Вид это категория не существующая в природе: Биология в вопросах и ответах

Альтернативные концепции современных видов (т. Е. Основные классы определений современных видов) и свойства, на которых они основаны (изменено из de Queiroz, 2005). Свойства (или обратные свойства), которые представляют пороги, пересекаемые расходящимися линиями и которые обычно рассматриваются как необходимые свойства видов, отмечены звездочкой (*). Обратите внимание, что согласно предложению об объединении, описанному в этой статье, различные идеи, обобщенные в этой таблице, больше не будут считаться концепциями отдельных видов (альтернативную терминологию см. De Queiroz, 1998).Все эти идеи соответствуют единой общей концепции, согласно которой виды приравниваются к отдельно развивающимся линиям метапопуляции, и многие из свойств (*) более уместно интерпретировать как рабочие критерии (линии свидетельства), относящиеся к оценке разделения линий.

Альтернативные концепции современных видов (т. е. основные классы определений современных видов) и свойства, на которых они основаны (изменено из de Queiroz, 2005). Свойства (или обратные свойства), которые представляют пороги, пересекаемые расходящимися линиями и которые обычно рассматриваются как необходимые свойства видов, отмечены звездочкой (*). Обратите внимание, что согласно предложению об объединении, описанному в этой статье, различные идеи, обобщенные в этой таблице, больше не будут считаться концепциями отдельных видов (альтернативную терминологию см. De Queiroz, 1998).Все эти идеи соответствуют единой общей концепции, согласно которой виды приравниваются к отдельно развивающимся линиям метапопуляции, и многие из свойств (*) более уместно интерпретировать как рабочие критерии (линии свидетельства), относящиеся к оценке разделения линий.

Причина такой несовместимости связана с различными биологическими свойствами, на которых основаны несколько альтернативных концепций; например, внутренняя репродуктивная изоляция в случае изолированной версии концепции биологического вида, занятие отдельной ниши или адаптивной зоны в случае концепции экологического вида и фиксированные различия состояния характера в случае диагностируемой версии концепции биологического вида. филогенетическая концепция вида (таблица 1).Более того, этих различий в акцентах следует ожидать, потому что различные свойства представляют наибольший интерес для разных подгрупп биологов. Например, репродуктивная несовместимость имеет центральное значение для биологов, изучающих гибридные зоны, нишевые различия имеют первостепенное значение для экологов, а диагностируемость и монофилия имеют фундаментальное значение для систематиков. Точно так же морфологические различия являются ключевыми для палеонтологов и музейных систематиков, тогда как генетические различия являются ключевыми для популяционных генетиков и молекулярных систематиков.С другой стороны, для биологов, применяющих мультидисциплинарный подход, или тех, кто может отказаться от своих личных инвестиций и исследовательских интересов, все концепции кажутся полезными. Все они основаны на важных биологических свойствах.

Выверка

Общий элемент

Как я утверждал ранее (например, de Queiroz, 1998, 1999, 2005a, 2005b, 2005c), ключом к согласованию концепций альтернативных видов является определение общего элемента, который подразумевает единую, более общую концепцию видов.Предыдущие попытки решить проблему концепции видов имели тенденцию вместо этого затемнять решение, подчеркивая различия, а не сходства между конкурирующими концепциями. Оказывается, все современные концепции видов имеют общий элемент, и, что не менее важно, этот общий элемент является фундаментальным для способа концептуализации видов. Общая концепция, к которой я обращаюсь, приравнивает виды к отдельно развивающимся линиям метапопуляции, или, более конкретно, к сегментам таких линий.Чтобы уточнить, здесь термин линия относится к серии предков-потомков (Simpson, 1961; Hull, 1980) в данном случае метапопуляций или просто метапопуляции, растянутой во времени (ср. Simpson, 1951). Его не следует путать с кладой или монофилетической группой, которую иногда также называют линией, но обычно она состоит из нескольких линий (отдельных ветвей). Термин «метапопуляция » относится к инклюзивной популяции, состоящей из связанных субпопуляций (Levins, 1970; Hanski and Gaggiotti, 2004).Он используется здесь, чтобы отличить виды, которые традиционно считаются проживающими на верхнем конце континуума популяционного уровня, от популяций на нижнем конце континуума, таких как демы и семейные группы. Наконец, вид — это не вся линия метапопуляции, а только ее сегмент. Дело здесь в том, что виды дают начало другим видам, тем самым формируя родословные (на уровне вида). Любой данный вид является лишь одним из многих сегментов, составляющих родословную на таком уровне вида.

Отличия

Учитывая, что все современные концепции видов разделяют общее мнение о том, что виды являются (сегментами) отдельно развивающихся ветвей метапопуляции (доказательства см. В de Queiroz, 1998), поучительно подумать о том, как много разногласий в концепциях видов может существовать, несмотря на это общее концептуальное соглашение. Уточнение возникает, когда мы рассматриваем различия между концепциями альтернативных видов в контексте общего элемента (т.е., идея о том, что виды являются отдельно развивающимися линиями метапопуляции). Если мы считаем, что общий элемент является основным определяющим свойством категории видов, то разнообразие концепций видов можно объяснить, постулируя, что многие свойства, лежащие в основе альтернативных концепций видов (отмеченные звездочкой в ​​таблице 1), имеют неявно трактовались как второстепенные определяющие свойства категории видов. Дело в том, что большинство концепций альтернативных видов принимают различные свойства родословных как второстепенные определяющие свойства.Таким образом, согласно всем представлениям о видах, вид является отдельно развивающейся ветвью метапопуляции, но согласно изолированной версии концепции биологического вида, эта линия также должна быть внутренне репродуктивно изолирована от других линий; согласно концепции экологического вида, родословная также должна занимать другую нишу; согласно концепции фенетического вида, он также должен быть фенетически различимым; согласно концепции филогенетического вида (монофильная версия), он также должен быть монофилетическим с точки зрения составляющих его генов, организмов или субпопуляций и т. д.

Причина того, что эти различные вторичные свойства (критерии вторичных видов) приводят к несовместимым представлениям о видах, заключается в том, что они возникают в разное время в процессе видообразования (здесь используются в общем смысле, чтобы охватить все явления, которые подчеркивались современными людьми). биологи). Видообразование можно концептуализировать в терминах нескольких общих эволюционных процессов: мутации, естественного отбора, миграции (или ее отсутствия) и генетического дрейфа. Однако персонажи, на которые влияют эти процессы, очень разнообразны.Они могут быть генотипическими или фенотипическими; качественный или количественный; селективно выгодный, невыгодный или нейтральный; и они могут включать множество различных аспектов биологии организма, включая генетику, развитие, морфологию, физиологию и поведение. Что касается проблемы концепции вида, важным моментом является то, что изменения этих признаков приводят к приобретению ряда различных свойств за счет расходящихся линий. Таким образом, по мере расхождения линий они (или составляющие их организмы) становятся фенетически различимыми.Их можно диагностировать с помощью фиксированных состояний характера. Их гениталии, гаметы и системы развития становятся несовместимыми. Их системы распознавания партнера расходятся до такой степени, что организмы больше не распознают друг друга как потенциальных партнеров. Они развивают особую экологию. И они проходят полифилетическую, парафилетическую и монофилетическую стадии с точки зрения составляющих их генов. Проблема в том, что не все эти изменения происходят одновременно и даже не обязательно происходят в регулярном порядке (de Queiroz, 1998).Причина, по которой это является проблемой, заключается в том, что каждая из нескольких различных концепций видов принимает различные свойства из этого набора в качестве определяющих (необходимых) свойств категории видов. Это причина того, что различные концепции видов, несмотря на наличие общего фундаментального элемента, тем не менее могут привести к различным выводам относительно того, какие линии заслуживают признания видов.

