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種になるとはどういう意味ですか? 遺伝学は答えを変えています

チャールズダーウィンにとって、「種」は定義できない用語であり、「便宜上、互いに似ている一連の個人に任意に与えられたもの」でした。 しかし、それから150年の科学者たちの試みは止められませんでした。 今日、科学者が新しい生命形態を研究するために座っているとき、彼らは種を構成するものの70以上の任意の数の定義を適用します-そしてそれぞれが生物を区別するものの異なる側面を得るのを助けます

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ある意味では、この過剰な定義は、ダーウィンのポイントを証明するのに役立ちます。種の概念は、最終的には人間の構造です。 DNAテクノロジーの進歩により、科学者は種を定義する遺伝コードを調べることで、種と見なされるものの間でより細かな線を引くことができるようになりました。 科学者がその線を引く方法は、被験者が動物か植物かによって異なります。 利用可能なツール。 科学者自身の好みと専門知識。

現在、新しい種が発見され、古い種が捨てられているため、研究者は次のことを知りたいと思っています。 コンセプトの進化と、それがどこまで進んだかを振り返ってみましょう。

おそらく最も古典的な定義は、互いに繁殖して繁殖力のある子孫を生み出すことができる生物のグループです。これはもともと1942年に進化生物学者エルンスト・マイヤーによって示された考えです。 シンプルでエレガントですが、この概念は生物学者によって非難されています。生物学者は、無性生殖する単細胞生物や他の異なる生物と繁殖することが示されている生物など、多くの生物には適用されないと主張しますハイブリッドを作成します。

代替案がすぐに生まれました。 一部の生物学者は、彼らが満たす環境のニッチに従って種を割り当てる生態学的定義を支持しました(この動物は土壌栄養素をリサイクルし、この捕食者は昆虫を抑えています)。 他の人は、種は他とは異なる物理的な特徴を持つ生物の集合であると主張しました(孔雀のfanの尾、ダーウィンのフィンチのくちばし)。

DNAの二重らせんの発見により、さらに別の定義が作成されました。科学者は、微小な遺伝的差異を探し、種を示すさらに細かい線を引くことができました。 生物学者のNiles EldredgeとJoel Cracraftによる1980年の本に基づいて、系統発生種の定義の下では、動物種はDNAのわずか2%だけ異なっていると見なされるようになりました。

「1996年に世界は今日のキツネザルの種の半分を認識していました」と、国際自然保護連合の絶滅危species種のレッドリストを管理しているクレイグ・ヒルトン・テイラーは言います。 (今日、100以上のキツネザル種が認められています。)遺伝子工学の進歩により、この組織は世界の種とその健康のより詳細な写真を得ることができました。

生態学者や自然保護論者は、かつて単数形に見えた多くの種が実際には多数であることを発見したため、これらの進歩は種であることの意味についての議論も更新しました。 スミソニアンの昆虫学者ジョン・バーンズは、DNAテクノロジーを使用して、いわゆる「不可解な種」、つまり特定の種のメンバーと物理的に同一に見えるが、ゲノムが大幅に異なる生物を区別しています。 2004年の研究で、彼は1775年に特定された熱帯蝶の種が実際に10の異なる種を含むことを決定することができました。

2010年、高度なDNAテクノロジーにより、科学者はアフリカゾウに関する古くからの議論を解決することができました。 象の細胞の核から、より一般的に使用されるミトコンドリアDNAの代わりに、より希少でより複雑なDNAを配列決定することにより、彼らはアフリカゾウが実際に数百万年前に分岐した2つの別個の種を含むことを決定しました。

「アジアゾウやマンモスと同じ種のアフリカゾウをこれ以上呼ぶことはできません」と人口遺伝学者で研究の筆頭著者であるデイビッド・ライヒはネイチャーニュースに語った

スミソニアン昆虫学キュレーターのW.ドナルドダックワースは、1975年に標本のトレイを研究しています。分類学者は伝統的に種をいじめるために物理的特性に依存してきました。 スミソニアン昆虫学キュレーターのW.ドナルドダックワースは、1975年に標本のトレイを研究しています。分類学者は伝統的に種をいじめるために物理的特性に依存してきました。 (Kjell Bloch Sandved / Smithsonian Archives)

これらおよび他のパラダイムシフトの発見をきっかけに、Mayrの元の概念は急速に崩壊しています。 たとえば、これらの2種類のアフリカゾウは、50万年前に交配を続けました。 別の例は自宅に近づきます:現代の人間の遺伝子のDNA残骸の最近の分析は、人間とネアンデルタール人(通常約70万年前に分岐した別個の種と考えられている)が10万年前に交雑したことを発見しました。

それで、これらの象と人類はまだ種を分離していますか?

