https://frosthead.com

Hva er en art? Innblikk fra delfiner og mennesker

Ny art av insekter, ormer og andre skumle kravlere kunngjøres månedlig. På samme måte, bare forrige uke, sprutet to nye pukkelryggarter med pukkellaks i overskriftene. Og i oktober brøt nyheter om at tidlige mennesker kan ha inkludert færre arter enn tidligere antatt. Dette tvinger spørsmålet: hva krever det å være en distinkt art?

Relatert innhold

  • Hva betyr det å være en art? Genetikk endrer svaret
  • Hvorfor ferskvannsdelfiner er noen av verdens mest truede pattedyr
  • For første gang på mer enn 100 år oppdager forskere den nye sel-slekten

Mer enn 70 offisielle artsdefinisjoner eksisterer, hvorav 48 er akseptert og brukt av forskere. Og det er ingen hard regel om at forskere må holde seg til bare en definisjon; noen bruker en håndfull artsdefinisjoner når de nærmer seg temaet. "Jeg personlig går til laboratoriet mitt hver dag og bruker fem artsdefinisjoner for å drive forskning, " sier Sergios-Orestis Kolokotronis, en molekylærøkolog ved Fordham University, og medforfatter for den nye delfinstudien, publisert i Molecular Ecology . "Og jeg sover helt fint midt i denne usikkerheten."

Definisjoner av arter oversetter ofte ikke fra en organisme til en annen. Delfiner kan bli isolert av avstand og atferd som forhindrer dem i å reprodusere seg, men i andre tilfeller - for eksempel bakterier, som reproduserer aseksuelt - gjelder ikke disse kjennetegnene. Dermed varierer definisjonen av hva som utgjør en art avhengig av om forskere studerer delfiner, aper, insekter, maneter, planter, sopp, bakterier, virus eller andre organismer, forklarer Kolokotronis. Og på samme måte varierer metoder for å undersøke disse artene. “Den som finner ut DEN samlende artsdefinisjonen på tvers av livets domener, får Crafoord-prisen!” Spøker Kolokotronis.

Når det gjelder de fire delfinartene, okkuperer hver forskjellige deler av havet rundt om i verden, inkludert i Atlanterhavet utenfor Vest-Afrika ( Sousa teuszii ), i det sentrale til vestlige Indo-Stillehav ( Sousa plumbea ), i det østlige Indiske og vestlige Stillehavet ( Sousa chinensis ) og i Nord-Australia (forskere er i ferd med å jobbe med et navn for den ene - Sousa bazinga, noen?).

Mens pukkellaksdelfinene ser ganske like ut, forteller genetikken deres en annen historie. Forskere samlet inn 235 vevsprøver og 180 hodeskaller gjennom hele dyrenes distribusjon, og representerte det største datasettet som er samlet til dags dato for dyrene. Teamet analyserte mitokondriell og nukleært DNA fra vevet, noe som avdekket betydelige variasjoner mellom disse fire populasjonene. De sammenlignet også hodeskallene for morfologiske forskjeller.

Selv om linjen mellom arter, underarter og bestander er uskarp, er forskerne i dette tilfellet sikre på at de fire delfinene er forskjellige nok til å rettferdiggjøre tittelen “art”. Det mitokondriske DNA viste genetiske signaturer som var tydelige nok til å signalisere en egen art, og på samme måte støttet forskjeller i delfinshodene denne divergensen. Selv om kjernefysisk DNA ga et litt mer forvirrende bilde, viste det fremdeles tydelig forskjeller mellom de fire artene.

"Vi kan trygt si at så sterk divergens betyr at disse populasjonene er demografisk og evolusjonært isolert, " sier Martin Mendez, molekylær økolog ved American Museum of Natural History og hovedforfatter av delfinerbladet . " Nøkkelen er at alle bevisene - mitokondriell DNA, kjernefysisk DNA og morfologi - viste konformante mønstre av forskjellige enheter, " fortsetter han, som er "vanligvis et must for artsforslag."

