Ciągle spotykamy się z pojęciem kryteriów gatunkowych w życiu - określeniem rodzaju kwiatów na rabatach czy ryb w akwarium. Odróżnienie grzyba jadalnego od trującego może być bardzo przydatne. Ale pomimo całej pozornej prostoty tego pojęcia, w biologii kryteria gatunku i samo pojęcie „gatunku” pozostają najbardziej niejednoznaczne.
Dygresja historyczna
Sama koncepcja „życzliwości” istnieje w pojęciu ludzi od czasów starożytnych. Przez długi czas gatunek oznaczał grupę jednorodnych przedmiotów lub przedmiotów spełniających kryteria gatunku. Przykłady: rodzaje sprzętów kuchennych (patelnia, garnek, kociołek) oraz rodzaje kaczek (rogonek, cyraneczka i kaczka krzyżówka). Termin ten wprowadził do biologii Karol Linneusz – pod pozorem rozumiał niezmienne, dyskretne (różne), obiektywnie istniejące grupy organizmów żywych. W tym czasie w biologii dominowało podejście typologiczne – selekcji gatunku dokonano na podstawie kilku cech zewnętrznych.
Dzisiaj to podejście pozostaje w biologii jako kryterium morfologiczne gatunku. Wraz z gromadzeniem wiedzy z zakresu biochemii, genetyki, biogeografii i ekologii rozszerzyły się wymagania dotyczące klasyfikacji i systematyki wszelkiego życia na planecie. We współczesnej biologii gatunek rozumiany jest jako grupa organizmów (populacji), w której osobniki mogą się swobodnie krzyżować i wydawać płodne potomstwo. Jednocześnie głównym kryterium gatunku jest niemożność ich krzyżowania z przedstawicielami innych gatunków.
Gdzie to podejście nie ma zastosowania
Ale nie wszystkie żywe organizmy to podejście do określania gatunków ma zastosowanie. Kryterium gatunkowe oparte na izolacji reprodukcyjnej nie dotyczy organizmów rozmnażających się bezpłciowo i poprzez partenogenezę. Te pierwsze obejmują wszystkie prokarionty (przedjądrowe, bakterie), drugie – tylko kilka eukariotów (jądrowych), takich jak wrotki. Niewłaściwe jest używanie terminu „gatunek” w odniesieniu do wymarłych zwierząt.
Ewolucja w celu zmiany typologii
W 1859 wydarzyło się wydarzenie, które zmieniło światopogląd przyrodników i biologów. Światło dzienne ujrzała książka Karola Darwina O powstawaniu gatunków za pomocą doboru naturalnego, czyli o zachowaniu uprzywilejowanych ras w walce o życie. Autor uznał koncepcję „widoku” za sztuczną i wprowadzoną dla wygody.
Osiągnięcia genetyki i rozwój teorii ewolucji doprowadziły do tego, że typy organizmów determinowane są nie przez różnice, aleich podobieństwa lub wspólnej puli genów. Obecnie gatunek jest zbiorem populacji, które mają wspólne cechy geograficzne i ekologiczne, są zdolne do swobodnego krzyżowania się i mają podobne cechy morfofizjologiczne.
Rozszerzenie definicji pojęcia
Obecnie wiele kryteriów gatunkowych jest używanych do systematycznego pozycjonowania organizmu. Każdy głęboki trał oceaniczny wydobywa z głębin nowe stworzenia, które biolodzy próbują zainwestować w cały system organicznego świata na planecie. Wykorzystuje to wiele kryteriów widzenia, a zadanie nie jest tak łatwe, jak mogłoby się wydawać. Ale do szerokiego zastosowania w biologii stosuje się podstawowe kryteria gatunkowe, które wszyscy studiowaliśmy w szkole. Skoncentrujemy się na nich.
Klasyfikacja kryteriów gatunkowych w biologii
Kryteria gatunkowe w biologii to znaki właściwe tylko jednemu gatunkowi. Połączenie tych cech determinuje gatunek organizmu. Główne kryteria widoku to:
- Morfologiczne - całość wszystkich podobnych cech w budowie ciała. Obejmuje wszystkie struktury materialne: od chromosomów po strukturę narządów, układy i wygląd.
- Fizjologiczne - podobieństwo wszystkich procesów życiowych organizmów tego samego gatunku. To na tym poziomie zwykle ustala się izolacja reprodukcyjna przedstawicieli jednego gatunku w stosunku do innych.
- Biochemiczne - to kryterium obejmuje specyfikę białek i kwasów nukleinowych, a także specyfikę procesów enzymatycznych.
