Voor Charles Darwin was 'soort' een ondefinieerbare term, 'een willekeurig ter wille van het gemak gegeven aan een groep individuen die sterk op elkaar lijken'. Dat heeft wetenschappers in de 150 jaar daarna echter niet weerhouden te proberen. Wanneer wetenschappers vandaag de dag gaan zitten om een nieuwe vorm van leven te bestuderen, passen ze een willekeurig aantal van meer dan 70 definities toe van wat een soort is - en elk helpt om een ander aspect te krijgen van wat organismen onderscheidt.
gerelateerde inhoud
- Hoe wetenschappers beslissen welke dieren genomen moeten worden
- De sleutel tot het beschermen van het leven op aarde kan het barcoderen zijn
- Wat wetenschappers dachten dat één soort was, is eigenlijk 126-plus
- Wat is een soort? Inzicht van dolfijnen en mensen
In zekere zin helpt deze overvloed aan definities het punt van Darwin te bewijzen: het idee van een soort is uiteindelijk een menselijke constructie. Met de voortschrijdende DNA-technologie kunnen wetenschappers nu steeds fijnere lijnen trekken tussen wat zij als soorten beschouwen door te kijken naar de genetische code die hen definieert. Hoe wetenschappers ervoor kiezen die lijn te trekken, hangt ervan af of hun onderwerp een dier of plant is; de beschikbare hulpmiddelen; en de eigen voorkeur en expertise van de wetenschapper.
Nu nieuwe soorten worden ontdekt en oude worden weggegooid, willen onderzoekers weten: hoe definiëren we een soort vandaag? Laten we terugkijken op de evolutie van het concept en hoe ver het is gekomen.
Misschien is de meest klassieke definitie een groep organismen die met elkaar kunnen fokken om vruchtbare nakomelingen te produceren, een idee dat oorspronkelijk in 1942 werd uiteengezet door evolutionair bioloog Ernst Mayr. Hoewel elegant in zijn eenvoud, is dit concept sindsdien onder vuur genomen door biologen, die beweren dat het niet van toepassing was op veel organismen, zoals eencellige die zich ongeslachtelijk voortplanten, of waarvan is aangetoond dat ze met andere verschillende organismen fokken. om hybriden te maken.
Alternatieven ontstonden snel. Sommige biologen zijn voorstander van een ecologische definitie die soorten toewijst op basis van de niches die ze vullen in het milieu (dit dier recycleert bodemvoedingsstoffen, dit roofdier houdt insecten onder controle). Anderen beweerden dat een soort een verzameling organismen was met fysieke kenmerken die zich van anderen onderscheiden (de gewaaide staart van de pauw, de snavels van Darwins vinken).
De ontdekking van de dubbele helix van DNA leidde tot de creatie van nog een andere definitie, een waarin wetenschappers konden zoeken naar zeer kleine genetische verschillen en nog fijnere lijnen tekenen die soorten aanduiden. Gebaseerd op een boek uit 1980 van biologen Niles Eldredge en Joel Cracraft, onder de definitie van een fylogenetische soort, kunnen diersoorten nu met slechts 2 procent van hun DNA verschillen om als afzonderlijk te worden beschouwd.
"In 1996 erkende de wereld de helft van het aantal soorten maki dat er tegenwoordig is", zegt Craig Hilton-Taylor, die de Rode Lijst van bedreigde soorten van de International Union for the Conservation of Nature beheert. (Vandaag zijn er meer dan 100 erkende makensoorten.) Vooruitgang in genetische technologie heeft de organisatie een veel gedetailleerder beeld gegeven van de soorten van de wereld en hun gezondheid.
Deze vorderingen hebben ook nieuwe discussies opgeleverd over wat het betekent om een soort te zijn, aangezien ecologen en natuurbeschermers ontdekken dat veel soorten die ooit uniek leken, in feite massa's zijn. Smithsonian entomoloog John Burns heeft DNA-technologie gebruikt om een aantal zogenaamde "cryptische soorten" te onderscheiden - organismen die fysiek identiek lijken aan een lid van een bepaalde soort, maar die aanzienlijk verschillende genomen hebben. In een onderzoek uit 2004 kon hij vaststellen dat een in 1775 geïdentificeerde soort tropische vlinder eigenlijk 10 afzonderlijke soorten omvatte.
In 2010 konden wetenschappers dankzij de geavanceerde DNA-technologie een eeuwenoud debat over Afrikaanse olifanten oplossen. Door het zeldzamere en complexere DNA te bepalen uit de kernen van olifantencellen, in plaats van het meer algemeen gebruikte mitochondriale DNA, bepaalden ze dat Afrikaanse olifanten eigenlijk twee afzonderlijke soorten omvatten die miljoenen jaren geleden uiteen liepen.
"Je kunt Afrikaanse olifanten niet meer dezelfde soort noemen als Aziatische olifanten en de mammoet, " vertelde David Reich, een populatiegeneticus en hoofdauteur van de studie .