Navn meg! Australske pukkellaksdelfiner venter spent på sitt helt eget vitenskapelige navn. Foto av Mendez et al., Molecular Ecology

De genetiske dataene teamet samlet inn, har ikke nok oppløsning til å avsløre hvor lenge siden pukkellaksdelfinene divergerte, og teamet har ennå til å undersøke driverne som drev drivstoff for disse spesifikasjonshendelsene. Men Mendez og kollegene har funnet ut at miljøfaktorer som strømmer og temperatur i noen delfinpopulasjoner spiller en rolle i å skille populasjoner og oppmuntre til spesiasjon. Ulike oppførsler kan også bidra til å forsterke denne separasjonen. Imidlertid spiller geografisk isolasjon en betydelig rolle i dette tilfellet. "For befolkninger som bor et par hundre kilometer fra hverandre, er det fullt mulig for dem å møtes, " sier Mendez. "Men avstanden fra Afrika til Australia er så stor, det er vanskelig å forestille seg at disse populasjonene noen gang vil være knyttet sammen."

Delfiner, Mendez og kollegene hans finner, utvikler seg relativt raskt når de er isolert fra foreldrepopulasjoner. Nye kryptiske eller skjulte arter har tilsvarende dukket opp i farvann nær Sør-Amerika. Det kan godt være andre arter av delfiner - eller hvilken som helst type dyr, faktisk - som lurer uoppdaget i en allerede oppdaget art. "Dette gjelder virkelig de fleste taxaer, " sier Mendez. Over hele linja, "legger vi til mange flere arter ved å se på genetiske data."

Mens kryptiske arter nesten helt sikkert venter på oppdagelse og vil øke hodetellingene til noen organismer, når det gjelder eldgamle forfedre, derimot, mistenker forskere nå at vi har vært for raske med å trekke artskortet. En ekstremt godt bevart, omtrent 1, 8 millioner år gammel Homo erectus- hodeskalle oppdaget i Georgia, advarte forskere om den potensielle revisjonen. Skallens rare proporsjoner - store, men med en liten hjernetilfelle - fikk forskere til å analysere variasjon mellom moderne menneskelige og sjimpanseskalle, og sammenligne disse variasjonene med andre kjente menneskelige aner. Som Guardian melder:

De konkluderte med at variasjonen blant dem ikke var større enn den man så hos Dmanisi. I stedet for å være separate arter, kan de menneskelige aner som finnes i Afrika fra samme periode ganske enkelt være normale varianter av H erectus .

Hvis forskerne har rett, vil det trimme basen til det menneskelige evolusjonstreet og stave slutten for navn som H rudolfensis, H gautengensis, H ergaster og muligens H habilis .

Den mystiske og kontroversielle Dmanisi-hodeskallen. Foto av Guram Bumbiashvili, Georgian National Museum

Gamle mennesker er selvfølgelig ikke lenger ute for oss å studere deres oppførsel og parringstendenser, så anatomi må gjøre. For nå ber forskere om flere prøver for å bestemme hvor linjen vil falle.

Linjen som skiller to arter kan være en uklar, men når det gjelder delfiner er det en stor avtale når det gjelder bevaring. Australia planlegger for eksempel å utforme beskyttelseslovgivning for sin nye delfinart, og Mendez håper andre land vil gjøre det samme.

Ikke desto mindre reiser grublingen av mennesker i delfiner i lys av disse to funnene mange spørsmål: Deler vi fraktalt genetisk informasjon og hjernens hulrom størrelse til å gruppere og omgruppere organismer, eller er det et stort genetisk mangfold i til og med kjente arter som vi har ennå å avdekke? Hva betyr det for en art å få eller miste medlemmer av slektstreet? Verden og dens organismer venter på mer forskning.

To medlemmer av den nylig identifiserte australske delfinarten. Foto av Mendez et. al., Molecular Ecology

Hva er en art? Innblikk fra delfiner og mennesker