Έννοια του βιολογικού είδους
Η έννοια του βιολογικού είδους δίνει μια εξήγηση για το πώς σχηματίζονται τα είδη (ειδωλοποίηση). Ένα βιολογικό είδος είναι μια ομάδα ατόμων που μπορούν να αναπαραχθούν μαζί (πανμιξία). Ωστόσο, δεν μπορούν να αναπαραχθούν με άλλες ομάδες. Με άλλα λόγια, η ομάδα είναι αναπαραγωγικά απομονωμένη από άλλες ομάδες.
"Οι λέξεις "αναπαραγωγικά απομονωμένο" είναι οι λέξεις-κλειδιά του ορισμού του βιολογικού είδους". Ernst Mayr. p273
Σύμφωνα με τον Ernst Mayr, ένα νέο είδος σχηματίζεται όταν ένα υπάρχον είδος διασπάται. Μια παρόμοια ιδέα είχε προταθεί τον 19ο αιώνα από τον Moritz Wagner. Ο Dobzhansky περιέγραψε το ρόλο της αναπαραγωγικής απομόνωσης στο σχηματισμό νέων ειδών. Όταν ένα είδος ζει σε δύο διαφορετικές περιοχές, η γεωγραφική απομόνωση κάνει την αναπαραγωγή μεταξύ των ομάδων να μειώνεται ή να σταματά. Κάθε ομάδα αναπτύσσει χαρακτηριστικά που κάνουν την αναπαραγωγή μεταξύ τους να λειτουργεί λιγότερο καλά. Τελικά, κάθε ομάδα γίνεται ένα "καλό" βιολογικό είδος, επειδή τα δύο είδη δεν αναπαράγονται μεταξύ τους ακόμη και όταν βρίσκονται μαζί.
Αυτός εξακολουθεί να θεωρείται ο συνηθέστερος λόγος για τη διάσπαση των ειδών και έχει την τεχνική ονομασία αλλοπατρική διαφοροποίηση. Αντιδιαστέλλεται με τη συμπατρική ειδίκευση, όπου η ειδίκευση λαμβάνει χώρα παρόλο που όλα τα μέλη ζουν στην ίδια περιοχή.
Ο ρόλος του στην ταξινομία
Το βιολογικό είδος είναι ο κύριος λόγος για την ταξινόμηση των έμβιων όντων, αλλά η εφαρμογή του στην πράξη δεν είναι εύκολη. Καλά παραδείγματα αυτού είναι τα ακόλουθα:
"Η έλλειψη ζευγαρώματος, η στειρότητα ή η μη βιωσιμότητα σε διασταυρώσεις μεταξύ των στελεχών δεν έχει ποτέ θεωρηθεί από μόνη της ως καλή απόδειξη ξεχωριστών ειδών, συμπεριλαμβανομένων ακόμη και των μελετών του ίδιου του Dobzhansky για αδελφά είδη Drosophila".
"Η έννοια του βιολογικού είδους δεν έχει καμία σχέση με τους αγενείς οργανισμούς και έχει σοβαρούς περιορισμούς στην εφαρμογή της σε άλλους οργανισμούς. Ατελείωτος χρόνος και προσπάθεια μπορεί να δαπανηθεί για τη συζήτηση της έννοιας του είδους και για την επινόηση ακόμη περισσότερων τροποποιήσεων και παραλλαγών των προτεινόμενων ειδικών ορισμών. Τέτοιες συζητήσεις έχουν μεγάλη αξία για την ενθάρρυνση μιας πιο αντικειμενικής συλλογιστικής σχετικά με την εξέλιξη και την ταξινομία, αλλά, εν τω μεταξύ, η ανθρώπινη θήρευση και η καταστροφή των ενδιαιτημάτων συνεχίζουν να διαγράφουν το θέμα των ειδών. Ο χρόνος είναι εναντίον μας... Διαφορετικές έννοιες ειδών παράγουν [ομάδες υποειδών], οπότε είναι μάταιο να σκεφτόμαστε ένα οριστικό ταξινομικό σύστημα".
