Charles Darwini jaoks oli "liik" määratlematu mõiste, "üks, mis on mugavuse huvides meelevaldselt antud üksteisele lähedaste isendite kogumile." See ei ole siiski takistanud teadlasi 150 aasta jooksul pärast seda proovimast. Kui teadlased täna istuvad, et uurida uut eluvormi, rakendavad nad ükskõik millist arvu rohkem kui 70 määratlust selle kohta, mis moodustab liigi - ja igaüks neist aitab mõista erinevaid aspekte sellest, mis eristab organisme.
Seotud sisu
- Kuidas teadlased otsustavad, millist looma genoomi järjestada
- Maakera elu kaitsmise võti võib olla selle triipkood
- See, mida teadlased arvasid olevat üks liik, on tegelikult 126-Pluss
- Mis on liik? Ülevaade delfiinidest ja inimestest
Teatud mõttes aitab see määratluste paljusus tõestada Darwini seisukohta: liigi idee on lõppkokkuvõttes inimese konstruktsioon. DNA tehnoloogia täiustamise abil on teadlastel nüüd võimalik piiritleda liini vahel peenemat ja peenemat piiri, vaadates neid määratlevat geneetilist koodi. Kuidas teadlased selle piiri tõmbavad, sõltub sellest, kas nende subjektiks on loom või taim; saadaolevad tööriistad; ning teadlase enda eelistused ja asjatundlikkus.
Nüüd, kui uusi liike on avastatud ja vanad välja visatud, tahavad teadlased teada saada: kuidas me tänapäeval liike määratleme? Vaatame tagasi kontseptsiooni arengule ja kui kaugele see on jõudnud.
Võib-olla on kõige klassikalisem määratlus organismide rühm, mis võib üksteisega sigida, et saada viljakaid järglasi - idee, mille algselt esitas 1942. aastal evolutsioonibioloog Ernst Mayr. Ehkki see kontseptsioon on oma lihtsuse poolest elegantne, on selle aja jooksul põlenud bioloogid, kes väidavad, et see ei kehtinud paljude organismide suhtes, näiteks üherakuliste organismide suhtes, mis paljunevad aseksuaalselt, või nende organismide suhtes, millel on tõestatud, et nad arenevad koos teiste eraldiseisvate organismidega hübriidide loomiseks.
Alternatiivid tekkisid kiiresti. Mõned bioloogid võitsid ökoloogilise määratluse, mis määras liigid vastavalt keskkonnaseisunditele, mida nad täidavad (see loom taaskasutab mulla toitaineid, see röövloom hoiab putukaid kontrolli all). Teised väitsid, et liik oli organismide kogum, mille füüsikalised omadused olid teistest eristatavad (paabulindi tuulesaba, Darwini otste nokk).
DNA kahekordse spiraali avastamine ajendas looma veel ühe määratluse, mille abil teadlased saaksid otsida minimeerivaid geneetilisi erinevusi ja tõmmata veelgi peenemaid liike tähistavaid jooni. Bioloogide Niles Eldredge'i ja Joel Cracraft'i 1980. aasta raamatu põhjal, fülogeneetilise liigi määratluse kohaselt, võivad loomaliigid oma DNAst erineda vaid 2 protsenti, et neid saaks pidada eraldi.
"1996. aastal tunnistas maailm poole vähem kui praegu leemuriliigid, " ütleb Craig Hilton-Taylor, kes haldab Rahvusvahelise Looduskaitse Liidu punast nimekirja ohustatud liikidest. (Tänapäeval on enam kui 100 tunnustatud leemuriliiki.) Geenitehnoloogia areng on andnud organisatsioonile palju täpsema pildi maailma liikidest ja nende tervisest.
Need edusammud on uuendanud ka arutelu selle üle, mida tähendab olla liik, kuna ökoloogid ja looduskaitsjad avastasid, et paljud liigid, mis kunagi olid ainsad, on tegelikult rahvaarv. Smithsoniani entomoloog John Burns on kasutanud DNA-tehnoloogiat paljude niinimetatud "krüptiliste liikide" eristamiseks - organismid, mis näivad füüsiliselt identsed teatud liigi liikmetega, kuid nende genoomid on oluliselt erinevad. 2004. aasta uuringus suutis ta kindlaks teha, et 1775. aastal tuvastatud troopilise liblika liik hõlmas tegelikult 10 eraldi liiki.
2010. aastal võimaldas täiustatud DNA-tehnoloogia teadlastel lahendada vananenud arutelu Aafrika elevantide üle. Elementide rakkude tuumadest haruldasema ja keerukama DNA sekveneerimise teel leidsid nad sagedamini kasutatava mitokondriaalse DNA asemel, et Aafrika elevandid koosnesid tegelikult kahest eraldi liigist, mis lahkasid miljoneid aastaid tagasi.
"Te ei saa enam nimetada Aafrika elevante samadeks liikideks kui Aasia elevante ja mammutit, " rääkis populatsioonigeneetik ja uuringu juhtiv autor David Reich ajalehele Nature News.