Рисунок 1 — это сильно упрощенная диаграмма, представляющая процесс разделения и расхождения родословных (т.э., видообразование). Оттенки серого представляют дочерние линии, которые со временем становятся все более и более отличными друг от друга, а пронумерованные линии представляют времена, когда они приобретают разные свойства по отношению друг к другу — например, когда они становятся фенетически различимыми, диагностируемыми, взаимно монофилетическими. , репродуктивно несовместимые, экологически отличные и т. д. Этот набор свойств образует большую серую зону, в которой концепции альтернативных видов вступают в конфликт.По обе стороны серой зоны будет единодушное мнение о количестве видов. Перед приобретением первой собственности все согласятся, что существует один вид, а после приобретения последней собственности все согласятся, что их два. Между тем, однако, возникнут разногласия. Причина в том, что каждая из нескольких различных концепций современных видов принимает различное свойство (представленное горизонтальными линиями) в качестве границы для рассмотрения отдельно развивающейся линии как вида.Таким образом, некоторые люди проведут границу относительно рано в процессе дивергенции, возможно, там, где различия в количественных признаках делают родословные фенетически различимыми. Другие проведут границу несколько позже, возможно, там, где у потомков возникает внутренний репродуктивный барьер. А третьи еще позже проведут отсечку, возможно, когда обе линии образуют эксклюзивные (монофилетические) группы в терминах множественных генных деревьев. Это причина проблемы концепции вида. Это причина существования столь многих несовместимых определений категории видов, несмотря на широко распространенное мнение об общей природе видов.

Рисунок 1

Разделение по линиям и дивергенция (видообразование) и концепции видов (по de Queiroz, 1998, 1999, 2005a). Эта очень упрощенная диаграмма представляет собой разделение одной линии (видов) с образованием двух линий (видов). Градации оттенков серого представляют дочерние линии, расходящиеся во времени, а горизонтальные линии, обозначенные SC (видовой критерий) от 1 до 9, представляют моменты времени, в которые они приобретают различные свойства (т.е. когда они становятся фенетически различимыми, диагностируемыми, взаимно монофилетическими, репродуктивно несовместимые, экологически отличные и т. д.). Весь набор свойств образует серую зону, в которой вступают в противоречие концепции альтернативных видов. По обе стороны серой зоны будет единодушное мнение о количестве видов. Перед приобретением первой собственности все согласятся, что существует один вид, а после приобретения последней собственности все согласятся, что их два. Между тем, однако, возникнут разногласия. Причина в том, что различные современные видовые концепции принимают разные свойства (представленные горизонтальными линиями) в качестве критериев своего вида, то есть в качестве критериев отсечения для рассмотрения отдельно развивающейся линии как вида.

Рис. 1

Разделение по линиям и дивергенция (видообразование) и концепции видов (по de Queiroz, 1998, 1999, 2005a). Эта очень упрощенная диаграмма представляет собой разделение одной линии (видов) с образованием двух линий (видов). Градации оттенков серого представляют дочерние линии, расходящиеся во времени, а горизонтальные линии, обозначенные SC (видовой критерий) от 1 до 9, представляют моменты времени, в которые они приобретают различные свойства (т.е. когда они становятся фенетически различимыми, диагностируемыми, взаимно монофилетическими, репродуктивно несовместимые, экологически отличные и т. д.). Весь набор свойств образует серую зону, в которой вступают в противоречие концепции альтернативных видов. По обе стороны серой зоны будет единодушное мнение о количестве видов. Перед приобретением первой собственности все согласятся, что существует один вид, а после приобретения последней собственности все согласятся, что их два. Между тем, однако, возникнут разногласия. Причина в том, что различные современные видовые концепции принимают разные свойства (представленные горизонтальными линиями) в качестве критериев своего вида, то есть в качестве критериев отсечения для рассмотрения отдельно развивающейся линии как вида.

Унифицированная концепция видов

Ситуация, которую я только что описал, предлагает простое решение проблемы концепции вида. Решение включает относительно небольшой, но все же фундаментальный сдвиг в способе концептуализации видов. Он сохраняет элемент, который является общим для всех современных концепций видов, и устраняет конфликты между этими конкурирующими концепциями, не отрицая важности свойств, лежащих в основе их очевидных различий.Короче говоря, он представляет собой единую видовую концепцию.

Решение состоит из двух компонентов. Во-первых, он сохраняет общий элемент — общую концепцию видов как отдельно развивающихся ветвей метапопуляции (или, точнее, их сегментов). Во-вторых, он трактует это свойство как только необходимое свойство вида. Другими словами, все другие свойства, которые ранее рассматривались как необходимые свойства видов — свойства, которые создавали несовместимость между альтернативными концепциями видов, — переинтерпретируются как больше не определяющие (необходимые) свойства категории видов.Вместо этого они считаются случайными свойствами: свойствами, которые виды могут приобретать или не приобретать в течение своего существования. Другими словами, клоны не должны быть фенетически различимыми, диагностируемыми, монофилетическими, внутренне репродуктивно изолированными, экологически дивергентными или чем-либо еще, чтобы считаться видами. Они только должны развиваться отдельно от других линий. Если это предложение будет принято, то более неуместно называть рассматриваемые идеи (Таблица 1) концепциями различных видов, и требуется пересмотренная терминология (см. De Queiroz, 1998).

Несмотря на отрицание того, что определенные свойства являются необходимыми свойствами видов, важной частью того, что концепция вида, вытекающая из вышеупомянутого предложения, может считаться унифицированной, является то, что она продолжает охватывать различные свойства, которые считались важными в рамках конкурирующих видов. концепции. Эти свойства — бывшие критерии вторичного вида — остаются важными по двум причинам. Во-первых, они служат важными рабочими критериями или линиями доказательств, относящихся к оценке разделения родословных.Эти свойства, такие как фенетическая различимость, реципрокная монофилия, пре- и постзиготическая репродуктивная изоляция и т. Д. — все это свойства, которые клоны приобретают по мере того, как они отделяются и расходятся друг от друга, и, следовательно, представляют собой свидетельство разделения и расхождения клонов. Поскольку виды концептуализируются как (сегменты) отдельно развивающихся родословных, свидетельства разделения родов являются свидетельством существования разных видов. Таким образом, рассматриваемые свойства по-прежнему имеют прямое отношение к проблеме разграничения видов.

Второй способ сохранения важности этих свойств состоит в том, что их можно использовать для определения подкатегорий категории видов, то есть для распознавания различных классов видов на основе свойств, которыми эти виды обладают. Однако, в отличие от способа, которым классы видов были названы в рамках альтернативных концепций видов — то есть с использованием слишком общих и, следовательно, вводящих в заблуждение прилагательных (например, биологические виды, экологические виды, филогенетические виды и т. Д.) — более точные и, следовательно, Более полезная терминология может быть разработана в рамках концепции единого вида с использованием прилагательных, описывающих интересующие свойства (например,g., репродуктивно изолированные виды, экологически дифференцированные виды, монофилетические виды и т. д.). Подкатегории категории видов важны тем, что они состоят из тех видов, которые имеют отношение к решению конкретных биологических вопросов. Например, для изучения подкрепления (Butlin 1987) требуются виды, которые демонстрируют репродуктивную несовместимость после спаривания, тогда как исследование, в котором используется филогения на уровне видов для того, чтобы делать выводы об исторической биогеографии, может быть лучше выполнено с использованием видов, проявляющих монофильность.В любом случае, суть в том, что концепция единого вида продолжит охватывать все свойства, которые предыдущие авторы считали важными; он просто не рассматривал бы любые из этих свойств как необходимые свойства видов.

