Bagi Charles Darwin, "spesies" adalah istilah yang tidak boleh didefinisikan, "satu dengan sewenang-wenangnya diberikan demi kemudahan kepada satu set individu yang hampir menyerupai satu sama lain." Walau bagaimanapun, ia tidak pernah berhenti para saintis sejak 150 tahun sejak mencuba. Apabila saintis hari ini duduk untuk mengkaji bentuk kehidupan baru, mereka menggunakan lebih daripada 70 definisi apa yang membentuk spesies-dan masing-masing membantu mendapatkan aspek yang berbeza daripada apa yang menjadikan organisma berbeza.
Kandungan Terkait
- Bagaimana Para Ahli Saintifik Memutuskan Genom Haiwan Yang Menjadi Urutan
- Kunci untuk Melindungi Kehidupan di Bumi Mungkin Menjadi Barcoding
- Apa yang Pemikiran Para Ilmis adalah Spesies Tunggal Sebenarnya 126-Plus
- Apa itu Spesies? Insight From Dolphins and Humans
Dengan cara ini, pelbagai definisi ini dapat membuktikan maksud Darwin: Idea spesies adalah akhirnya membina manusia. Dengan memajukan teknologi DNA, para saintis kini dapat menarik garis-garis halus dan halus antara apa yang mereka anggap spesies dengan melihat kod genetik yang mentakrifkan mereka. Bagaimana saintis memilih untuk menggambar garis bergantung kepada sama ada subjek mereka adalah haiwan atau tumbuhan; alat yang ada; dan keutamaan dan keahlian ahli sains.
Kini, apabila spesies baru ditemui dan yang lama dibuang, para penyelidik ingin tahu: Bagaimana kita menentukan spesies hari ini? Mari lihat kembali evolusi konsep dan sejauh mana ia datang.
Mungkin definisi yang paling klasik adalah sekumpulan organisma yang boleh membiak satu sama lain untuk menghasilkan anak-anak yang subur, suatu idea yang asalnya diterbitkan pada tahun 1942 oleh biolog evolusi Ernst Mayr. Walaupun elegan dalam kesederhanaannya, konsep ini telah mula dibakar oleh ahli biologi, yang berpendapat bahawa ia tidak terpakai kepada banyak organisma, seperti sel tunggal yang menghasilkan aseksual, atau yang telah ditunjukkan untuk membiak dengan organisma lain yang berbeza untuk mencipta kacukan.
Alternatif timbul dengan cepat. Sesetengah ahli biologi memperjuangkan definisi ekologi yang ditugaskan mengikut jenis alam sekitar yang mereka isi (haiwan ini mengitar semula nutrien tanah, pemangsa ini memelihara serangga dalam pemeriksaan). Orang lain menegaskan bahawa spesies adalah satu set organisme yang mempunyai ciri-ciri fizikal yang berbeza daripada yang lain (ekor yang dimasak merak, paruh-paruh ikan Darwin).
Penemuan helix double DNA mendorong penciptaan takrifan yang lain, satu di mana para saintis boleh mencari perbezaan genetik minit dan melukis garis-garis yang lebih baik yang menandakan spesies. Berdasarkan buku 1980 oleh ahli biologi Niles Eldredge dan Joel Cracraft, di bawah definisi spesies phylogenetik, spesies haiwan kini boleh berbeza dengan hanya 2 peratus daripada DNA mereka yang dianggap berasingan.
"Pada tahun 1996, dunia mengiktiraf separuh jumlah spesies lemur yang terdapat pada hari ini, " kata Craig Hilton-Taylor, yang menguruskan Kesatuan Antarabangsa untuk Pemuliharaan Senarai Merah Alam spesies terancam. (Hari ini terdapat lebih daripada 100 spesis lemur yang diiktiraf.) Kemajuan dalam teknologi genetik telah memberi gambaran lebih terperinci mengenai spesies dunia dan kesihatan mereka.
Kemajuan ini juga telah memperbaharui perdebatan tentang apa yang dimaksudkan sebagai spesies, sebagai ahli ekologi dan pemelihara penyelidikan mendapati bahawa banyak spesies yang pernah muncul tunggal sebenarnya adalah banyak orang. Ahli entomologi Smithsonian John Burns telah menggunakan teknologi DNA untuk membezakan sejumlah "spesies" cryptic -organisme yang kelihatan sama secara fizikal dengan ahli spesies tertentu, tetapi mempunyai genom yang berbeza. Dalam satu kajian pada 2004, beliau dapat menentukan bahawa spesies rama-rama tropika yang dikenal pasti pada 1775 sebenarnya merangkumi 10 spesies berasingan.
Pada tahun 2010, teknologi DNA canggih membolehkan para saintis untuk menyelesaikan perdebatan lama mengenai gajah Afrika. Dengan menyusun DNA yang jarang dan lebih rumit daripada nukleus sel gajah, dan bukannya DNA mitokondria yang biasa digunakan, mereka menentukan bahawa gajah Afrika sebenarnya terdiri daripada dua spesies berasingan yang menyimpang berjuta-juta tahun yang lalu.
"Anda tidak boleh lagi memanggil gajah Afrika dengan spesies yang sama seperti gajah Asia dan raksasa Asia, " kata David Reich, ahli genetik penduduk dan penulis utama mengenai kajian itu, kepada Nature News.
