博物馆收藏着数以千计的动物标本,这些标本年代久远、已灭绝、新发现的,还有待研究的。纽约美国自然历史博物馆拥有 3300 万件标本,而华盛顿特区的史密森尼国家自然历史博物馆则拥有惊人的 1.45 亿件藏品。
尽管这些机构收集的大部分动物都是合法获得的,以人道的方式安乐死并受到尊重的研究,但一些研究人员常常想知道,是否能有更好的方式来从事这类工作。期刊《公共科学图书馆·生物学》上的两篇新发表的、观点截然不同的论文再次引发了这场争论。
博物馆标本是如何采集的?有更道德的方式吗?技术如何帮助实施这种改变?
提出“富有同情心的采集”的理由
在《公共科学图书馆·生物学》期刊的一篇社论中,加州大学伯克利分校的研究员 Allie Q. Byrne 敦促自然史领域的专家们考虑,是否有比安乐死和保存整只死去的动物更道德的方式来管理自然历史收藏。
“对我来说,文化变革和技术进步的交汇点正在改变我们与周围自然互动的方式,” Byrne 说。她的工作侧重于利用遗传和基因组技术研究两栖动物——但她不再有意为她的研究采集动物。
Byrne 在论文中写道,标本采集的应用源于“掠夺性的、殖民主义的科学实践”,将动物从其自然栖息地带走并杀死,强化了人类应该对其他生物拥有权力的观念。
“我想问人们,如果能进一步转变,会是什么样子?我们能否达到一个不再需要为博物馆收藏和研究而牺牲动物生命的地步?这种愿景的未来会是什么样子?” Byrne 说。这种反思是由 Byrne 在野外工作的感受所引发的——当她不得不自己采集和杀死动物时,她感到恶心和困惑。这也源于她与那些进入野外时有相同担忧的研究生们的谈话。
富有同情心的采集方法
她的研究论文提出了一个新的框架:“富有同情心的采集”。博物馆应该专注于通过改进非致命样本(如采集更多动物组织)的数据库来增长收藏,并建立更好的基础设施来保存它们的标本。
博物馆还应该在收藏中增加数字化程度——更多的图片和录音,随着技术的进步和精心规划的集中式数据共享,这些会变得更加准确。此外,博物馆可以拥抱新技术,这些技术可以从现有收藏中解锁更多的知识,例如古代 DNA 测序和全基因组测序的最新进展。
“妥善保存的非致命组织样本可以为未来的无数用途提供高质量的 DNA,” Byrne 写道。她建议我们应该开始考虑“扩展标本”和全面的物理及数字数据集,以便继续利用这些技术来取代对整个动物体的需求。
“主要目标是引发这类对话,因为我认为 [...] 支持采集/反对采集的辩论本身并不那么有趣,” Byrne 说。“但我认为我们正在构想创造性的解决方案来最大限度地减少对动物的伤害。”
未来的博物馆会没有死去的动物吗?
“富有同情心的采集”的批评者,例如路易斯安那州立大学的鱼类学家兼鱼类采集者Prosanta Chakrabarty,认为虽然这个想法是出于好意,但却未能抓住要点。由于我们对生物多样性的了解太少,科学家们无法停止在野外采集标本。
“我们所做的是‘牺牲少数来拯救多数’,因为你无法拯救你不了解的东西,”Chakrabarty 说。尽管技术可以允许更深入地研究它们,但它无法取代它们。
图片、视频和 3D 模型可以帮助根据鱼类的形态进行分类,但科学家们无法窥视动物的身体内部。通过研究 DNA 或动物的零碎部分,学者们可能会获得不完整的图像。“我们取一个鳍片然后把鱼放回去,”Chakrabarty 说。“DNA 很有帮助。但你不能仅凭 DNA 来描述物种;你根据它们的形态来理解物种。”
同一物种的动物并非看起来都一样,因为有雄性、雌性、幼体以及个体之间的差异。“变异是进化的方式,”Chakrabarty 说。“如果你只取一块鳍、羽毛或血液样本,你就看不到这种变异。”
标本有什么用?