Здесь уместно отметить, что только что описанная концепция единого вида — это не концепция нового вида, а просто четкое разделение теоретической концепции видов (как отдельно развивающихся линий метапопуляции) от действующих критериев (линий доказательств), которые являются используется для его эмпирического применения.Таким образом, неудивительно, что несколько ранее предложенных характеристик категории видов близко соответствуют единой концепции видов. Таким образом, идеи, которые Майр (1963) назвал «концепцией скрещивания популяций» (например, Райт, 1940; Майр, 1942; Добжанский, 1950), а позже (например, Майр, 1969, 1970), относились к «концепции биологического вида» , по крайней мере, на начальном этапе, к общей теоретической концепции видов (хотя и ограниченной размножающимися половым путем организмам), которую не следует путать с популярным определением вида Майра, которое включает рабочий критерий внутренней репродуктивной изоляции (de Queiroz, 2005a).Точно так же определения видов Симпсона (1951, 1961) и Уайли (1978) не включают рабочих критериев и, таким образом, близко соответствуют единой концепции видов (de Queiroz, 1998, 1999). Более того, Mayden (1997, 1999) признал, что эти характеристики представляют собой общую общую концепцию видов, и что многие из альтернативных взглядов различаются главным образом операционными критериями. Характеристика видов, предложенная Хеннигом (Hennig, 1966), аналогична общей биологической концепции видов.Его отличительное свойство — вымирание видов-предков, когда они дают начало видам-потомкам — было принято в интересах строгого соответствия вложенной иерархической модели (Hennig, 1966: 64; Meier and Willmann, 2000) и не является рабочим критерием. для решения, когда линия достаточно расходится, чтобы считаться видом. И, наконец, свойства, которые Темплтон (1989) идентифицировал как механизмы сплоченности, относящиеся к его определению вида, хотя и связаны с несколькими рабочими критериями видов, представляют собой явления, которые предположительно ответственны за существование линий метапопуляции (см. Pigliucci, 2003; de Queiroz , 2005c).

Последствия для определения границ видов

Концепция единого вида имеет последствия для проблемы разграничения видов, некоторые из которых я кратко опишу в оставшейся части этой статьи.

Концептуализация против разграничения

Одним из наиболее важных следствий единой концепции видов является то, что она проясняет проблему разграничения видов, четко отделяя концептуальную проблему определения категории видов (концептуализация видов) от методологической проблемы установления границ и количества видов (видов). делимитация).Ранее эти два вопроса обычно путали в том смысле, что те же свойства, которые использовались для вывода границ и численности видов, также считались необходимыми для того, чтобы линия могла рассматриваться как вид (т. Е. Для решения, когда линия достаточно разошлась, чтобы считаться видом ). Более того, поскольку разные авторы считали необходимыми разные свойства, они обычно расходились во мнениях относительно границ и количества видов. Другими словами, проблема разграничения видов была тесно переплетена с проблемой концептуализации видов и безнадежно сбивалась с толку из-за разногласий по поводу концепции вида.

Напротив, согласно концепции единого вида, рассматриваемые свойства больше не считаются необходимыми свойствами видов. Эта ситуация проясняет проблему разграничения видов, показывая, что эти свойства не имеют ничего общего с концептуальной проблемой определения категории видов. Вместо этого их более уместно рассматривать как линии свидетельств, относящихся к принципиально иной методологической (а не концептуальной) проблеме установления границ и количества видов, то есть разграничению видов.Таким образом, согласно единой концепции видов, больше не должно быть разногласий по поводу границ и количества видов, возникающих исключительно из разногласий по поводу определения категории видов. Вместо этого разногласия по поводу разграничения видов должны возникать в результате разногласий или различий по одному или нескольким из следующих вопросов: надежность конкретных методов (например, для определения разделения по родословным), актуальность конкретных данных, временной масштаб (годы против десятилетий против столетий, и т.п.), перспективные и ретроспективные перспективы и случаи неполного разделения родословных.

Релевантность разнообразных свойств

Еще одним следствием единой концепции видов является то, что многие различные свойства имеют отношение к проблеме разграничения видов. В соответствии с большинством концепций альтернативных видов, в которых различные свойства, приобретенные расходящимися линиями, рассматривались как необходимые свойства видов, другое из этих свойств считалось необходимым в рамках каждой альтернативной концепции.Эта практика создала нежелательную ситуацию, в которой концепция каждого альтернативного вида чрезмерно подчеркивала только одно из различных свойств за счет других (Bush, 1995), а биологи вели непрекращающуюся битву за то, какое свойство следует считать наиболее важным.

Напротив, в рамках концепции единого вида большинство свойств, выделенных в рамках альтернативных концепций, следует рассматривать как относящиеся к вопросу о разграничении видов. В контексте концепции единого вида любое свойство, свидетельствующее о разделении родословных, имеет отношение к выводу границ и количества видов.Учитывая свойства, которые ранее были приняты в качестве критериев вторичного вида (отмеченные звездочкой в ​​таблице 1), либо само свойство (внутренняя репродуктивная изоляция, монофилия, исключительное слияние, диагностируемость, дефицит генетических промежуточных продуктов), либо его обратное (несовместимость) системы оплодотворения, различные ниши, фенетическая различимость), свидетельствует о разделении клонов. Таким образом, все эти свойства имеют отношение (как свидетельства) к проблеме разграничения видов.

Количество доказательств

Рассмотрение рассматриваемых свойств как свидетельства разделения родословных имеет дополнительные последствия. Во-первых, любое свидетельство разделения клонов достаточно, чтобы сделать вывод о существовании отдельных видов (сравните Mayden, 1999). В той степени, в которой обладание (группой популяций) даже одним значимым свойством дает такое свидетельство, это может считаться свидетельством существования вида. Это не означает, что свойства безошибочны; напротив, любые доказательства могут ввести в заблуждение, если их неправильно истолковать.Например, существование отдельных видов обычно выводится из реципрокной монофилии аллелей в данном локусе в аллопартически или парапатрически распределенных наборах популяций (например, Moritz, 1994; Avise and Wollenberg, 1997). Однако, если локус наследуется по материнской линии, как в случае митохондриальной ДНК, то модель реципрокной монофилии также может быть результатом малых расстояний распространения самок, даже когда аутосомные и унаследованные от отца гены регулярно обмениваются между одними и теми же наборами популяций ( е.г., Ирвин, 2002). Другими словами, из таких данных можно вывести два или более вида, даже если рассматриваемые популяции образуют единую метапопуляционную ветвь. Таким образом, дело не в том, что наличие единственного свойства гарантирует, что совокупность популяций, обладающих этим свойством, представляет отдельную линию (т. Е. Вид), а только в том, что наличие единственного свойства представляет собой свидетельство (которое всегда допускает ошибки), подтверждающее эта гипотеза.

