顛覆認知！地球脊椎動物物種總數或是目前2倍，大量隱存種未發現

本文來源于海潮天下（Marine Biodiversity）

【海潮天下·導讀】

2026年2月，美國亞利桑那大學的研究團隊在《英國皇家學會報告B系列》期刊上發表了一項具有顛覆性的理論研究。該研究指出，由于“隱存種”（Cryptic species）的大量存在，地球上現存的脊椎動物物種數量可能要多得多，平均每個已知物種包含約2個隱存種。

“隱存種”是指那些在外觀形態上幾乎完全一致，但在遺傳基因層面存在巨大差異、已產生生殖隔離的獨立物種。該研究對全球373項物種界定研究進行了綜合分析發現，無論是在深海魚類還是熱帶雨林鳥類中，這種“一分為二”的現象極其普遍。這一理論直接挑戰了傳統分類學過度依賴形態學的標準，意味著全球生物多樣性保護的策略需要根據新的物種清單重新制定。為助力全球環境治理、并供我國學者了解最新研究動態信息，編譯分享信息如下，僅供感興趣的海潮天下（Marine Biodiversity）讀者們參閱。

本文約4200字，閱讀約8分鐘

文 | 王芊佳

出品 | 海潮天下

Marine Biodiversity

地球脊椎動物其實有2倍多？

我們習慣用肉眼來分辨動物，比如看蛇的顏色、鱗片紋路或者體型。但在動物分類學界，這種直觀的判斷正變得不再可靠。亞利桑那大學的一項研究指出，地球上脊椎動物的實際物種數量，很可能是目前已知數字的2倍。

▲上圖：克氏山王蛇（Lampropeltis knoblochi），亦稱亞利桑那南部山王蛇，現已從北方亞利桑那山王蛇（L. pyromelana，見下圖）中獨立界定為一個新物種。?Yinpeng Zhang

研究人員分析了全球300多項相關研究，發現了一個驚人的規律：在人類已經命名每一個脊椎動物物種背后，平均還隱藏著2個尚未被識別的“隱存種”。這些動物在外觀上與已知物種幾乎一模一樣，但如果查看DNA數據，就會發現這些種群其實已經獨立進化了超過100萬年。

這種現象在脊椎動物中極其普遍。無論是魚類、鳥類、哺乳動物，還是爬行類和兩棲類，都存在這種“一分為三”的趨勢。

亞利桑那山王蛇就是一個典型例子。長期以來，亞利桑那州北部和南部的山王蛇都被當作同一個物種，因為它們都長著相似的紅、黑、黃白相間的環狀條紋。直到2011年，分子數據證實這兩個種群在遺傳上完全不同，南部的種群才被重新定義為一個獨立物種。

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▲上圖：北方亞利桑那山王蛇（Lampropeltis pyromelana）。該物種分布于亞利桑那州北部，遺傳分析證實它與南方的近親——克氏山王蛇（Lampropeltis knoblochi）存在顯著的遺傳差異，兩者實為獨立物種。（圖源：?Yinpeng Zhang）

過去沒能發現這些差異，主要是因為傳統的生物學分類過度依賴身體形態特征。現在隨著分子測序技術成本降低，科學家能更輕松地通過基因比對來區分種群。

這項研究的第一作者張銀鵬（Yinpeng Zhang，音譯）發現，雖然很多生物分類報告都提到了隱存種，但過去很少有人系統地統計這種現象在整個脊椎動物門類中到底有多普遍。

▲上圖：主要脊椎動物類群中基于不同數據類型估算的隱存物種數量。圖中展示了三種數據情形下的估算結果：(A)僅使用核基因數據；(B)聯合使用分子數據（核基因+線粒體基因）；(C)僅使用線粒體數據。每個柱狀圖代表該脊椎動物類群中每個形態學物種所對應的平均估算值，圖中的每個數據點則表示針對單個形態學物種所推斷出的分子物種數量。數值大于1即表明存在隱存物種。分類群名稱下方的數字為該組別中形態學物種的樣本量(n)。縮寫說明：Act.=輻鰭魚類；Chon.=軟骨魚類。完整數據詳見電子補充材料（數據集S2–S6）。照片來源：Yinpeng Zhang和Yinan Li。

