https://frosthead.com

Apa itu Spesies? Insight From Dolphins and Humans

Spesies serangga baru, cacing dan crawler seram yang lain diumumkan secara bulanan. Begitu juga, pada minggu lepas, dua spesies ikan lumba-lumba humpback baru memasuki tajuk utama. Dan pada bulan Oktober, berita memecahkan bahawa manusia awal mungkin termasuk spesies yang lebih sedikit daripada yang difikirkan sebelumnya. Ini memaksa soalan: apa yang diperlukan untuk menjadi spesies yang berbeza?

Kandungan Terkait

  • Apa maksudnya menjadi spesies? Genetik Adakah Mengubah Jawapan
  • Mengapa Lumba-lumba Air Lelet adalah Sebahagian daripada Mamalia Paling Terancam di Dunia
  • Untuk Masa Pertama dalam Lebih Daripada 100 Tahun, Para Ilmuwan Cari Genus Seal Baru

Lebih daripada 70 definisi spesies rasmi wujud, di mana 48 diterima secara meluas dan digunakan oleh saintis. Dan tidak ada peraturan yang kuat bahawa saintis mesti berpegang pada satu definisi sahaja; sesetengah menggunakan beberapa definisi spesies apabila menghampiri topik tersebut. "Saya secara peribadi pergi ke makmal saya setiap hari dan menggunakan lima definisi spesies untuk menjalankan penyelidikan, " kata Sergios-Orestis Kolokotronis, seorang pakar ekologi molekular di Fordham University, dan penulis bersama kajian lumba-lumba baru yang diterbitkan dalam Ekologi Molekul . "Dan saya tidur dengan baik di tengah-tengah ketidakpastian ini."

Takrif spesies seringkali tidak diterjemahkan daripada satu organisma kepada yang lain. Lumba-lumba boleh menjadi terpencil dengan jarak dan tingkah laku yang menghalang mereka daripada mereproduksi, tetapi dalam kes-kes lain-seperti bakteria, yang menghasilkan asexually-penanda yang membezakan ini tidak terpakai. Oleh itu, definisi apa yang menjadi spesies berbeza-beza bergantung kepada sama ada ahli sains mengkaji lumba-lumba, monyet, serangga, ubur-ubur, tumbuhan, kulat, bakteria, virus atau organisma lain, kata Kolokotronis. Begitu juga kaedah untuk menyiasat spesies ini juga berbeza-beza. "Siapa pun yang menghitung definisi spesies penyatuan di seluruh Domain of Life mendapat Hadiah Crafoord!" Kolokotronis bercanda.

Dalam kes empat spesies lumba-lumba, masing-masing menduduki pelbagai bahagian laut di seluruh dunia, termasuk di Atlantik di Afrika Barat ( Sousa teuszii ), di tengah ke barat Indo-Pasifik ( Sousa plumbea ), di timur India dan barat Pasifik ( Sousa chinensis ) dan di utara Australia (penyelidik sedang dalam proses mengusahakan nama itu - Sousa bazinga, siapa?).

Walaupun lumba-lumba humpback kelihatan sama, genetik mereka menceritakan kisah yang berbeza. Penyelidik mengumpul 235 sampel tisu dan 180 tengkorak di seluruh pengedaran haiwan, yang mewakili kumpulan data terbesar yang dipasang pada masa kini untuk haiwan. Pasukan menganalisis DNA mitokondria dan nuklear dari tisu, yang menunjukkan variasi ketara antara empat populasi tersebut. Mereka juga membandingkan tengkorak untuk perbezaan morfologi.

Walaupun garis antara spesies, sub-spesies dan populasi adalah satu kabur, dalam kes ini, para penyelidik yakin bahawa empat lumba-lumba itu cukup berbeza untuk menjamin tajuk "spesies". DNA mitochondrial muncul tanda tangan genetik yang cukup untuk memberi isyarat kepada spesies yang berasingan, dan juga perbezaan dalam tengkorak lumba-lumba yang menyokong perbezaan ini. Walaupun DNA nuklear memberikan gambaran yang sedikit lebih membingungkan, namun jelas menunjukkan perbezaan antara empat spesies.

"Kami dengan yakin boleh mengatakan bahawa penyimpangan yang kuat ini bermakna populasi ini secara demografi dan evolusinya terpencil, " kata Martin Mendez, ahli ekologi molekular di Muzium Sejarah Alam Amerika dan pengarang utama kertas lumba-lumba . " Kuncinya ialah semua bukti-DNA mitokondria, DNA nuklear dan morfologi-dipamerkan pola konsonan yang berbeza dari unit-unit yang berbeza, " katanya yang berterusan, yang biasanya merupakan suatu keharusan untuk cadangan spesies.