Αυτό σημαίνει ότι, στην πράξη, η έννοια του βιολογικού είδους δεν αρκεί από μόνη της για την ταξινόμηση των ζώων.
Ιστορικές εξελίξεις
John Ray
Το 1686 ο John Ray εισήγαγε μια μη εξελικτική βιολογική έννοια. Γι' αυτόν, τα είδη διακρίνονταν από το γεγονός ότι παρήγαγαν πάντα το ίδιο είδος, και αυτό ήταν σταθερό και μόνιμο, αν και ήταν δυνατή η σημαντική παραλλαγή εντός ενός είδους.
Η ιδέα του είδους ως φυσικού τύπου οργανισμού έχει μακρά ιστορία. Αυτό επιβιώνει ως η έννοια του δείγματος τύπου στην ταξινομία. Ήταν ο τρόπος με τον οποίο ο Λινναίος εργάστηκε στη διωνυμική ταξινόμησή του και εξακολουθεί να είναι χρήσιμη για τους ερασιτέχνες φυσιοδίφες σήμερα.
Κάρολος Δαρβίνος
Στην Καταγωγή, ο Κάρολος Δαρβίνος είπε ότι τα είδη ήταν ετικέτες που έδιναν οι ειδικοί με βάση τις παρατηρήσεις τους.
"... Θεωρώ τον όρο είδος ως έναν όρο που δίνεται αυθαίρετα για λόγους ευκολίας σε ένα σύνολο ατόμων που μοιάζουν πολύ μεταξύ τους...".
Αλλά είκοσι χρόνια πριν, είχε μια πολύ καλύτερη ιδέα. Σκέφτηκε ότι τα είδη διατηρούνται με την αναπαραγωγική απομόνωση. Λέει μάλιστα: "Ως εκ τούτου, τα είδη μπορεί να είναι καλά και να διαφέρουν ελάχιστα ως προς οποιονδήποτε εξωτερικό χαρακτήρα". Εδώ παραθέτει τα δύο αδελφά είδη φυλλοβόλων που ανακαλύφθηκαν στην Αγγλία από τον Gilbert White το 1768. Σε αυτό το πρώιμο στάδιο της καριέρας του, ο Δαρβίνος έφτασε πολύ κοντά στη σύγχρονη έννοια του βιολογικού είδους. p266
Σύγχρονη εποχή
Τα τελευταία 70 χρόνια δύο ιδέες κυριαρχούν στον τρόπο με τον οποίο οι επαγγελματίες βιολόγοι σκέφτονται για τα είδη.
Η πρώτη είναι η έννοια της γενετικής του πληθυσμού. Εδώ ένα είδος θεωρείται ως μια ομάδα που μπορεί να ζευγαρώσει μαζί, παρόλο που είναι όλα σε κάποιο βαθμό διαφορετικά. Αυτό ισοδυναμεί με το να πούμε ότι ένα είδος είναι μια δεξαμενή γονιδίων.
Η δεύτερη είναι η χρήση της ανάλυσης της αλληλουχίας του DNA για να δείξει αν τα είδη που μοιάζουν μεταξύ τους είναι γενετικά διαφορετικά. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν δεν είναι πρακτικό να γίνουν πειράματα αναπαραγωγής.
Είδη αδελφών
Τα αδελφά είδη συχνά αποκαλούνται κρυπτικά (κρυμμένα) είδη, επειδή οι διαφορές τους μπορούν να γίνουν αντιληπτές μόνο με την ανάλυση του DNA τους. Είναι πολύ συνηθισμένα στο θαλάσσιο περιβάλλον.
Πολλά κρυφά είδη υπάρχουν σε όλα τα ενδιαιτήματα. Στο θαλάσσιο βρυόζωο Celleporella hyalina, η ανάλυση αλληλουχίας DNA χρησιμοποιήθηκε για να δείξει ότι περισσότερα από δέκα οικολογικά διακριτά είδη που είχαν αποκλίνει για πολλά εκατομμύρια χρόνια.
