Za Charlesa Darwina je bila "vrsta" nedoločljiv izraz, "ki je bil samovoljno zaradi udobja naboru posameznikov, ki so med seboj podobni." To pa znanstvenikov v 150 letih od takrat ni poskušalo poskusiti. Ko se danes znanstveniki sedijo, da preučujejo novo obliko življenja, uporabijo poljubno število več kot 70 definicij, kaj je vrsta - in vsaka pomaga razviti drugačen vidik tega, kar organizme razlikuje.
Sorodne vsebine
- Kako znanstveniki odločajo, katere genomi živali bodo zaporedni
- Ključ do zaščite življenja na Zemlji je lahko Barcoding
- Kaj so znanstveniki mislili, da gre za eno samo vrsto, je dejansko 126-Plus
- Kaj je vrsta? Vpogled z delfini in ljudmi
Na nek način ta množica definicij pomaga dokazati Darwinovo stališče: Ideja o vrsti je na koncu človeški konstrukt. Z napredno tehnologijo DNK so znanstveniki zdaj sposobni narisati natančnejše in lepše črte med tistimi, ki so po njihovem mnenju vrste, in sicer tako, da pogledajo genetski zapis, ki jih določa. Kako se znanstveniki odločijo potegniti to črto, je odvisno od tega, ali je njihov predmet žival ali rastlina; razpoložljiva orodja; in znanstvenikove lastne preference in strokovno znanje.
Zdaj, ko odkrivamo nove vrste in odganjamo stare, raziskovalci želijo vedeti: Kako danes določimo vrsto? Poglejmo nazaj evolucijo koncepta in kako daleč je prišel.
Morda najbolj klasična definicija je skupina organizmov, ki se lahko med seboj razmnožujejo, da bi rodili rodovitne potomce, ideja, ki jo je leta 1942 izoblikoval evolucijski biolog Ernst Mayr. Čeprav je ta pojem v svoji preprostosti eleganten, je odtlej pod ogenj biologov, ki trdijo, da se ni uporabljal za številne organizme, na primer enocelične, ki se razmnožujejo aseksualno, ali tiste, za katere je bilo dokazano, da se razmnožujejo z drugimi različnimi organizmi. za ustvarjanje hibridov.
Nadomestne so se hitro pojavile. Nekateri biologi so se zavzeli za ekološko definicijo, ki je vrstam dodelila glede na okoljske niše, ki jih zapolnjujejo (ta žival reciklira hranila v tleh; ta plenilec nadzira žuželke). Drugi so trdili, da je vrsta vrsta organizmov s fizičnimi lastnostmi, ki se razlikujejo od drugih (pavinov razgaljen rep, kljuni Darwinovega plavuti).
Odkritje dvojne vijačnice DNK je spodbudilo oblikovanje še ene opredelitve, v kateri bi znanstveniki lahko iskali minutne genetske razlike in narisali še bolj fine črte, ki označujejo vrste. Na podlagi knjige biologov Nilesa Eldredgea in Joela Cracrafta iz leta 1980, se lahko po definiciji filogenetske vrste živalske vrste razlikujejo za samo 2 odstotka njihove DNK in se štejejo za ločene.
"Leta 1996 je svet priznal polovico števila vrst lemurja, ki jih danes obstaja, " pravi Craig Hilton-Taylor, ki upravlja Mednarodno unijo za ohranjanje rdečega seznama ogroženih vrst. (Danes obstaja več kot 100 priznanih vrst lemurja.) Napredek genetske tehnologije je organizaciji omogočil veliko bolj podrobno sliko o svetovnih vrstah in njihovem zdravju.
Ta napredek je tudi obnovil razprave o tem, kaj pomeni biti vrsta, saj ekologi in naravovarstveniki odkrivajo, da je veliko vrst, ki so se nekoč pojavile ednine, pravzaprav množice. Smithsonov entomolog John Burns je uporabil tehnologijo DNK, da je ločil številne tako imenovane "kriptične vrste" - organizme, ki so fizično enaki pripadnikom določene vrste, vendar imajo bistveno različne genome. V študiji iz leta 2004 je lahko ugotovil, da vrsta tropskega metulja, identificirana leta 1775, vključuje 10 ločenih vrst.
Leta 2010 je napredna tehnologija DNK znanstvenikom omogočila reševanje starodavne razprave o afriških slonih. S sekvenciranjem redkejše in bolj zapletene DNK iz jeder slonskih celic so namesto pogosteje uporabljene mitohondrijske DNK ugotovili, da afriški sloni dejansko sestavljajo dve ločeni vrsti, ki sta se razhajali pred milijoni let.
"Afriških slonov ne morete več imenovati iste vrste, kot jih lahko azijske slone in mamuta, " je za Nature News povedal David Reich, populacijski genetik in vodilni avtor študije .