- Ekologiczno-geograficzne - czasami to kryterium dzieli się na dwaindywidualny. Charakteryzuje terytorium zamieszkania określonego gatunku.
- Genetyczna - oparta na unikalnym zestawie materiału dziedzicznego gatunku, jego jakości i strukturze.
Ułamkowa jednostka organizacji życia
Główną cechą gatunku jest wspólna pula genowa jego przedstawicieli. Jedność gatunku i jego historyczną stabilność zapewnia swobodne krzyżowanie, które utrzymuje stały przepływ genów w obrębie gatunku. Jednocześnie pula genowa gatunku ulega ciągłym zmianom w wyniku mutacji, rekombinacji i selekcji naturalnej, która staje się źródłem powstawania nowych gatunków w procesie ewolucji. Dlatego gatunek istnieje, mówiąc w przenośni, tylko w chwili ściśle przez nas przestrzeganej.
Typy widoków
Opis nowych gatunków wiąże się z niezgodnością z kryteriami już znanych gatunków – jednego lub więcej. Opis gatunku opiera się przede wszystkim na kryteriach morfologicznych i genetycznych. Pierwsza rysuje paralele między znakami zewnętrznymi, a druga skupia się na genotypie. W związku z tym w biologii rozróżnia się następujące typy gatunków:
- Gatunki monotypowe - wszystkie znaki, w tym zewnętrzne, są charakterystyczne dla wszystkich przedstawicieli gatunku.
- Gatunki politypowe - osobniki w obrębie gatunku mogą mieć różne fenotypy (cechy zewnętrzne), które bezpośrednio zależą od warunków ich siedliska. W tym przypadku kategoria „podgatunki” jest używana w taksonomii.
- Widok polimorficzny - w tym przypadku w widoku występuje kilka morfoform(grupy osobników o różnych kolorach lub innych cechach), które swobodnie krzyżują się.
- Bliźniacze gatunki. Są to gatunki, które są podobne morfologicznie, żyją na tym samym terytorium, ale nie krzyżują się. Więcej o tej koncepcji później.
- „Półgatunki”, przypadki graniczne – czasami proces specjacji nadaje grupie organizmów cechy, które zmieniają status grupy. Jest to dość skomplikowana kategoria w taksonomii i często wybór gatunku jako półgatunku budzi wiele kontrowersji wśród biologów-specjalistów.
Zróżnicowanie wewnątrzgatunkowe
Większość gatunków żywych organizmów na planecie należy do typu polimorficznego. Wiele owadów (pszczoły, termity, mrówki) wykształciło polimorfizm roboczy. W obrębie gatunku wyróżnia się samice, samce i robotnice. Takie kategorie nazywane są „kastami”.
Pod wpływem różnych czynników środowiskowych powstaje polimorfizm ekologiczny. U jelonków występują samce o różnej długości żuchw – ich rozwój jest bezpośrednio związany z warunkami rozwoju larw. Pod wpływem czynników sezonowych powstaje sezonowy polimorfizm, gdy różne pokolenia tego samego gatunku różnią się od siebie. Na przykład u pstrokatego motyla (Araschnia levana) pokolenie urodzone wczesną wiosną ma czerwone skrzydła z czarnymi plamami, a pokolenie letnie ma czarne skrzydła z białymi plamami.
Przykładem polimorfizmu u gatunku biologicznego Homo sapiens jest obecność czterech grup krwi, różnych kolorów włosów i skóry. Dlategowszelkie uprzedzenia rasowe nie mają biologicznego uzasadnienia, ponieważ wszyscy ludzie na planecie są po prostu różnymi morfoformami jednego gatunku Homo sapiens, a wszystkie rasy ludzkie znajdują się na tym samym biologicznym poziomie rozwoju. Niepodważalnym dowodem tego stwierdzenia są małżeństwa międzyrasowe, a także obecność utalentowanych artystów i naukowców wśród przedstawicieli wszystkich ras i narodowości.
Bliźnięta w naturze
Niezbyt powszechne zjawisko w przyrodzie - istnienie dwóch gatunków na tym samym terytorium, bardzo podobnych pod względem wyglądu, morfologii i anatomii, ale jednocześnie niezdolnych do krzyżowania się. Najczęściej takie gatunki znajdują się wśród tych zwierząt, które wybierają partnera seksualnego według określonego kryterium, na przykład zapachu (owady lub gryzonie) lub cech akustycznych śpiewu (ptaki).
Przykładem bliźniaczych gatunków jest to, że nazywamy komary malarią 6 gatunków pozornie identycznych owadów, które różnią się kształtem i kolorem jaj.