С другой стороны, отсутствие какого-либо одного или нескольких из рассматриваемых свойств не является доказательством , а не , противоречащим гипотезе разделения родословных.Другими словами, линия может не иметь одного или нескольких из этих свойств, даже если она развивается отдельно от всех других линий. Причина, конечно, в том, что линия, возможно, еще не развила свойства, как можно было бы ожидать, если она все еще находится на ранних стадиях расхождения. Таким образом, существует асимметрия в отношении доказательств, предоставляемых рассматриваемыми объектами: наличие любого из этих свойств составляет доказательство для разделения по происхождению , но отсутствие того же свойства не является доказательством , а не , является доказательством против разделения по родословным — то есть против гипотезы об отдельных видах.При рассмотрении только рассматриваемых свойств только отсутствие всех этих свойств следует рассматривать как свидетельство против гипотезы о том, что два (или более) набора популяций представляют разные виды, но даже это отрицательное свидетельство. С другой стороны, само собой разумеется, что признание вида неуместно при отсутствии каких-либо положительных доказательств его существования.

Несмотря на то, что наличие одного свойства свидетельствует о разделении по наследству, хорошо подтвержденная гипотеза разделения по наследству (т.е. существования отдельных видов) требует множества доказательств. В целом, чем дальше по линии преемственности находятся в процессе расхождения, тем большее количество различий они могут получить относительно друг друга, и, следовательно, тем легче должно быть найти доказательства разделения. И наоборот, чем раньше линии преемственности находятся в процессе расхождения, тем труднее должно быть найти доказательства разделения. В любом случае множественные доказательства — то есть обладание несколькими свойствами, возникающими во время дивергенции клонов — приводят к более подтвержденным гипотезам разделения клонов и, таким образом, к существованию разных видов.Этот момент может показаться очевидным, и некоторые люди годами использовали несколько линий доказательств. Тем не менее, существование конкурирующих концепций видов работает против этих усилий, эффективно предлагая людям выбрать предпочтительный (единственный) рабочий критерий.

Альтернативы традиционной собственности

Одним из наиболее важных последствий принятия концепции единого вида является то, что, делая упор на отдельно развивающиеся линии, а не на случайные свойства этих линий, это побуждает биологов отвлечься от традиционных критериев видов и разработать новые методы определения границ видов.Хотя такие свойства, как внутренняя репродуктивная изоляция, диагностируемость, (реципрокная) монофилия и т.п., безусловно, имеют отношение к проблеме разделения клонов, многие из них представляют собой несколько искусственные ограничения в непрерывном процессе дивергенции. Более того, большинство из этих свойств не очень полезны для обнаружения разделения клонов на ранних стадиях дивергенции. В этом контексте разработка новых методов для проверки гипотез разделения линий, которые больше не основываются на традиционных критериях видов, представляет собой значительный прогресс.Например, рассмотрим новые методы определения границ видов, разрабатываемые в контексте теории слияния (например, Knowles and Carstens, 2007). Эти методы используют информацию из генеалогических деревьев, которая представляет собой тот же вид информации, который обычно используется для оценки монофилии в рамках монофилетической и генеалогической версий так называемой концепции филогенетических видов. Однако в случае этих новых методов, основанных на коалесценции, монофилия не в центре внимания. Фактически, рассматриваемые методы могут предоставить доказательства разделения клонов, даже когда ни один из выбранных локусов не проявляет монофильность в рамках рассматриваемых наборов популяций (Knowles and Carstens, 2007).

В других новых методах, относящихся к разграничению видов, географическая информация используется более напрямую, чем при традиционных подходах. Географическая информация имеет решающее значение, потому что почти все виды демонстрируют географические различия, и между популяциями одного и того же старого и географически широко распространенного вида могут существовать большие различия, чем между популяциями разных, но недавно разделенных видов (de Queiroz and Good, 1997). Эта ситуация ставит под сомнение все методы, которые принимают в качестве рабочего критерия определенный уровень расхождения, независимо от того, получены ли они из ранее изученных случаев (например,g., Lefébure et al., 2006), теоретические модели (например, Pons et al., 2006) или основанные на более произвольном критерии, таком как порог, за которым экономия больше не будет правильно оценивать количество мутаций с помощью вероятность больше или равна 0,95 (например, Cardoso and Vogler, 2005). (Такие методы все еще могут быть полезны для получения первых приближений при скрининге большого количества образцов из малоизученных таксонов, как в цитируемых статьях.) Географическая информация необходима для различения истинных разрывов (т.е., разделение родословной) от дифференциации, которая происходит внутри видов в результате таких явлений, как клины и изоляция по расстоянию.

Хотя прямое использование географической информации в методах разграничения видов (или связанных с ними) является давней идеей (например, Gabriel and Sokal, 1969; Sokal and Oden, 1978a, 1978b; Sokal, 1979), за некоторыми исключениями, включая Мантел-тесты (Sokal, 1979) и анализ вложенных клад (Templeton, 1998b), такие методы используются недостаточно. Кроме того, большинство традиционных критериев для видов (таблица 1) явно не включают географическую информацию.Эта ситуация, вероятно, изменится с недавним и быстрым развитием технологий географических информационных систем и их применения к проблемам, связанным с видами (см. Raxworthy, 2007; Rissler and Apodaca, 2007). Более того, недавно были предложены методы, включающие географическую информацию, которые не основаны на традиционных рабочих критериях, а вместо этого предназначены для выявления резких изменений поверхностей, определяемых (генетическими или фенотипическими) признаками, которые указывают, по крайней мере, на частичное разделение родословных (например.г., Manel et al., 2003; Манни и др., 2004; Миллер, 2005). Я не буду больше говорить об этих или других новых подходах к разграничению видов, некоторые из которых будут описаны другими участниками этого выпуска (см. Также обзоры Сайтов и Маршалла, 2003, 2004). Моя цель — не рассматривать новые или существующие методы, а только указать, что некоторые из них представляют собой отход от традиционных видовых критериев в сторону более подробного рассмотрения проблемы разграничения видов как вывода об отдельно развивающихся линиях.

Заключение

Моя цель в этой статье — описать единую концепцию видов и некоторые из ее последствий для проблемы разграничения видов. Некоторые из этих выводов были предложены другими авторами; однако давнее смешение общей концепции видов с рабочими критериями, по которым распознаются виды, и вводящей в заблуждение терминологией, которая помогла увековечить это понятие (см. Таблицу 1), помешало их более полному и повсеместному признанию.Осознание того, что все современные концепции видов являются вариациями на одну общую тему, служит основой для единой концепции видов, в рамках которой концептуальные и методологические вопросы четко разделяются. Эта единая концепция видов представляет собой конец, казалось бы, бесконечных споров об определении категории видов. Более того, он обеспечивает единый контекст для понимания значимости различных методов для проблемы разграничения видов (т. Е. В качестве методов оценки того, составляют ли совокупности популяций отдельно развивающиеся линии) и, таким образом, также для интеграции информации, предоставляемой различными методами разграничения видов в эмпирические приложения.

Благодарности

Я благодарю J. Wiens за организацию симпозиума SSB 2006 г. по разграничению видов и за приглашение внести свой вклад в эту статью. Л. Ноулз предоставил ценную информацию о методах, основанных на теории объединения, а Дж. Сайтс, Дж. Винс и анонимный рецензент предоставили комментарии к более ранней версии. Ранее я признавал вклад многочисленных коллег в развитие моих взглядов на концепции видов (см. De Queiroz, 1998, 1999, 2005a, 2005b, 2005c).

Список литературы

Движущая сила: видовые концепции и экология

Taxon

1990

39

375

382

Принципы генеалогического соответствия в представлениях о видах и биологической систематике

Oxf. Surv. Evol. Биол.

