一种看起来像是用钢化巧克力制成的青蛙。一种彩虹色的鱼，栖息在海洋的“暮光之城”。一个毛茸茸的树懒，有一个椰子形的头。
这些只是科学家在年描述的数百种新发现物种中的一小部分。自18世纪以来，已有超过万种动物被科学地描述和编目，这些动物加入了这个不断增长的名单。
但是，是什么将生物体定义为科学新手物种呢？就此而言，物种到底是什么？
自从生物学领域存在以来，生物学家就一直在努力解决这个问题。著名博物学家查尔斯·达尔文在年写道:“到目前为止，还没有一个定义能让所有博物学家满意;然而，每一个博物学家在谈到一个物种时，都隐约知道他指的是什么。”
时间快进到现在，争论并没有太大变化。芝加哥菲尔德博物馆昆虫馆助理馆长布鲁诺·德·梅代罗斯说:“有很多定义，但没有一个能广泛适用于地球上的所有生命。”
然而，识别和区分物种是至关重要的——不仅仅是对生物学家来说。种植我们吃的食物，治疗由不同病原体引起的疾病，保护濒危动物，植物和栖息地也是必要的。
这个概念也是理解我们自己的进化历史和定义我们与地球上所有生命关系的关键部分。
地球上丰富的生物多样性
地球上充满了生命，覆盖着各种形状和大小的生物。有些太小，没有显微镜就看不见。其他人可能高达数百英尺。无数的生命形式可能在子宫中孕育或在土壤中发芽，从卵中孵化或在尸体中发芽。它们可能是鳞片状、几丁质、毛茸茸的或羽毛的;也许它们是枝繁叶茂的，点缀着纤毛或粘液。他们可能会漫游数千英里，或者一生都扎根于一个地方。
展出来自世界各地的甲虫标本。
科学家通过根据共同的祖先和特征（如外表、内部结构和繁殖）对生物进行分类来理解所有这些生物多样性。瑞典生物学家卡尔·林奈（CarlLinnaeus）于年提出了一种通用的分层分类系统，至今仍普遍遵循。这个科学分支被称为分类学。
地球上所有生命最广泛的分类是域。有三个领域——细菌、古生菌和真核生物——它们以细胞结构为基础组织生命。真核生物的细胞通常包含一个容纳DNA的细胞核:所有的多细胞生命——动物、植物和真菌——以及某些类型的单细胞生命，都是真核生物。细菌和古细菌是没有细胞核的单细胞微生物，它们在进化上彼此不同。
下一类是王国。在每个王国中，都有子类别：门，类，目，科，属和种。对于每个子类别，生物体分组的标准逐渐变得更加具体和选择性。
例如，人类是动物。这意味着我们是动物王国中的真核生物。我们的门是脊索动物门，包括任何有脊髓的动物。我们是哺乳动物类的一部分。在哺乳动物中，我们是灵长类动物，与猿类、猴子和狐猴有共同的祖先。我们的灵长类动物家谱分支是原始人科，其中包括我们最近的亲戚：类人猿，如大猩猩、黑猩猩和倭黑猩猩。
最后，我们到达我们的属和物种-以及我们的学名-智人。我们是人属中唯一幸存的谱系。尼安德特人（Homoneanderthalensis）是我们在人族中仅存的亲戚，大约在4万年前灭绝了。
定义物种
从理论上讲，“一个物种是一组种群或一个生物种群，它们共享共同的进化历史，彼此繁殖，但不在该群体之外繁殖，”纽约市美国自然历史博物馆负责哺乳动物学的策展人南希西蒙斯说。
Myotisnimbaensis是一种于年发现的蝙蝠，以西非的宁巴山脉命名，该山脉是发现它的山脉
如果某个地区的动物种群看起来或多或少相同，行为相同，并且只相互交配并产生可育的后代，“通常，我们称之为物种，”德马德罗斯补充说。
但是颜色、斑纹甚至大小在一个物种内可能会有很大差异;许多种类的蜘蛛都是如此。并非所有生命都会有性繁殖，因此定义物种的标准也不是通用的。在一些有性繁殖的生物中，密切相关的物种可能会杂交并产生可育的后代。例如，Coydogs是土狼（Canislatrans）和狗（Canisfamiliaris）的可育杂交种。人类和尼安德特人杂交，部分尼安德特人DNA在非非洲血统的人类基因组中徘徊。
新物种进化可能需要数百万年的时间;通常，生物学家观察到的是正在进行的进化。密切相关的物种在解剖学和遗传学上可能彼此有很大或小的差异，这取决于环境环境以及它们何时与共同祖先分道扬镳。
多条证据线
在描述新物种的最佳情况下，有许多数据源，西蒙斯解释说。候选人通常与其近亲在身体上不同，具有不同的测量值、不同的形态（解剖结构）或不同的颜色或图案。
“但理想情况下，我们也会有其他证据-不同的遗传密码或某种DNA变异，”西蒙斯告诉CNN。行为也可以区分物种。例如，在蝙蝠中，回声定位呼叫通常是物种特异性的。
所有这些标准——解剖学、遗传学、行为和位置——使西蒙斯和她的同事能够在年描述一种新发现的橙色和黑色蝙蝠物种Myotisnimbaensis。
近几十年来，遗传数据改变了分类。基因组分析可以揭示几乎相同的生物体中的物种定义差异，正如deMadeiros在分析棕榈花象鼻虫的DNA序列时发现的那样-一种具有细长鼻子的甲虫-他于年和年在巴西收集。
Anchylorhynchus属的象鼻虫在巴西棕榈树上的花朵上交配。基因组分析显示，属于该属的两个几乎相同的象鼻虫物种彼此并存。
最初，他认为数据有误。“我有相同的甲虫，显然是非常遥远的物种，”他说。但是当他重新检查属于Anchylorhynchus属的昆虫时，他注意到雄性底部凹陷的细微差异。deMadeiros说，这些压痕有助于雄性在交配时紧贴雌性，并且对于帮助甲虫识别和交配来自正确物种的雌性可能很重要。
在许多方面，遗传数据使科学家更容易区分物种-但它也提出了自己的一系列问题，特别是当看起来相似并表现出相似行为的密切相关的生物在基因上也非常相似时。
“我们陷入了这样的问题，即你必须成为一个独特的物种，在遗传密码的差异中有多少百分比-人们也不同意这一点，”西蒙斯说。“所以，即使我们有基因数据，你也不会完全同意如何解释它。
无论定义一个物种有多困难，科学家们都不会很快耗尽新发现。据估计，地球上约有8万种物种——约7万种生活在陆地上，6万种生活在海洋中，这意味着大约5%的陆地物种和2%的海洋物种尚未被发现和描述。
“我们面临着一个巨大的挑战，要继续描述这种多样性-它如何演变以及它将如何继续存在于我们的星球上，”德马德罗斯说。