盡管分子手段已經識別出了大量的隱存物種，但其中絕大多數尚未被正式描述和命名。在科學文獻中，它們往往只是作為數據點存在，缺乏正式的“身份證”。這帶來了緊迫的保護生物學問題：許多分布狹窄、種群脆弱的隱存物種，可能正面臨滅絕的威脅，卻因為被歸類在某個“常見”的形態物種名下而被忽視。

作者指出，這種隱藏的生物多樣性直接關系到生態保護。當一個原本被認為分布廣泛的物種被劃分為多個隱存種時，意味著每個新物種的實際生存范圍都縮小了。在生物學常識中，物種的生存范圍越小，滅絕風險就越高。如果這些隱存種得不到正式命名和法律認可，當它們的棲息地遭到破壞時，就很難獲得針對性的保護。

此外，如果保護區管理者沒意識到隱存種的存在，在嘗試人工繁育增加種群數量時，很可能會無意中讓兩個不同的物種進行雜交。這正是研究者們擔心的邏輯：如果我們連一個物種的存在都不知道，就根本談不上保護它了。

▲上圖：該圖展示了針對不同生物類群，分別基于細胞核與線粒體分子標記所推斷的隱存物種數量比較結果。圖中柱狀圖表示各類群中“分子物種數”與“形態學物種數”的平均比值及其置信區間，每個分類單元下方的數字代表形態學物種的樣本量（n）；其中，輻鰭魚類（Act.）上方的連線與星號表明，經系統發育t檢驗證實，該類群的分子與形態學物種數量差異具有統計學顯著性，而其余類群的差異均不顯著。圖源：Yinpeng Zhang, John J. Wiens (2026)

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事關保護成效

為什么發現這些隱存種如此重要？它不光是分類學的學術問題，它直接關乎生態保護。

以中國大鯢（娃娃魚）為例。過去人們認為它只是一個分布廣泛的物種，保護級別雖然高，但還沒到滅絕的邊緣。但近年的基因研究發現，原本的“中國大鯢”其實包含了7~9個隱存種。這意味著，一旦把大群體拆分成這些互不通婚的小群體，每個新物種的棲息范圍就會急劇萎縮。原本看起來“分布廣泛”的物種，瞬間變成了多個“極度瀕危”的孤立小群體。

此外，如果不識別出這些隱存種，盲目的跨區域放生或人工繁殖可能會導致不同物種間的無效雜交，甚至造成遺傳污染。

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▲上圖：動物的分類與命名。在這個生物分類系統中，最大的分類單位稱為“界”，例如動物界、植物界。以下依次為“門”、 “綱”、“目”、“科”、“屬”、“種”。分類學根據生物之間的相似程度和親緣關系的遠近，使用不同的特征將生物逐級分類。任何已知的動物都可以被歸入這些分類階元之中，其中物種是分類的基本單元。?Linda Wong 攝于國家動物博物館 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

另外一個典型的、我們并不陌生的例子，是小熊貓。

傳統觀點（2020年以前）認為，小熊貓只有 1個物種（Ailurus fulgens），下面分為2個亞種。在過去的一百多年里（自1825年命名以來），由于兩者在外形上非常相似（都有紅褐色皮毛、白色臉斑、長尾巴），且缺乏精細的遺傳學數據，分類學家主要依據形態學特征。但是在2020年，中國科學院動物研究所魏輔文院士主導的研究團隊在《科學進展》（Science Advances）上發表了一項里程碑式的研究，他們采用了種群基因組學（Population Genomics）方法，做了全基因組測序分析，發現長期被歸為同一物種的兩個種群，其實在約22萬年前就已經分化了，且基因交流極少。因此他們提出來說，它們應被提升為兩個獨立的物種——喜馬拉雅小熊貓 (Ailurus fulgens)、中華小熊貓 (Ailurus styani)。雅魯藏布江被認為是導致這兩個種群地理隔離和分化的主要屏障。目前目前國際主流科學界、以及中國《生物物種名錄》都已采納了新的分類。