1990

7

45

67

Филогенетика и происхождение видов

Proc.Natl. Акад. Sci. США

1997

94

7748

7755

Генеалогические взгляды на проблему видов

Экспериментальные и молекулярные подходы к биосистематике растений

1995

Сент-Луис

Ботанический сад штата Миссури

289

303

Географические популяции или биологические виды в реконструкции филогении

Syst. Zool.

1979

28

220

224

Ответ от Дж. Л. Буша

Trends Ecol. Evol.

1995

10

38

Таксономия ДНК, филогения и плейстоценовая диверсификация группы видов Cicindela hybrida (Coleoptera: Cicindelidae)

Mol. Ecol.

2005

14

3531

3546

Видовые концепции и анализ видообразования

Curr.Орнитол.

1983

1

159

187

Общая концепция происхождения видов, критерии видов и процесс видообразования: концептуальная унификация и терминологические рекомендации

Бесконечные формы: виды и видообразование

1998

Нью-Йорк

Oxford University Press

57

75

Общая концепция происхождения видов и определяющие свойства категории видов

Виды: новые междисциплинарные эссе

1999

Кембридж, Массачусетс

MIT Press

49

89

Эрнст Майр и современная концепция видов

Proc. Natl. Акад. Sci. США

2005

102

6600

6607

Единая концепция видов и их последствий для будущего таксономии

Proc. Calif. Acad. Sci.

2005

56

196

215

Проблемы разных видов и их решение

BioEssays

2005

27

1263

1269

Фенетическая кластеризация в биологии: критика

Q. Rev. Biol.

1997

72

3

30

Менделирующие популяции и их эволюция

Am. Nat.

1950

84

401

418

Генетика эволюционного процесса

1970

Нью-Йорк

Columbia University Press

Критика концепции биологических видов и рекомендации по филогенетической альтернативе

Бриолог

1985

88

172

181

Новый статистический подход к анализу географических вариаций

Syst. Zool.

1969

18

259

278

Эволюционная классификация рептилий на островах Калифорнийского залива, Мексика

Herpetologica

1999

55

446

469

Эволюционная классификация и контрольный список земноводных и рептилий на тихоокеанских островах Нижняя Калифорния, Мексика

Bull. Юг. Calif. Acad. Sci.

2001

100

12

23

Биология метапопуляции: прошлое, настоящее и будущее

Экология, генетика и эволюция метапопуляций

2004

Амстердам

Elsevier

3

22

Связь эволюционного паттерна и процесса

Бесконечные формы: виды и видообразование

1998

Нью-Йорк

Oxford University Press

19

31

Филогенетическая систематика

1966

Урбана

University of Illinois Press

Индивидуальность и выбор

Анну. Rev. Ecol. Syst.

1980

11

311

332

Филогеографические разрывы без географических барьеров для потока генов

Evolution

2002

56

2383

2394

Разграничивающие виды без деревьев монофилетических генов

Syst. Биол.

2007

56

Видообразование и концепция распознавания: теория и применение

1995

Балтимор

Johns Hopkins University Press

Взаимосвязь между морфологической таксономией и молекулярной дивергенцией внутри ракообразных: предложение молекулярного порога для определения границ видов

Mol. Филогенет. Evol.

2006

40

435

447

Extinction

Некоторые математические задачи в биологии

1970

Провиденс, Род-Айленд

Американское математическое общество

77

107

Определение видов для современного синтеза

Trends Ecol. Evol.

1995

10

294

299

Ландшафтная генетика: сочетание ландшафтной экологии и популяционной генетики

Trends Ecol. Evol.

2003

18

189

197

Географические закономерности (генетической, морфологической, лингвистической) изменчивости: как можно обнаружить препятствия с помощью алгоритма Монмонье

Hum.Биол.

2004

76

173

190

Концепция вида: узнавание против изоляции

S. Afr. J. Sci.

1987

83

534

537

Иерархия концепций видов: развязка в саге о проблеме видов

Виды: единицы биоразнообразия

1997

Лондон

Chapman and Hall

381

424

Согласованность и иерархия концепций видов: продвижение к завершению загадки видов

J. Nematol.

1999

31

95

116

Систематика и происхождение видов

1942

Нью-Йорк

Columbia University Press

Виды животных и их эволюция

1963

Кембридж, Массачусетс

Belknap Press of Harvard University Press

Принципы систематической зоологии

1969

Нью-Йорк

МакГроу-Хилл

Популяции, виды и эволюция

1970

Кембридж, Массачусетс

Belknap Press of Harvard University Press

Рост биологической мысли: разнообразие, эволюция и наследование

1982

Кембридж, Массачусетс

Belknap Press of Harvard University Press

Геннигианская концепция видов

Видовые концепции и филогенетическая теория

2000

Нью-Йорк

Columbia University Press

30

43

Разнообразные подходы к систематике

Evol. Биол.

1970

4

1

38

Аллели в космосе (AIS): компьютерное программное обеспечение для совместного анализа межличностной пространственной и генетической информации

J. Hered.

2005

96

722

724

Морфологические, онтогенетические и филогенетические основы видовых представлений у мохообразных

Бриолог

1985

88

207

214

Определение «эволюционно значимых единиц» для сохранения

Trends Ecol. Evol.

1994

9

373

375

Систематика и биогеография

1981

Нью-Йорк

Columbia University Press

Расширение концепции филогенетических видов

Кладистика

1990

6

211

223

Концепция распознавания видов

Виды и видообразование

1985

Претория

Музей Трансвааля

21

29

Виды как концепции семейного сходства

BioEssays

2003

25

596

602

Определение границ видов на основе последовательностей для таксономии ДНК неописанных насекомых

Syst.Биол.

2006

55

595

609

Приложения моделирования экологической ниши для определения границ видов: обзор и эмпирическая оценка с использованием дневных гекконов ( Phelsuma ) из ​​Мадагаскара

Syst. Биол.

2007

56

Кладистическое решение видовой проблемы

Биол. Филос.

1989

4

1

16

Добавление экологии в определение границ видов: модели экологической ниши и филогеография помогают определить скрытые виды черной саламандры ( Aneides flavipunctatus )

Syst. Биол.

2007

56

Рыбы из возвышенностей и межгорных бассейнов Гватемалы: ревизионные исследования и сравнительная география

Bull. Являюсь. Mus. Nat. Hist.

1979

162

267

376

Видовая концепция

Evolution

1951

5

285

298

Принципы систематики животных

1961

Нью-Йорк

Columbia University Press

Определение границ видов: проблема возрождения в систематической биологии

Trends Ecol. Evol.

2003

18

462

470

Операционные критерии определения границ видов

Annu.Rev. Ecol. Evol. Syst.

2004

35

199

227

Числовая таксономия: принципы и практика числовой классификации

1973

Сан-Франциско

W. H. Freeman

Проверка статистической значимости моделей географической изменчивости

Syst. Zool.

1979

28

227

232

Концепция биологического вида: критическая оценка

Am.Nat.

1970

104

127

153

Пространственная автокорреляция в биологии 1. Методология

Биол. J. Linn. Soc.

1978

10

199

228

Пространственная автокорреляция в биологии 2. Некоторые биологические последствия и четыре приложения, представляющие эволюционный и экологический интерес

Biol. J. Linn. Soc.