Smithsonovski kustos entomologije W. Donald Duckworth proučuje pladenj osebkov moljev leta 1975. Taksonomisti se že tradicionalno zanašajo na fizične značilnosti, da raztrgajo vrste. (Arhiv Kjell Bloch Sandved / Smithsonian) Ob teh in drugih odkritjih, ki spreminjajo paradigmo, se Mayrjev prvotni koncept hitro razpada. Ti dve vrsti afriških slonov sta na primer medsebojno križali pred 500.000 leti. Še en primer se približa domu: Nedavne analize ostankov DNK v genih sodobnega človeka so pokazale, da so ljudje in neandertalci - navadno mišljeni kot ločeni vrsti, ki so se razhajali pred približno 700.000 leti - med seboj posegali pred nedavnim pred 100.000 leti.
So torej sloni in hominidi še vedno ločene vrste?
To ni samo argument znanstvene semantike. Določitev vrste organizma je ključnega pomena za vsa prizadevanja za zaščito te živali, zlasti ko gre za vladne ukrepe. Na primer, vrsta, ki je na primer našteta v ameriškem Zakonu o ogroženih vrstah, dobi zaščito pred uničevalnimi ukrepi vlade in zasebnih državljanov. Te zaščite bi bilo nemogoče uveljaviti brez zmožnosti določitve, kateri organizmi so del te ogrožene vrste.
Obenem napredek tehnik in tehnologij zaporedja današnjim znanstvenikom pomaga, da se bolje spoznajo, na katere vrste vplivajo človeška dejanja.
"Zdaj smo sposobni prepoznati skoraj katero koli vrsto, " pravi Mary Curtis, forenzična znanstvenica za prostoživeče živali, ki vodi ekipo za genetiko v ameriškem laboratoriju za forenziko. Njen laboratorij je odgovoren za identifikacijo ostankov živali ali proizvodov, za katere se sumi, da so bili nezakonito trgovani ali pobrani. Od sprejetja tehnik zaporedja DNK pred več kot 20 leti je laboratorij lahko veliko hitreje opravil identifikacije in povečal število vrst, ki jih lahko na stotine zanesljivo prepozna.
"Veliko stvari, ki jih dobimo v genetiki, nima oblike ali oblike, " pravi Curtis. Laboratorij dobi plošče neznanega mesa, izdelane okrasne predmete ali celo želodčno vsebino drugih živali. Prepoznavanje teh nenavadnih predmetov je običajno izven dosega taksonomskih strokovnjakov z uporabo oblike telesa, prepoznavanja las in drugih fizičnih lastnosti. "To lahko storimo le z DNK, " pravi Curtis.
Kljub temu pa Curtis, ki je prej preučeval ribe, ne zanemarja pomena tradicionalnih taksonomistov. "Veliko časa delava skupaj, " pravi. Izkušeni taksonomisti lahko pogosto hitro prepoznajo prepoznavne primere in pustijo dražje sekvence DNK za situacije, ki jih resnično potrebujejo.
Niso vsi ekologi prodani s tem napredkom. Nekateri izražajo zaskrbljenost zaradi "taksonomske inflacije", saj število identificiranih ali prerazvrščenih vrst še naprej narašča. Skrbi jih, ker se znanstveniki rišejo na podlagi ozkih odtenkov razlike, ki jim tehnologija DNK omogoča, da vidijo celoten koncept neke vrste.
"Vse, kar lahko ločite, ne bi smela biti lastna vrsta, " je za Washington Post povedal leta 2015 nemški zoolog Andreas Wilting. Wilting je kondenzacijske tigre predlagal na samo dve podvrsti, od sedanjih devet.
Drugi znanstveniki so zaskrbljeni zaradi učinkov ponovnega razvrščanja nekoč ločenih vrst na prizadevanja za ohranjanje. Leta 1973 je ogroženi mračni primorski vrabec, majhna ptica, ki so jo nekoč našli na Floridi, zamudil potencialno koristno pomoč pri ohranjanju, saj je bil prerazvrščen kot podvrsta veliko bolj naseljenega obmorskega vrabca. Manj kot dve desetletji pozneje je izumrl primorski vrabec izumrl.
Hilton-Taylor še ni prepričana, kdaj ali kako se bodo ekološke in ohranjevalne skupnosti naselile na ideji o vrsti. Vendar pričakuje, da bo tehnologija DNK pomembno vplivala na motenje in preoblikovanje dela na teh področjih. "Veliko stvari se spreminja, " pravi Hilton-Taylorjeva. "To je svet, v katerem živimo."
Hilton-Taylorjeva pravi, da ta negotovost v marsičem odraža tudi opredelitev vrst. IUCN črpa strokovno znanje različnih skupin in znanstvenikov za zbiranje podatkov za njegov Rdeči seznam, nekatere od teh skupin pa so sprejele širše ali ožje pojme o tem, kaj je vrsta, z različnimi odvisnostmi od DNK. "Znanstveniki so tako raznoliki, " pravi Hilton-Taylorjeva. "Moramo iti samo s tistim, kar imamo."