▲上圖：小熊貓的標本。?Linda Wong 攝于國家自然博物館。| 海潮天下（Marine Biodiversity）

在技術層面，學術界對使用線粒體DNA還是核基因組數據來界定物種一直存在爭議。有人擔心僅靠線粒體數據會高估物種數量。該研究對比了僅使用線粒體DNA（mtDNA）和僅使用核DNA（nucDNA）的分析結果。這項大規模的綜合分析表明，雖然線粒體數據估算出的物種數略高于核數據（平均比值約為2.5對2），但這種差異在大多數類群中并不顯著，且在輻鰭魚類之外并未表現出統計學意義上的系統性偏差。這并不意味著線粒體數據完美無缺——在個別案例中它確實可能產生誤導，核基因標記依然是更優的選擇——但從宏觀統計來看，線粒體數據仍能提供一個相對可靠的“初步篩查”。

換句話說，這個研究進行的對比發現，雖然線粒體數據給出的估值確實略高，但在統計學上與核基因數據的結論并沒有顯著差異。這說明，現有的分子生物學手段在識別隱存種方面是基本可靠的。

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▲上圖：中國大鯢（娃娃魚），傳統上長期認為只有 1個物種（Andrias davidianus）。但是最新研究（2024年）證實，中國大鯢實際上是一個復合種，包含至少 9個獨立的演化支系（潛在物種）。截至目前，已有4個被科學家正式描述并命名。中國南方復雜的山地水系（如秦嶺、南嶺、武夷山等）將大鯢種群長期隔離在不同的河流系統中，導致它們獨立演化了數百萬年。但由于大規模的人工養殖和放生活動，不同地理種群的基因發生了嚴重混雜，導致野外純種種群極難尋找、掩蓋了其真實的多樣性。上圖是一條中國大鯢。?Linda Wong 攝影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

這一發現沖擊了現代生物多樣性的認知，對古生物學也提出了挑戰。長期以來，科學家依賴化石記錄中的形態差異，來推斷物種的豐富度、成種速率和滅絕率。如果現生動物中存在著如此龐大比例的隱存物種，且它們往往是因為分化時間較短、而來不及積累明顯的形態差異，那么，僅憑化石那有限且破碎的形態信息，恐怕是很難還原真實的演化圖景的。

也就是說，忽略隱存物種的存在，可能會導致對絕對物種豐富度、滅絕速率的估算出現嚴重偏差，甚至讓基于化石記錄的“真實”成種與滅絕速率變得不可靠。

研究人員指出，脊椎動物的演化樹可能比我們想象的要“茂密”得多。未來的研究需要雙管齊下：一方面，利用分子手段對更多傳統物種進行篩查，盡快發現并正式描述那些隱藏的瀕危物種；另一方面，亟需開發新的方法論，以修正隱存物種對現代及古生物演化分析帶來的影響。

感興趣的海潮天下（Marine Biodiversity）讀者可以參看該研究的全文：
Yinpeng Zhang, John J. Wiens; Cryptic species are widespread across vertebrates. Proc Biol Sci 1 February 2026; 293 (2064): 20252377. https://doi.org/10.1098/rspb.2025.2377

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資訊源 | Yinpeng Zhang, John J. Wiens (2026)

文 | 王芊佳

編輯 | 海潮君

排版 | 盧曉雨

時間 | 2026年3月7日

本文參考資料

https://royalsocietypublishing.org/rspb/article/293/2064/20252377/479920/Cryptic-species-are-widespread-across-vertebrates

https://news.arizona.edu/news/study-finds-earth-may-have-twice-many-vertebrate-species-previously-thought

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