Smithsoniani entomoloogia kuraator W. Donald Duckworth uuris koi-isendite salve 1975. aastal. Taksonoomid on liikide eraldamisel tavaliselt toetunud füüsilistele omadustele. (Kjell Bloch Sandved / Smithsoniani arhiiv) Nende ja muude paradigmat muutvate avastuste järel laguneb Mayri algne kontseptsioon kiiresti. Näiteks need kaks Aafrika elevandiliiki põimuvad omavahel juba 500 000 aastat tagasi. Veel üks näide langeb kodu lähedale: Kaasaegsete inimeste geenides tehtud DNA jäänuste hiljutised analüüsid on leidnud, et inimesed ja neandertallased - keda tavaliselt peetakse eraldiseisvateks liikideks, mis lahkusid umbes 700 000 aastat tagasi - lebasid alles 100 000 aastat tagasi.
Kas need elevandid ja hominiidid on ikkagi eraldi liigid?
See pole lihtsalt teadusliku semantika argument. Organismi liigi tuvastamine on kriitiline selle looma kaitsmiseks tehtavate jõupingutuste jaoks, eriti kui see on seotud valitsuse meetmetega. Näiteks liik, mis on kantud USA ohustatud liikide seadusesse, saab kaitse valitsuse ja eraisikute kõigi hävitavate toimingute eest. Neid kaitsemeetmeid oleks võimatu rakendada, kui pole võimalik kindlaks teha, millised organismid kuuluvad sellesse ohustatud liiki.
Samal ajal aitavad järjestuse määramise tehnika ja tehnoloogia areng tänapäeva teadlastel paremini kokku panna, milliseid liike inimtegevus mõjutab.
"Me oleme võimelised ära tundma peaaegu kõiki liike [nüüd], " ütleb Mary Curtis, loodusliku kriminalistika teadlane, kes juhib USA kala- ja metsikute looduse talituse kohtuekspertiisi laboris geneetika meeskonda. Tema labori ülesanne on tuvastada loomne säilmed või tooted, mille puhul kahtlustatakse, et neid on ebaseaduslikult kaubeldud või koristatud. Pärast DNA järjestuse määramise tehnikate kasutuselevõttu enam kui 20 aastat tagasi on labor suutnud identifitseerida palju kiiremini ja suurendada nende liikide arvu, mida ta saab sadade kaupa usaldusväärselt ära tunda.
"Paljud asjad, mida me geneetikas kätte saame, ei oma mingit kuju ega vormi, " sõnab Curtis. Laborisse võetakse tundmatute lihade tahvleid, meisterdatud dekoratiivesemeid või isegi teiste loomade maosisu. Nende ebatavaliste esemete tuvastamine on tavaliselt taksonoomiaekspertide käeulatusest väljas, kasutades kehakuju, juuste identifitseerimist ja muid füüsilisi omadusi. "Me saame seda teha ainult DNA-ga, " ütleb Curtis.
Curtis, kes on varem kalu uurinud, ei vähenda siiski traditsiooniliste taksonoomide tähtsust. "Suure osa ajast töötame koos, " ütleb ta. Kogenud taksonoomid saavad sageli kiiresti tuvastada äratuntavad juhtumid, jättes kallima DNA sekveneerimise olukordadeks, kus seda tegelikult vaja on.
Kõigile ökoloogidele neid edusamme ei müüda. Mõned on mures "taksonoomilise inflatsiooni" pärast, kuna tuvastatud või ümberliigitatud liikide arv kasvab endiselt kiiresti. Nad muretsevad, et kuna teadlased tõmbavad piirjooni kitsaste erinevuste varjude põhjal, mida DNA tehnoloogia võimaldab neil näha, lahjendatakse kogu liigi kontseptsiooni.
"Mitte kõik, mida saate eristada, ei tohiks olla oma liigid, " nagu ütles Saksa zooloog Andreas Wilting Washington Postis 2015. aastal. Wilting oli soovitanud tiigrid kondenseerida vaid kaheks alamliigiks praegusest üheksast.
Teised teadlased on mures mõju pärast, mis üksikute liikide ümberklassifitseerimisel võib olla kaitsealastele jõupingutustele. Aastal 1973 jäi Floridast leitud ohustatud hämar hämarus - väike lind - potentsiaalselt kasulikule kaitseabile, jättes end klassifitseeritult palju suurema rahvaarvuga mereäärse varblase alamliigiks. Vähem kui kaks aastakümmet hiljem hävis hämar mereäärne varblane.
Hilton-Taylor pole veel kindel, millal või kuidas ökoloogilised ja looduskaitsekogukonnad liigi idee üle otsustama hakkavad. Kuid ta loodab, et DNA-tehnoloogial on märkimisväärne mõju nende väljade töö häirimisele ja ümberkorraldamisele. "Paljud asjad muutuvad, " ütleb Hilton-Taylor. "See on maailm, milles me elame."
See ebakindlus peegeldab paljuski ka liikide määratlust tänapäeval, väidab Hilton-Taylor. IUCN kasutab punase nimekirja jaoks andmete kogumiseks erinevate rühmade ja teadlaste kogemusi ning mõned neist rühmadest on võtnud laiema või kitsama kontseptsiooni liigi moodustamiseks, erinedes sõltuvusest DNA-st. "Seal on teadlaste mitmekesisus, " ütleb Hilton-Taylor. "Peame lihtsalt minema sellega, mis meil on."