Τα στοιχεία από τον εντοπισμό κρυπτικών ειδών σημαίνουν ότι οι παλαιότερες εκτιμήσεις του παγκόσμιου πλούτου των ειδών είναι πολύ χαμηλές. Για παράδειγμα, η έρευνα του μιτοχονδριακού DNA δείχνει ότι υπάρχουν τουλάχιστον 11 γενετικά διακριτοί πληθυσμοί καμηλοπαρδάλεις. Παρομοίως, ο βάτραχος του Αμαζονίου Eleutherodactylus ockendeni είναι τουλάχιστον τρία διαφορετικά είδη που διαχωρίστηκαν πριν από 5 εκατομμύρια χρόνια.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η έννοια του βιολογικού είδους;
A: Η έννοια του βιολογικού είδους είναι ένας τρόπος για να εξηγήσουμε πώς σχηματίζονται τα είδη (speciation). Ορίζει ένα βιολογικό είδος ως μια ομάδα ατόμων που μπορούν να αναπαραχθούν μαζί (πανμίξη) αλλά δεν μπορούν να αναπαραχθούν με άλλες ομάδες, δηλαδή είναι αναπαραγωγικά απομονωμένα από άλλες ομάδες.
Ερ: Ποιες είναι οι λέξεις-κλειδιά του ορισμού του βιολογικού είδους;
Α: Οι λέξεις-κλειδιά του ορισμού του βιολογικού είδους είναι "αναπαραγωγικά απομονωμένο", σύμφωνα με τον Ernst Mayr.
Ερ: Πώς σχηματίζεται ένα νέο είδος σύμφωνα με τον Ernst Mayr;
Α: Ο Ernst Mayr προτείνει ότι ένα νέο είδος σχηματίζεται όταν ένα υπάρχον είδος διασπάται.
Ερ: Ποιος άλλος πρότεινε την ιδέα της διάσπασης ενός είδους τον 19ο αιώνα;
Α: Ο Moritz Wagner πρότεινε μια παρόμοια ιδέα διάσπασης ειδών τον 19ο αιώνα.
Ερ: Ποιο ρόλο παίζει η αναπαραγωγική απομόνωση στο σχηματισμό νέων ειδών;
Α: Η αναπαραγωγική απομόνωση παίζει καθοριστικό ρόλο στο σχηματισμό νέων ειδών. Μόλις ένα είδος ζει σε δύο διαφορετικές περιοχές, η γεωγραφική απομόνωση κάνει την αναπαραγωγή μεταξύ των ομάδων να μειώνεται ή να σταματά. Κάθε ομάδα αναπτύσσει χαρακτηριστικά που κάνουν την αναπαραγωγή μεταξύ τους να λειτουργεί λιγότερο καλά. Τελικά, κάθε ομάδα γίνεται ένα "καλό" βιολογικό είδος, επειδή τα δύο είδη δεν αναπαράγονται μεταξύ τους, ακόμη και όταν βρίσκονται μαζί.
Ερ: Ποιος είναι ο πιο συνηθισμένος λόγος για τη διάσπαση των ειδών;
Α: Η γεωγραφική απομόνωση ή η αλλοπατρική εξειδίκευση εξακολουθεί να θεωρείται ο συνηθέστερος λόγος για τη διάσπαση των ειδών.
Ερ: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της αλλοπατρικής ειδίκευσης και της συμπατρικής ειδίκευσης;
Α: Η αλλοπατρική ειδίκευση είναι ο πιο συνηθισμένος λόγος διάσπασης ειδών και συμβαίνει όταν ένα είδος ζει σε διαφορετικές γεωγραφικές περιοχές, γεγονός που οδηγεί σε αναπαραγωγική απομόνωση. Εν τω μεταξύ, η συμπατρική ειδίκευση λαμβάνει χώρα παρόλο που όλα τα μέλη ενός είδους ζουν στην ίδια περιοχή.