没有标本还会导致未来的研究不可重复或无效:如果你只有一小段 DNA 而不是整只动物,你就无法再次测试某项内容。Chakrabarty 最近在一篇为《eLife》期刊撰写的社论中,由于同样的原则,敦促研究动物基因组学的研究人员始终链接回他们使用的原始标本。
根据 Chakrabarty 的说法,没有大量的旧标本,就无法描述新物种。“如果没有亲眼看到,很难区分事物。”
大多数新物种实际上都是通过博物馆标本描述的,例如这种加拉帕戈斯捕蝇鸟和亚洲辉椋鸟,它们在被发现之前就已经灭绝了。
此外,每个凭证都是一个数据点,可以在多年来被研究,用于研究人员甚至不知道需要什么的东西。“如果它们拥有数据,它们就没有死去,”Chakrabarty 说。
2023 年 4 月,研究人员从 10 个不同的自然历史博物馆的旧犰狳标本中,对导致麻风病的细菌有了更多的了解。一些科学家利用博物馆标本档案,识别出导致木鼠查加斯病和鹿鼠汉坦病毒的病原体,以及研究蛇类真菌病。
此外,大多数无脊椎动物,因此也占世界生物多样性的大部分,都太小而无法进行非致命采样——从虫子身上无害地采集皮肤拭子是不太可能的。
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标本采集的衰落
在同一期《公共科学图书馆·生物学》杂志中,康奈尔大学的脊椎动物研究员Vanya Rohwer的一篇社论指出,博物馆收藏目前正面临脊椎动物标本新增量下降的困境。从约 245 个自然机构收集的记录表明,从 1965 年到 2018 年,四个脊椎动物类群的新标本添加量实际上下降了 54% 到 76%。
Rohwer 写道:“未能向自然历史收藏品添加新标本会损害现有收藏品的价值,并不可避免地会由于缺乏合适的比较材料而限制未来的发现。”“如果我们重视标本在发现新知识中的灵感、洞察力和使用价值,我们应该迅速扭转这些趋势。”
Rohwer 建议,博物馆和大学应该实施积极的采集计划,教导研究人员如何利用收藏品。
如果动物已经死亡怎么办?
根据 Chakrabarty 的说法,在采集时考虑动物是否已经死亡也很重要。“我们尊重标本,而且我们不会采集超过我们需要的,”Chakrabarty 说。“这只是极小一部分,微不足道的一部分,也是正在被剥削的。”
此外,Chakrabarty 说,研究人员不仅以最人道和最道德的方式采集和安乐死动物,而且许多动物也是在已经死亡后被采集的,原因可能有很多。“有时候我从鱼市上描述新物种,”Chakrabarty 说,他表示自己从市场标本和渔业副产品中描述了“大约五到十五个新物种”。
例如,目前博物馆收藏的许多鸟类都是撞到了窗户或玻璃门。芝加哥菲尔德博物馆有一个专门管理这些情况的项目。
自然历史博物馆的采集者应该做得更好?
尽管如此,不可否认的是,自然历史采集在许多情况下都基于掠夺性的、殖民主义的科学实践。
“这是西方的一种构建,自然历史收藏,”Chakrabarty 说。例如,大多数收藏在西方自然历史博物馆的标本都来自那些自己没有任何标本的国家。努力为这些地区建立必要的科学基础设施,使它们能够拥有自己的收藏并开展自己的研究至关重要。
在伦敦自然历史博物馆策展人于 2018 年发表的一篇论文中,研究人员承认,关于自然收藏的政治和社会背景信息不足“存在问题,因为它疏远了非白人观众”,并且教授科学的方式很重要。
根据《Atlas Obscura》的报道,作为一个机构,它们一直致力于实现自然历史收藏的非殖民化,并开设了一个名为《权力的展示》的展览——将博物馆的收藏品与关于其如何与殖民主义联系在一起的解释并列。同样,柏林自然历史博物馆举办了研讨会,起草关于如何处理来自殖民地背景的标本的建议。
“我们应该做得更好,不仅在当地与当地人合作,而且要将他们纳入全球网络,与他们合作发表论文,并建立科学基础设施,”Chakrabarty 说。
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