1978

10

229

249

Значение видов и видообразования: генетическая перспектива

Видообразование и его последствия

1989

Сандерленд, Массачусетс

Sinauer Associates

3

27

Виды и видообразование: география, структура популяции, экология и генные деревья

Бесконечные формы: виды и видообразование

1998

Нью-Йорк

Oxford University Press

32

43

Анализ вложенных клад филогеографических данных: проверка гипотез о потоке генов и истории популяции

Mol. Ecol.

1998

7

381

397

Экологические виды, многовидовые и дубы

Таксон

1976

25

233

239

Пересмотрена концепция эволюционного вида

Syst.Zool.

1978

27

17

26

Статистические последствия менделевской наследственности по отношению к видообразованию

Новая систематика

1940

Лондон

Oxford University Press

161

183

Видовое разнообразие птиц

Природа

1996

381

566

© 2007 Общество систематических биологов

86 Процент видов Земли все еще неизвестен?

Согласно новому исследованию, которое предсказывает, что наша планета является домом для 8 видов, даже после столетий усилий еще предстоит полностью описать около 86 процентов видов Земли.7 миллионов видов.

Это означает, что ученые каталогизировали менее 15 процентов ныне живущих видов, а текущие темпы исчезновения означают, что многие неизвестные организмы исчезнут, прежде чем их можно будет зарегистрировать.

В основе исследования лежал простой вопрос: «Находимся ли мы в пределах досягаемости всех видов или далеко от нас?» сказал соавтор исследования Борис Ворм из Канадского университета Далхаузи.

«Ответ — мы далеко».

Спустя двести пятьдесят лет после того, как шведский ботаник Карл Линней изобрел формальную систему классификации разнообразия природы, каталог некоторых классов живых существ, таких как млекопитающие и птицы, почти завершен, говорится в исследовании.Но запасы для других классов ужасно скудны.

Например, было описано только 7 процентов от прогнозируемого количества грибов, включая грибы и дрожжи, и идентифицировано менее 10 процентов форм жизни в Мировом океане.

На данный момент были обнаружены «вещи, которые легко найти, бросающиеся в глаза, относительно большие», — сказал Ворм.

«Нас ждет эпоха открытий, когда мы сможем узнать гораздо больше о том, что живет с нами на этой планете.»

Подсчет миллионов на Земле

На данный момент науке известно около 1,2 миллиона видов. Чтобы подсчитать процент неизвестных видов, Ворм и его коллеги сначала должны были ответить на один из важнейших вопросов экологии: сколько видов обитает на Земле. ?

Предыдущие предположения варьировались от трех миллионов до ста миллионов (см. «Энциклопедию жизни» в Каталоге всех видов на Земле »).

Чтобы получить более точный ответ, авторы исследовали категории, в которые все виды сгруппированы.

Ученые объединяют похожие виды в более широкую группу, называемую родом, похожие роды — в еще более широкую категорию, называемую семьей, и так далее, вплоть до суперкатегории, называемой царством. (См. Фотографии классификации видов в журнале National Geographic.)

Существует пять царств: животные, растения, грибы, хромисты, включая одноклеточные растения, такие как диатомовые водоросли, и простейшие, или одноклеточные организмы.

Команда Червя подсчитала общее количество родов, семейств, отрядов, классов и типов — обозначение выше класса — в каждом королевстве.Это относительно простая задача, поскольку количество новых примеров в этих категориях за последние десятилетия стабилизировалось.

Напротив, количество вновь обнаруженных видов продолжает резко расти.

Используя сложную статистику, Ворм и его коллеги использовали количество родов, семейств и т. Д., Чтобы предсказать количество неизвестных видов на Земле, и их вычисления дали им число: 8,7 миллиона.

Статистический выпуск

Некоторые эксперты назвали исследование, опубликованное 23 августа в журнале PLoS Biology, разумным.

Новое исследование «использует чрезвычайно умный подход, и я думаю, что оно окажется довольно важным исследованием», — сказал Лукас Джоппа, эколог по охране природы в Microsoft Research, исследовательском отделении софтверного гиганта.

«Если бы я попросил вас отсчитать 8,7 миллиона пенни, это заняло бы у вас время, даже если бы у вас было очень много людей».

Но Дэн Беббер, эколог экологической группы Earthwatch Institute, сказал, что исследование опирается на неправильные статистические методы.

Исследовательская группа использовала метод, называемый линейной регрессией, для расчета количества видов на Земле. Но Беббер считает, что этот метод не подходит для данных, и что команде следовало использовать метод, известный как порядковая регрессия.

В результате истинное количество видов может быть намного больше или меньше 8,7 миллиона, сказал он.

Исчезающая библиотека природы

В целом, формально классифицировать новый организм намного сложнее, чем его обнаружить, сказал соавтор исследования Уорм.Ученые должны сравнить свои образцы с музейными образцами, проанализировать их ДНК и заполнить кипы документов.

«Это долгий процесс», — сказал он. Большинство ученых «за свою жизнь опишут десятки видов, если им действительно повезет».

К сожалению, скорость вымирания увеличилась в десять или сто раз по сравнению с естественным уровнем, добавил Ворм.

(см. «Вымирание переоценено на 160 процентов?»)

Информация, которую нужно получить при обнаружении новых видов, «является природной библиотекой, и мы только начали расшифровывать первые десять книг», — сказал Ворм.

«Мы выбрасываем целые книги, не глядя на них».

исчезающих видов | Национальное географическое общество

Вымирающий вид — это тип организмов, которому угрожает исчезновение. Виды находятся под угрозой исчезновения по двум основным причинам: потеря среды обитания и потеря генетической изменчивости.

Утрата среды обитания

Утрата среды обитания может произойти естественным образом. Например, динозавры потеряли среду обитания около 65 миллионов лет назад. Жаркий сухой климат мелового периода изменился очень быстро, скорее всего, из-за столкновения с Землей астероида.Удар астероида выбросил обломки в атмосферу, уменьшив количество тепла и света, достигших поверхности Земли. Динозавры не смогли приспособиться к этой новой, более прохладной среде обитания. Динозавры оказались под угрозой исчезновения, а затем вымерли.

Деятельность человека также может способствовать утрате среды обитания. Развитие жилищного строительства, промышленности и сельского хозяйства сокращает среду обитания местных организмов. Это может происходить по-разному.

Развитие может напрямую уничтожить среду обитания и местные виды.В тропических лесах Амазонки в Южной Америке застройщики очистили сотни тысяч акров земли. «Расчистить» участок земли — значит удалить с него все деревья и растительность. Дождевые леса Амазонки расчищены для животноводческих хозяйств, лесозаготовок и городского использования.

Развитие также может косвенно угрожать видам. Некоторые виды, такие как фиговые деревья в тропических лесах, могут служить средой обитания для других видов. По мере уничтожения деревьев виды, зависящие от среды обитания этих деревьев, также могут оказаться под угрозой исчезновения. Короны деревьев обеспечивают среду обитания в пологе или верхнем слое тропического леса.В пологе тропического леса обитают такие растения, как виноградные лозы, грибы, такие как грибы, и насекомые, такие как бабочки. Как и сотни видов тропических птиц и млекопитающих, таких как обезьяны. Когда деревья вырубают, эта среда обитания теряется. У видов меньше места для жизни и размножения.