Nama saya! Lumba-lumba berbukit Australia tidak sabar-sabar menunggu nama ilmiah mereka sendiri. Gambar oleh Mendez et al., Ekologi Molekul

Data genetik pasukan yang dikumpulkan tidak mempunyai resolusi yang mencukupi untuk mendedahkan berapa lama dahulu lumba-lumba humpback menyimpang, dan pasukan masih belum meneliti pemandu yang memicu kejadian spesi tersebut. Tetapi, Mendez dan rakan-rakannya mendapati bahawa, dalam beberapa populasi lumba-lumba, faktor alam sekitar seperti arus dan suhu memainkan peranan dalam memisahkan populasi dan menggalakkan spesiasi. Tingkah laku yang berbeza dapat membantu menguatkan pemisahan itu juga. Walau bagaimanapun, kemungkinan pengasingan geografi memainkan peranan penting dalam kes ini. "Bagi penduduk yang tinggal beberapa ratus kilometer dari satu sama lain, ia sangat mungkin untuk mereka bertemu, " kata Mendez. "Tetapi jarak dari Afrika ke Australia begitu besar, sukar untuk membayangkan penduduk-penduduk itu akan dihubungkan."

Dolphins, Mendez dan rakan-rakannya sedang mencari, berkembang dengan cepat sekali terpencil daripada penduduk induk. Spesies-spesies tersembunyi atau tersembunyi yang sama juga muncul di perairan berhampiran Amerika Selatan. Mungkin ada spesies lumba-lumba yang lain-atau mana-mana jenis haiwan, yang sebenarnya tidak dapat dikesan dalam spesies yang sudah ditemui. "Ini benar-benar terpakai kepada kebanyakan taksonomi, " kata Mendez. Di seberang papan, "kami menambah lebih banyak spesies dengan melihat data genetik."

Walaupun spesis cryptic hampir pasti menanti penemuan dan akan meningkatkan jumlah kepala sesetengah organisma, dalam kes nenek moyang manusia kuno, sebaliknya, penyelidik kini mengesyaki bahawa kita terlalu cepat untuk menarik kad spesies. Sangat terawat dengan baik, kira-kira 1.8 juta tahun Homo erectus tengkorak yang ditemui di Georgia memaklumkan para saintis untuk revisi yang berpotensi. Perkembangan aneh tengkorak-besar, tetapi dengan kes kecil otak-mendorong para penyelidik untuk menganalisis variasi antara tengkorak manusia dan cimpanzi moden dan membandingkan variasi dengan spesies nenek moyang manusia yang lain. Seperti yang dilaporkan Guardian:

Mereka menyimpulkan bahawa variasi di antara mereka tidak lebih besar daripada yang dilihat di Dmanisi. Daripada menjadi spesies yang berasingan, nenek moyang manusia yang ditemui di Afrika dari tempoh yang sama hanya boleh menjadi variasi normal H erectus .

Sekiranya saintis betul, ia akan mengurangkan asas pokok evolusi manusia dan mengakhiri akhir nama-nama seperti H rudolfensis, H gautengensis, H ergaster dan mungkin H habilis .

Tengkorak Dmanisi yang misteri dan kontroversial. Foto oleh Guram Bumbiashvili, Muzium Negara Georgia

Manusia purba, tentu saja, tidak lagi untuk kita mengkaji kelakuan dan kecenderungan mereka, jadi anatomi perlu dilakukan. Buat masa ini, penyelidik menyeru lebih banyak spesimen untuk menentukan di mana garisan itu akan jatuh.

Garis yang membezakan dua spesis mungkin menjadi kabur, tetapi dalam kes lumba-lumba, ia adalah masalah besar dari segi pemuliharaan. Sebagai contoh, Australia merancang untuk merekabentuk undang-undang perlindungan untuk spesies lumba-lumba barunya, dan Mendez berharap negara-negara lain akan melakukan perkara yang sama.

Walau bagaimanapun, memikirkan spesiasi manusia dalam lumba-lumba berdasarkan kedua-dua penemuan ini menimbulkan banyak persoalan: Adakah kita membahagikan maklumat genetik dan saiz rongga otak kepada kumpulan dan kumpulan semula organisma, atau ada kepelbagaian genetik yang luas dalam spesies yang biasa kita lagi untuk mendedahkan? Apakah maksud spesies untuk mendapatkan atau kehilangan anggota pokok keluarga? Dunia dan organisasinya menunggu lebih banyak penyelidikan.

Dua ahli spesies lumba-lumba Australia yang baru dikenal pasti. Gambar oleh Mendez et. al., Ekologi Molekul

Apa itu Spesies? Insight From Dolphins and Humans