Za Charlesa Darwina "vrsta" je bio neodrediv pojam, "jedan proizvoljno dat radi praktičnosti skupu pojedinaca koji slični jedni drugima". To, međutim, nije zaustavilo znanstvenike u posljednjih 150 godina od pokušaja. Kada danas znanstvenici sjede da proučavaju novi oblik života, oni primjenjuju bilo koji broj od više od 70 definicija onoga što je vrsta - i svako pomaže dobiti drugačiji aspekt onoga što organizme razlikuje.
Povezani sadržaj
- Kako znanstvenici odlučuju koje životinjske genome treba slijediti
- Ključ zaštite života na Zemlji može biti Barcoding
- Ono što su znanstvenici mislili da je to jedna vrsta zapravo je 126-plus
- Što je vrsta? Uvid iz dupina i ljudi
Na neki način, ova mnoštvo definicija pomaže dokazati Darwinovo gledište: Ideja vrste je u konačnici ljudski konstrukt. Naprednom tehnologijom DNA znanstvenici su sada u mogućnosti crtati sitnije i finije crte između onoga što smatraju vrstama, gledajući genetski kod koji ih definira. Kako će znanstvenici odlučiti povući tu crtu ovisi o tome je li njihov predmet životinja ili biljka; dostupni alati; i vlastite sklonosti i stručnost znanstvenika.
Kako se otkrivaju nove vrste, a stare izbacuju, istraživači žele znati: Kako danas definiramo vrstu? Osvrnimo se na evoluciju koncepta i koliko je daleko došao.
Možda je najklasičnija definicija skupina organizama koji se mogu međusobno uzgajati kako bi proizveli plodno potomstvo, što je ideja koju je 1942. godine evolucijski biolog Ernst Mayr iznio 1942. godine. Iako elegantan u svojoj jednostavnosti, od tada je ovaj koncept zapao od strane biologa, koji tvrde da se nije primjenjivao na mnoge organizme, poput jednoćelijskih koji se razmnožavaju aseksualno, ili onih za koje se pokazalo da se uzgajaju s drugim različitim organizmima za stvaranje hibrida.
Alternativa je nastala brzo. Neki su se biolozi zalagali za ekološku definiciju koja je dodijelila vrste u skladu s nišama u okolišu (ova životinja reciklira hranjive tvari iz tla, ovaj grabežljivac stalno kontrolira insekte). Drugi su tvrdili da je vrsta skup organizama s fizičkim karakteristikama koje su se razlikovale od ostalih (paunov obožavan rep, kljunovi Darwinove smokve).
Otkrivanje dvostruke spirale DNA potaknulo je stvaranje još jedne definicije, u kojoj bi znanstvenici mogli tražiti minutne genetske razlike i nacrtati još finije crte koje označavaju vrste. Na temelju knjige biologa Nilesa Eldredgea i Joela Cracrafta iz 1980. godine, prema definiciji filogenetske vrste, životinjske vrste sada se mogu razlikovati za samo 2 posto njihove DNK koja se smatra zasebnom.
"Još 1996. godine svijet je prepoznao pola broja vrsta lemura koje danas postoji", kaže Craig Hilton-Taylor, koja upravlja Međunarodnom unijom za očuvanje Crvenog popisa ugroženih vrsta. (Danas postoji više od 100 priznatih vrsta lemura.) Napredak genetske tehnologije dao je organizaciji mnogo detaljniju sliku svjetskih vrsta i njihovog zdravlja.
Ovakav napredak također je obnovio rasprave o tome što znači biti vrsta, budući da ekolozi i zaštitnici prirode otkrivaju da su mnoge vrste koje su se jednom pojavile jedinstveno zapravo mnoštvo. Smithsonijski entomolog John Burns koristio je DNK tehnologiju za razlikovanje brojnih takozvanih "kriptičnih vrsta" - organizama koji su fizički identični pripadnicima određene vrste, ali imaju značajno različite genome. U studiji iz 2004. godine, uspio je utvrditi da vrsta tropskog leptira identificirana 1775. godine zapravo obuhvaća 10 zasebnih vrsta.
U 2010. godini napredna tehnologija DNA omogućila je znanstvenicima da riješe vjekovnu raspravu o afričkim slonovima. Sekvenciranjem rjeđih i složenijih DNK iz jezgara slonovskih stanica, umjesto češće korištene mitohondrijske DNK, utvrdili su da afrički slonovi zapravo čine dvije odvojene vrste koje su se razišle prije milijuna godina.
"Ne možete više nazivati afričke slonove istom vrstom kao što su azijski slonovi i mamuti", rekao je David Reich, populacijski genetičar i vodeći autor studije za Nature News.