Smithsonian entomologiecurator W. Donald Duckworth bestudeert een dienblad met motspecimens in 1975. Taxonomen vertrouwden traditioneel op fysieke eigenschappen om soorten uit elkaar te halen. (Kjell Bloch Sandved / Smithsonian Archives) Na deze en andere paradigma-veranderende ontdekkingen, valt het oorspronkelijke concept van Mayr snel uit elkaar. Die twee soorten Afrikaanse olifanten bijvoorbeeld bleven maar 500.000 jaar geleden kruisen. Een ander voorbeeld komt dichter bij huis: recente analyses van DNA-overblijfselen in de genen van de moderne mens hebben aangetoond dat mensen en Neanderthalers - meestal beschouwd als afzonderlijke soorten die ongeveer 700.000 jaar geleden uiteenliepen - tot 100.000 jaar geleden inteelt.
Dus zijn deze olifanten en mensachtigen nog steeds gescheiden soorten?
Dit is niet alleen een argument van wetenschappelijke semantiek. Het aanwijzen van de soort van een organisme is van cruciaal belang voor alle inspanningen om dat dier te beschermen, vooral als het gaat om overheidsmaatregelen. Een soort die wordt opgenomen in de US Endangered Species Act, bijvoorbeeld, krijgt bescherming tegen destructieve acties van de overheid en particulieren. Deze bescherming zou onmogelijk te handhaven zijn zonder het vermogen om te bepalen welke organismen deel uitmaken van die bedreigde soort.
Tegelijkertijd helpen de vooruitgang in sequencingtechnieken en -technologie wetenschappers van vandaag beter bij elkaar te brengen welke soorten precies worden beïnvloed door welke menselijke acties.
"We zijn in staat om bijna elke soort [nu] te herkennen, " zegt Mary Curtis, een forensisch wetenschapper in het wild die het genetica-team leidt in het Forensics Laboratory van de US Fish and Wildlife Service. Haar laboratorium is verantwoordelijk voor het identificeren van dierlijke resten of producten waarvan vermoed wordt dat ze illegaal zijn verhandeld of geoogst. Sinds het toepassen van DNA-sequencing-technieken meer dan 20 jaar geleden, is het lab in staat geweest om identificaties veel sneller te maken en het aantal soorten te vergroten dat het op betrouwbare wijze met honderden kan herkennen.
"Veel van de dingen die we in de genetica krijgen, hebben geen vorm, " zegt Curtis. Het lab ontvangt platen van niet-geïdentificeerd vlees, bewerkte decoratieve artikelen of zelfs de maaginhoud van andere dieren. Het identificeren van deze ongewone items is meestal buiten het bereik van taxonomische experts die lichaamsvorm, haaridentificatie en andere fysieke kenmerken gebruiken. "Dat kunnen we alleen doen met DNA, " zegt Curtis.
Toch negeert Curtis, die eerder vissen bestudeerde, het belang van traditionele taxonomen niet. "Vaak werken we samen", zegt ze. Ervaren taxonomen kunnen vaak snel herkenbare gevallen identificeren, waardoor de duurdere DNA-sequenties achterblijven voor de situaties die het echt nodig hebben.
Niet alle ecologen zijn verkocht op deze voorschotten. Sommigen uiten hun bezorgdheid over 'taxonomische inflatie', aangezien het aantal geïdentificeerde of herclassificeerde soorten blijft stijgen. Ze maken zich zorgen dat wetenschappers, terwijl ze lijnen trekken op basis van de nauwe schakeringen die DNA-technologie hen laat zien, het hele concept van een soort wordt verdund.
"Niet alles wat je kunt onderscheiden moet zijn eigen soort zijn, " zoals de Duitse zoöloog Andreas Wilting in 2015 aan de Washington Post vertelde. Wilting had voorgesteld om tijgers te condenseren in slechts twee ondersoorten, van de huidige negen.
Andere wetenschappers maken zich zorgen over de effecten die herclassificatie van eenmaal verschillende soorten kan hebben op instandhoudingsinspanningen. In 1973 miste de bedreigde, schemerige kustmus, een kleine vogel die ooit in Florida werd gevonden, potentieel nuttige hulp bij het behoud door opnieuw te worden geclassificeerd als een ondersoort van de veel meer dichtbevolkte kustmus. Minder dan twee decennia later was de duistere kustmus uitgestorven.
Hilton-Taylor weet nog niet zeker wanneer of hoe de ecologische en natuurbeschermingsgemeenschappen zich zullen vestigen op het idee van een soort. Maar hij verwacht wel dat DNA-technologie een aanzienlijke impact zal hebben op het verstoren en hervormen van het werk van die velden. "Veel dingen veranderen, " zegt Hilton-Taylor. "Dat is de wereld waarin we leven."
Deze onzekerheid weerspiegelt in veel opzichten ook de definitie van soorten vandaag de dag, zegt Hilton-Taylor. De IUCN maakt gebruik van de expertise van verschillende groepen en wetenschappers om gegevens voor zijn Rode Lijst samen te stellen, en sommige van die groepen hebben bredere of smallere concepten van wat een soort maakt omarmd, met een verschillende afhankelijkheid van DNA. "Er is zo'n diversiteit aan wetenschappers", zegt Hilton-Taylor. "We moeten gewoon gaan met wat we hebben."
