慕尼黑路德维希马克西米利安大学植物标本馆和慕尼黑植物园的主任，向尼寻求该植物新的物理描述，三人发表了他们对Brunfelsia plowmaniana的描述，该植物以蒂莫西·普洛曼的名字命名。
突出菲利波维奇的基因组分析似乎是一个合乎逻辑的选择，然而，尽管有其他数十个物种以类似的方式得到证实，但他们的描述是第一次。事实上，1996年，国际植物学大会（IBC），决定新物种命名规则的机构，曾断然拒绝了主要基于基因分析发表物种鉴定的努力。这一反应让该领域的许多人多年来不敢进行类似的尝试。
为什么分子证据的接受需要这么长时间？这种延迟部分是由于植物学中长期存在的文化鸿沟：一边是在野外和植物标本室（干燥植物的仓库）工作的植物学家。另一边是那些在实验室里将植物置于显微镜下或检查其化学成分的人。虽然确实存在交叉，但日益专业化不成比例地将命名新物种的任务交给了前者。“传统上，在植物标本室工作和命名植物的人从不踏入实验室——而实验室的人通常不是命名植物的人，因为他们不知道如何命名，而且规则非常神秘，”伦纳说。
进一步加剧鸿沟的是关于分子分析是否属于分类学的争议。例如，DNA条形码——生物学家使用特定的遗传标记来区分物种——已被许多分类学家批评为不可靠的传统方法替代品。植物学的偏见并非没有道理，它质疑植物DNA标记的可靠性，这提出了动物基因组序列中没有的挑战。首先，在植物基因组中找到可靠的标记尤其复杂。确定植物条形码的努力已经产生了两个标记，在物种之间具有约70%的区分成功率。相比之下，用于动物条形码的单个标记具有95%的区分成功率。然而，随着分子分析变得更加复杂和成本更低，其接受度也在增加。通过便携式试剂盒，在野外进行基本的基因测序已经成为可能。拥抱这一变化的植物学家希望DNA提取将为植物标本室带来新的活力，这些植物标本室是植物样本的宝库，可能蕴藏着几个世纪前的植物学秘密，例如新物种的遗产或身份。
分类学变革的机会来自于对植物学最臭名昭著的命名规则之一的修改：直到今年1月1日，国际植物命名法规规定，任何新物种都必须包含“诊断”，或简短的声明，以识别该物种与其他任何物种的不同之处——以拉丁文书写。国际植物学大会最终决定放弃这一要求，该要求是在1930年代设立的，但可以追溯到18世纪的分类学之父卡尔·林奈。
在B. plowmaniana的案例中，是伦纳大胆地建议将分子分析包括在传统拉丁文诊断的位置。由于尼的详细描述，该论文仍然包括了新物种发现的所有典型组成部分——物理描述、地理分布和在家族树中的位置——以英文书写。通过传统野外植物学家和分子生物学家的合作，作者希望B. plowmaniana的发现是许多论文的开端——以及未来物种发现的开端——建立在植物学的双重优势之上。
“这是两种文化的融合，”伦纳说。“关于条形码和遗传学已经进行了很多讨论，最初有很多怀疑。但现在这绝对是未来的发展方向。不是要取代植物学的一方或另一方，而是要两者都利用。”