Kurator entomologi Smithsonian W. Donald Duckworth mempelajari dulang spesimen rama-rama pada tahun 1975. Ahli-ahli taksonomi secara tradisinya bergantung pada ciri-ciri fizikal untuk menggoda spesies selain. (Kjell Bloch Sandved / Smithsonian Archives) Berikutan penemuan paradigma dan paradigma yang lain, konsep asal Mayr adalah dengan cepat berantakan. Kedua-dua spesies gajah Afrika, misalnya, terus menyamai perantaraan baru-baru ini sebagai 500, 000 tahun yang lalu. Contoh lain lebih dekat ke rumah: Analisis terakhir sisa-sisa DNA dalam gen manusia moden telah mendapati bahawa manusia dan Neanderthal-biasanya memikirkan sebagai spesies yang terpisah yang tersebar kira-kira 700, 000 tahun yang lalu-campur tangan sebagai baru-baru ini sebagai 100, 000 tahun yang lalu.
Begitu juga gajah dan hominid ini masih spesies berasingan?
Ini bukan sekadar hujah semantik saintifik. Memutuskan spesies organisma adalah kritikal untuk sebarang usaha untuk melindungi haiwan itu, terutamanya apabila ia berkaitan dengan tindakan kerajaan. Satu spesies yang tersenarai di Akta Spesies Terancam Amerika Syarikat, contohnya, mendapatkan perlindungan daripada sebarang tindakan yang merosakkan dari kerajaan dan rakyat swasta. Perlindungan ini tidak mungkin untuk dikuatkuasakan tanpa keupayaan untuk menentukan organisme mana yang menjadi sebahagian daripada spesies yang terancam punah.
Pada masa yang sama, kemajuan dalam teknik dan teknologi penjujukan membantu saintis hari ini lebih baik bersama-sama dengan spesies yang mana kesannya dilakukan oleh tindakan manusia.
"Kami mampu mengenali hampir mana-mana spesies [sekarang], " kata Mary Curtis, seorang saintis forensik hidupan liar yang mengetuai pasukan genetik di Laboratorium Forensik Perkhidmatan Ikan dan Hidupan Liar AS. Makmalnya bertanggungjawab untuk mengenal pasti sebarang haiwan atau produk yang disyaki telah didagangkan secara haram atau dituai. Sejak mengadopsi teknik penjujukan DNA lebih daripada 20 tahun yang lalu, makmal telah dapat mengenal pasti lebih cepat, dan meningkatkan jumlah spesies yang boleh diakui secara pasti oleh ratusan.
"Banyak perkara yang kita masuk dalam genetik tidak mempunyai bentuk atau bentuk, " kata Curtis. Makmal ini menerima lembaran daging yang tidak dikenali, barang hiasan yang direka atau bahkan kandungan perut haiwan lain. Mengenal pasti perkara-perkara yang luar biasa ini biasanya di luar jangkauan ahli taksonomi yang menggunakan bentuk badan, pengenalan rambut dan ciri-ciri fizikal yang lain. "Kita hanya boleh melakukan itu dengan DNA, " kata Curtis.
Namun, Curtis, yang sebelumnya mempelajari ikan, tidak menolak kepentingan ahli taksonomi tradisional. "Banyak masa yang kita bekerjasama, " katanya. Ahli taksonomi yang berpengalaman sering dapat mengenal pasti kes-kes yang dapat dikenali, menjadikan penjujukan DNA lebih mahal untuk situasi yang sangat memerlukannya.
Tidak semua ahli ekologi dijual pada kemajuan ini. Sesetengah kebimbangan menyatakan tentang "inflasi taksonomi, " kerana bilangan spesis yang dikenal pasti atau diklasifikasikan terus meroket. Mereka bimbang bahawa apabila para saintis menggambar garis berdasarkan perbezaan warna sempit yang teknologi DNA membolehkan mereka melihat, keseluruhan konsep spesies sedang dicairkan.
"Tidak semua yang anda boleh membezakan mestilah spesiesnya sendiri, " kata ahli zoologi Jerman, Andreas Wilting kepada Washington Post pada 2015. Wilting telah mencadangkan pemeliharaan harimau menjadi hanya dua subspesies, dari sembilan yang sekarang.
Para saintis lain bimbang tentang kesan-kesan yang mengklasifikasikan spesies sekali-sekali yang berbeza dapat dilakukan pada usaha pemuliharaan. Pada tahun 1973, sparrow pantai yang terancam hancur, sebuah burung kecil yang pernah ditemui di Florida, terlepas daripada bantuan pemuliharaan yang berpotensi membantu dengan dikelaskan semula sebagai subspesies dari burung pipit pantai yang lebih ramai penduduknya. Kurang daripada dua dekad kemudian, burung gagak pantai yang malang telah punah.
Hilton-Taylor tidak pasti ketika atau bagaimana komuniti ekologi dan pemuliharaan akan menyelesaikan ide spesies. Tetapi dia mengharapkan teknologi DNA akan mempunyai kesan yang signifikan terhadap mengganggu dan membentuk semula bidang tersebut. "Banyak perkara berubah, " kata Hilton-Taylor. "Itulah dunia yang kita tinggalkan."
Ketidakpastian ini dalam banyak cara mencerminkan definisi spesies hari ini juga, kata Hilton-Taylor. IUCN menarik keahlian pelbagai kumpulan dan saintis untuk mengumpulkan data untuk Senarai Merahnya, dan beberapa kumpulan tersebut telah memeluk konsep yang lebih luas atau sempit tentang apa yang membuat spesies, dengan pergantungan yang berbeza terhadap DNA. "Terdapat kepelbagaian saintis di sana, " kata Hilton-Taylor. "Kami hanya perlu pergi dengan apa yang ada."