Утрата среды обитания может произойти, поскольку развитие происходит в пределах ареала вида. Многие животные имеют радиус действия в сотни квадратных километров. Например, горный лев в Северной Америке имеет площадь до 1000 квадратных километров (386 квадратных миль).Чтобы успешно жить и размножаться, один горный лев патрулирует эту большую территорию. Городские районы, такие как Лос-Анджелес, Калифорния, и Ванкувер, Британская Колумбия, Канада, быстро росли в течение 20-го века. По мере того, как эти области расширялись и превращались в пустыню, среда обитания горных львов становилась все меньше. Это означает, что среда обитания может поддерживать меньшее количество горных львов. Однако, поскольку огромные части горных хребтов Сьерра-Невада, Скалистые горы и Каскад остаются неосвоенными, горные львы не находятся под угрозой исчезновения.

Утрата среды обитания также может привести к увеличению встреч между дикими видами и людьми. По мере того, как развитие приближает людей к ареалу видов, они могут больше контактировать с дикими видами. Ядовитые растения и грибы могут расти ближе к домам и школам. Также чаще встречаются дикие животные. Эти животные просто патрулируют свой ареал, но взаимодействие с людьми может быть смертельным. Белые медведи, горные львы и аллигаторы — хищники, вступившие в тесный контакт с людьми, поскольку они теряют среду обитания в домах, фермах и предприятиях.Поскольку люди убивают этих диких животных с помощью пестицидов, несчастных случаев, таких как столкновения с автомобилями или охота, местные виды могут оказаться под угрозой исчезновения.

Потеря генетической изменчивости

Генетическая изменчивость — это разнообразие, обнаруженное внутри вида. Вот почему у людей могут быть светлые, рыжие, каштановые или черные волосы. Генетическая изменчивость позволяет видам адаптироваться к изменениям в окружающей среде. Обычно чем больше популяция вида, тем больше его генетическая изменчивость.

Инбридинг — это размножение близкими членами семьи. Группы видов, которые имеют тенденцию к инбридингу, обычно имеют небольшие генетические вариации, потому что в группу не вводится новая генетическая информация. Заболевание гораздо более распространено и смертельно опасно среди инбредных групп. У инбредных видов нет генетической изменчивости, необходимой для развития устойчивости к болезни. По этой причине меньшее количество потомков инбредных групп доживают до зрелости.

Утрата генетической изменчивости может произойти естественным образом.Гепарды — исчезающий вид, обитающий в Африке и Азии. У этих больших кошек очень мало генетических вариаций. Биологи утверждают, что во время последнего ледникового периода гепарды пережили длительный период инбридинга. В результате между гепардами очень мало генетических различий. Они не могут адаптироваться к изменениям в окружающей среде так же быстро, как другие животные, и меньшее количество гепардов доживают до зрелости. Гепардов также намного сложнее разводить в неволе, чем других крупных кошек, таких как львы.

Деятельность человека также может привести к потере генетической изменчивости.Чрезмерная охота и чрезмерный вылов рыбы сократили популяцию многих животных. Уменьшение популяции означает меньшее количество гнездящихся пар. Размножающаяся пара состоит из двух взрослых представителей вида, которые не имеют близкого родства и могут дать здоровое потомство. Чем меньше пар для размножения, тем меньше генетическая изменчивость.

Монокультура, сельскохозяйственный метод выращивания одной культуры, также может уменьшить генетическую изменчивость. Современный агробизнес делает ставку на монокультуры. Например, почти весь выращиваемый, продаваемый и потребляемый картофель происходит от одного вида — Русет Бербанка.Картофель, произрастающий в Андах в Южной Америке, имеет десятки природных разновидностей. Генетическая изменчивость дикого картофеля позволяет ему адаптироваться к изменению климата и болезням. Однако для Russet Burbanks фермеры должны использовать удобрения и пестициды, чтобы обеспечить здоровый урожай, потому что растение почти не имеет генетических вариаций.

Селекционеры часто возвращаются к диким сортам, чтобы собрать гены, которые помогут культурным растениям противостоять вредителям и засухе и адаптироваться к изменению климата. Однако изменение климата угрожает и диким сортам.Это означает, что одомашненные растения могут потерять важный источник черт, помогающих им преодолевать новые угрозы.

Красный список

Международный союз охраны природы (МСОП) ведет «Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения». Красный список определяет серьезность и конкретные причины угрозы исчезновения вида. Красный список имеет семь уровней сохранения: наименее опасные, находящиеся под угрозой исчезновения, уязвимые, находящиеся под угрозой исчезновения, находящиеся под критической угрозой, исчезнувшие в дикой природе и вымершие.Каждая категория представляет разный уровень угрозы.

Виды, которым не угрожает исчезновение, относятся к первым двум категориям — наименее опасные и почти находящиеся под угрозой исчезновения. Те, кому угрожает наибольшая опасность, помещаются в следующие три категории, известные как категории под угрозой — уязвимые, находящиеся под угрозой исчезновения и находящиеся под критической угрозой. Те виды, которые в той или иной форме вымерли, относятся к двум последним категориям — вымершие в дикой природе и вымершие.

Классификация вида как находящегося под угрозой исчезновения зависит от его ареала и среды обитания, а также от его фактической популяции.По этой причине вид может вызывать наименьшее беспокойство в одной области и находиться под угрозой исчезновения в другой. Серый кит, например, имеет здоровую популяцию в восточной части Тихого океана, вдоль побережья Северной и Южной Америки. Однако популяция в западной части Тихого океана находится под угрозой исчезновения.

Наименее опасно

Наименьшее беспокойство — это самый низкий уровень сохранения. Вид, вызывающий наименьшее беспокойство, — это тот, который имеет широко распространенную и многочисленную популяцию. Человек — вид, вызывающий наименьшее беспокойство, как и большинство домашних животных, таких как собаки и кошки.Многие дикие животные, такие как голуби и комнатные мухи, также относятся к категории наименее опасных.

Находящийся под угрозой исчезновения

Вид, находящийся под угрозой исчезновения, — это тот вид, который в ближайшем будущем может попасть в категорию находящихся под угрозой исчезновения.

Многие виды фиалок, произрастающие в тропических джунглях Южной Америки и Африки, находятся под угрозой исчезновения, например. У них здоровое население, но среда их обитания в тропических лесах быстро исчезает. Люди вырубают огромные площади тропических лесов для развития и получения древесины.Многие виды фиалок могут оказаться под угрозой.

Уязвимые виды

Определения трех категорий, находящихся под угрозой (уязвимые, находящиеся под угрозой исчезновения и находящиеся под критической угрозой), основаны на пяти критериях: скорость сокращения популяции, географический диапазон, размер популяции, ограничения численности населения и вероятность исчезновения.

Категории, которым угрожает опасность, имеют разные пороговые значения для этих критериев. По мере того, как популяция и ареал вида сокращаются, вид становится более уязвимым.

1) Скорость сокращения популяции
Вид классифицируется как уязвимый, если его популяция сократилась на 30-50 процентов. Это сокращение измеряется в течение 10 лет или трех поколений этого вида, в зависимости от того, что больше. Поколение — это период времени между рождением животного и временем, когда оно способно воспроизводить потомство. Мыши способны воспроизводить потомство в возрасте около месяца. Популяции мышей в основном отслеживаются в течение 10-летних периодов. Поколение слона длится около 15 лет.Итак, популяция слонов измеряется за 45-летний период.

Вид является уязвимым, если его популяция сократилась не менее чем на 50 процентов и причина сокращения известна. Утрата среды обитания — основная известная причина сокращения численности населения.

Вид также классифицируется как уязвимый, если его популяция сократилась не менее чем на 30 процентов и причина сокращения неизвестна. Например, новый неизвестный вирус может убить сотни или даже тысячи людей до того, как будет идентифицирован.