これは科学的な意味論の単なる議論ではありません。 生物の種を特定することは、特に政府の行動に関しては、その動物を保護するあらゆる努力にとって重要です。 たとえば、米国の絶滅危種法に登録されている種は、政府や民間人からの破壊的な行為から保護されていますが、これらの保護は、どの生物がその絶滅危species種の一部であるかを判断する能力がなければ実施することはできません。

同時に、シーケンシング技術とテクノロジーの進歩は、今日の科学者がどの種がどの人間の行動によって影響を受けているかを正確にまとめるのに役立ちます。

「ほぼすべての種を認識できるようになりました」と、米国魚類野生生物局の法医学研究所の遺伝学チームを率いる野生生物法科学者のメアリー・カーティスは言います。 彼女の研究室は、違法に取引または収穫された疑いのある動物の遺体または製品を特定する責任があります。 20年以上前にDNAシーケンシング技術を採用して以来、このラボはより迅速に識別を行い、数百単位で確実に認識できる種の数を増やしてきました。

「遺伝学で得られるものの多くは、形も形もありません」とカーティスは言います。 ラボは、身元不明の肉、細工された装飾品、または他の動物の胃内容物のスラブを受け取ります。 これらの異常なアイテムを識別することは、通常、体型、髪の識別、およびその他の物理的特性を使用した分類学の専門家の手の届かないところにあります。 「私たちはそれをDNAでしかできません」とカーティスは言います。

それでも、以前に魚を研究したカーティスは、伝統的な分類学者の重要性を軽視していません。 「多くの場合、私たちは一緒に仕事をしています」と彼女は言います。 経験豊富な分類学者は多くの場合、認識可能なケースを迅速に識別でき、実際にそれを必要とする状況により高価なDNAシーケンスを残します。

すべての生態学者がこれらの進歩で販売されているわけではありません。 特定または再分類された種の数が急増し続けているため、「分類学的インフレ」について懸念を表明する人もいます。 彼らは、科学者がDNAテクノロジーで見ることができる差の狭い陰影に基づいて科学者が線を引くと、種の概念全体が希薄化することを心配しています。

ドイツの動物学者アンドレアス・ウィルティングは、2015年にワシントン・ポストに語ったように、「あなたが区別できるものすべてがそれ自身の種であるべきではない。」ウィルティングは現在の9種から2種のみにトラを凝縮することを提案した。

他の科学者は、かつては区別されていた種の再分類が保全努力に与える影響を懸念しています。 1973年、かつてフロリダで発見された絶滅危ed種の薄暗い海辺のスズメは、はるかに人口の多い海辺のスズメの亜種として再分類され、潜在的に有用な保全支援を逃しました。 20年もたたないうちに、薄暗い海辺のスズメは絶滅しました。

ヒルトン・テイラーは、生態学的および保護的なコミュニティがいつ、どのように種のアイデアに落ち着くかはまだわかりません。 しかし、彼は、DNA技術がこれらの分野の仕事を混乱させ、作り直すことに大きな影響を与えることを期待しています。 「多くのものが変化しています」とヒルトン・テイラーは言います。 「それが私たちが住んでいる世界です。」

この不確実性は多くの点で今日の種の定義を反映しているとヒルトン・テイラーは言います。 IUCNは、さまざまなグループや科学者の専門知識を活用して、そのレッドリストのデータを編集します。これらのグループの一部は、DNAに依存することで種を作るもののより広い概念またはより狭い概念を受け入れています。 「そこには非常に多様な科学者がいます」とヒルトン・テイラーは言います。 「私たちは自分の持っているものと一緒に行かなければなりません」

種になるとはどういう意味ですか? 遺伝学は答えを変えています