Kustos Smithsonian entomologije W. Donald Duckworth proučava ladicu uzoraka moljaca u 1975. Taksonomisti se tradicionalno oslanjaju na fizičke karakteristike kako bi razdvajali vrste. (Kjell Bloch Sandved / Smithsonian Archives) U jeku ovih i drugih otkrića koja mijenjaju paradigme, Mayrov originalni koncept brzo se raspada. Te dvije vrste afričkih slonova, primjerice, križale su se prije 500 000 godina. Još jedan primjer se približava domu: Nedavne analize ostataka DNK u genima suvremenog čovjeka otkrile su da su ljudi i neandertalci - koji se obično smatraju zasebnim vrstama koje su se razilazile otprilike prije 700 000 godina - upletene nedavno prije 100 000 godina.
Dakle, jesu li ovi slonovi i hominidi još uvijek odvojene vrste?
Ovo nije samo argument znanstvene semantike. Određivanje vrsta organizma kritično je za bilo kakve napore na zaštiti te životinje, posebno kada je riječ o akcijama vlade. Na primjer, vrsta koja se nabraja američkim Zakonom o ugroženim vrstama, stječe zaštitu od bilo kakvih destruktivnih radnji vlade i privatnih građana. Ove zaštite ne bi bilo moguće provesti bez mogućnosti utvrđivanja koji su organizmi dio te ugrožene vrste.
Istodobno, napredak u tehnikama i tehnologiji sekvenciranja pomaže današnjim znanstvenicima da bolje shvate koja su točno vrsta ljudi pod utjecajem ljudskih djelovanja.
"Sposobni smo prepoznati gotovo sve vrste [sada]", kaže Mary Curtis, forenzičarka za divlju prirodu koja vodi tim za genetiku u Laboratoriji za forenziku američke službe za ribe i divlje životinje. Njezin je laboratorij odgovoran za identifikaciju svih životinjskih ostataka ili proizvoda za koje se sumnja da su ilegalno trgovani ili izvađeni. Otkad je prihvatio tehnike slijedanja DNA prije više od 20 godina, laboratorij je mogao mnogo brže izvršiti identifikaciju i povećati broj vrsta koje ih stotine mogu pouzdano prepoznati.
"Mnogo stvari koje unosimo u genetiku nema oblik niti oblik", kaže Curtis. U laboratorij se primaju ploče neidentificiranog mesa, izrađeni ukrasni predmeti ili čak želučani sadržaj drugih životinja. Prepoznavanje ovih neobičnih predmeta obično je izvan dosega taksonomskih stručnjaka pomoću oblika tijela, identifikacije kose i drugih fizičkih karakteristika. "To možemo učiniti samo s DNK", kaže Curtis.
Ipak, Curtis, koji je prije proučavao ribe, ne umanjuje značaj tradicionalnih taksonomista. "Puno vremena radimo zajedno", kaže ona. Iskusni taksonomisti često mogu brzo prepoznati prepoznatljive slučajeve, ostavljajući skuplje DNK sekvenciranje u situacijama koje im stvarno trebaju.
Nisu svi ekolozi prodani na tom napretku. Neki izražavaju zabrinutost zbog "taksonomske inflacije", budući da broj identificiranih ili preklasificiranih vrsta i dalje raste. Oni se brinu da će znanstvenici crtati crte na temelju uskih nijansi razlike koje im DNK tehnologija omogućuje da vide cijeli se koncept vrste razrjeđuje.
"Ne bi sve što možete razlikovati trebalo biti njegova vrsta", rekao je njemački zoolog Andreas Wilting za Washington Post 2015. godine. Wilting je predložio kondenzacijske tigrove u samo dvije podvrste, od trenutačnih devet.
Drugi su znanstvenici zabrinuti zbog učinaka koji reklasifikacija klasificiranih vrsta može imati na napore očuvanja. 1973., ugroženi sumorni primorski vrabac, mala ptica jednom pronađena na Floridi, propustila je potencijalno korisnu pomoć u očuvanju tako što je reklasificirana kao podvrsta puno naseljenijeg morskog vrapca. Manje od dva desetljeća kasnije, sumorni obalni vrabac izumro je.
Hilton-Taylor još nije sigurna kada će se i kako ekološke i zaštitne zajednice naseliti na ideji vrste. Ali očekuje da će DNK tehnologija imati značajan utjecaj na ometanje i preoblikovanje rada na tim poljima. "Mnogo se stvari mijenja", kaže Hilton-Taylor. "To je svijet u kojem živimo."
Hilton-Taylor kaže da i ta nesigurnost na mnoge načine odražava definiciju vrsta. IUCN koristi stručnost raznih različitih skupina i znanstvenika kako bi prikupili podatke za svoj Crveni popis, a neke od tih skupina prihvatile su šire ili uže pojmove o tome što čini vrsta, s različitom ovisnošću o DNK. "Postoji takva raznolikost znanstvenika vani", kaže Hilton-Taylor. "Jednostavno moramo ići s onim što imamo."