2) Географический ареал
Вид является уязвимым, если его «степень распространения» оценивается менее чем в 20 000 квадратных километров (7 722 квадратных миль). Степень распространения — это наименьшая территория, которая может содержать все участки популяции вида. Если бы все представители вида могли выжить в одной области, размер этой области и есть степень распространения вида.

Вид также классифицируется как уязвимый, если его «ареал обитания» составляет менее 2 000 квадратных километров (772 квадратных миль).Зона проживания — это место проживания определенной популяции данного вида. Этот район часто является местом размножения или гнездования целого ряда видов.

3) Размер популяции
Виды с менее чем 10 000 половозрелых особей уязвимы. Этот вид также уязвим, если его популяция сократится как минимум на 10 процентов в течение 10 лет или трех поколений, в зависимости от того, что дольше.

4) Ограничения по численности населения
Ограничения по численности населения — это комбинация численности населения и района проживания.Вид является уязвимым, если он ограничен менее чем 1000 половозрелыми особями или площадью менее 20 квадратных километров (8 квадратных миль).

5) Вероятность исчезновения в дикой природе составляет не менее 10 процентов в течение 100 лет.
Биологи, антропологи, метеорологи и другие ученые разработали сложные способы определения вероятности исчезновения вида. Эти формулы рассчитывают шансы, что вид может выжить без защиты человека в дикой природе.

Уязвимые виды: эфиопская банановая лягушка
Эфиопская банановая лягушка ( Afrixalus enseticola ) — небольшая лягушка, обитающая в высокогорных районах южной Эфиопии. Это уязвимый вид, потому что его территория обитания составляет менее 2000 квадратных километров (772 квадратных миль). Площадь и качество его лесной среды обитания снижаются. Угрозы для этой среды обитания включают вырубку лесов, в основном для жилищного строительства и сельского хозяйства.

Уязвимые виды: Клыкастая акула
Клыкастая акула ( Hemipristis elongatus ) обитает в тропических прибрежных водах Индийского и Тихого океанов.Его территория проживания огромна, от Юго-Восточной Африки до Филиппин и от Китая до Австралии.

Однако корнезубая акула является уязвимым видом из-за резкого сокращения популяции. Его население сократилось более чем на 10 процентов за 10 лет. Число акул сокращается из-за рыболовства, особенно в Яванском море и Сиамском заливе. Мясо, плавники и печень зубчатой ​​акулы считаются высококачественной пищей. Они продаются на коммерческих рыбных рынках, а также в ресторанах.

Уязвимые виды: Галапагосские водоросли
Галапагосские водоросли ( Eisenia galapagensis ) — это вид морских водорослей, встречающихся только у Галапагосских островов в Тихом океане. Галапагосские водоросли классифицируются как уязвимые, поскольку их популяция за 10 лет сократилась более чем на 10 процентов.

Изменение климата — основная причина сокращения численности водорослей Галапагосских островов. Эль-Ниньо, естественный погодный режим, приносящий необычно теплую воду на Галапагосские острова, является ведущим фактором изменения климата в этой области.Галапагосские водоросли относятся к холодноводным видам и плохо адаптируются к изменениям температуры воды.

Вымирающие виды

1) Скорость сокращения популяции
Вид классифицируется как находящийся под угрозой исчезновения, когда его популяция сократилась на 50-70 процентов. Это сокращение измеряется в течение 10 лет или трех поколений этого вида, в зависимости от того, что больше.

Вид классифицируется как находящийся под угрозой исчезновения, если его популяция сократилась не менее чем на 70 процентов и причина сокращения известна.Вид также классифицируется как находящийся под угрозой исчезновения, если его популяция сократилась как минимум на 50 процентов, а причина этого сокращения неизвестна.

2) Географический ареал
Распространение исчезающих видов составляет менее 5 000 квадратных километров (1 930 квадратных миль). Ареал обитания исчезающих видов составляет менее 500 квадратных километров (193 квадратных миль).

3) Размер популяции
Вид классифицируется как находящийся под угрозой исчезновения, если насчитывается менее 2500 взрослых особей.Когда популяция вида сокращается как минимум на 20 процентов в течение пяти лет или двух поколений, он также классифицируется как находящийся под угрозой исчезновения.

4) Ограничения популяции
Вид классифицируется как находящийся под угрозой исчезновения, если его популяция ограничена менее чем 250 половозрелыми особями. Когда популяция вида настолько мала, его ареал обитания не учитывается.

5) Вероятность исчезновения в дикой природе составляет не менее 20 процентов в течение 20 лет или пяти поколений, в зависимости от того, что больше.

Вымирающие виды: сибирский осетр
Сибирский осетр ( Acipenser baerii ) — крупная рыба, обитающая в реках и озерах на всей территории Сибирского региона России. Сибирский осетр — донный вид. Бентосные виды обитают на дне водоема.

Сибирский осетр находится под угрозой исчезновения, поскольку его общая популяция за последние 60 лет сократилась на 50-80 процентов (три поколения осетровых). Это снижение вызвано чрезмерным выловом рыбы, браконьерством и строительством плотин.Загрязнение от горнодобывающей деятельности также способствовало нарушениям в репродуктивной системе осетровых рыб.

Вымирающий вид: Таитянская камышевка
Таитянская камышевка ( Acrocephalus caffer ) — певчая птица, обитающая на тихоокеанском острове Таити. Это исчезающий вид, потому что у него очень небольшая популяция. Птица обитает только на одном острове, а это означает, что ее распространение и ареал обитания очень малы.

Таитянская камышевка также находится под угрозой исчезновения из-за деятельности человека.Тропический сорняк Miconia — неместный вид, который захватил большую часть местной растительности Таити. Камышевка обитает почти исключительно в бамбуковых лесах Таити. Птица гнездится в бамбуке и питается цветами и насекомыми, которые там живут. По мере того как развивающиеся и инвазивные виды, такие как Miconia , уничтожают бамбуковые леса, популяция камышевок Таити продолжает сокращаться.

Вымирающие виды: Эбеновое дерево
Эбеновое дерево ( Diospyros crassiflora ) — дерево, произрастающее в тропических лесах центральной Африки, включая Конго, Камерун и Габон.Эбеновое дерево находится под угрозой исчезновения, потому что многие биологи считают, что вероятность его исчезновения в дикой природе составляет не менее 20 процентов в течение пяти поколений.

Эбеновое дерево находится под угрозой из-за чрезмерного сбора урожая. Эбеновые деревья дают очень тяжелую темную древесину. После полировки черное дерево можно принять за черный мрамор или другой камень. На протяжении веков черное дерево использовалось для изготовления мебели и скульптур, например, шахматных фигур. Однако большая часть черного дерева используется для изготовления музыкальных инструментов, таких как клавиши пианино и грифы струнных инструментов.

Виды, находящиеся под угрозой исчезновения

1) Темпы сокращения популяции
Популяция видов, находящихся под угрозой исчезновения, сократилась на 80–90 процентов. Это сокращение измеряется в течение 10 лет или трех поколений этого вида, в зависимости от того, что больше.

Вид классифицируется как находящийся под угрозой исчезновения, если его популяция сократилась как минимум на 90 процентов и причина сокращения известна. Вид также классифицируется как находящийся под угрозой исчезновения, если его популяция сократилась не менее чем на 80 процентов и причина этого сокращения неизвестна.

2) Географический ареал
Распространение критически угрожаемых видов составляет менее 100 квадратных километров (39 квадратных миль). Район обитания находящихся под угрозой исчезновения видов оценивается менее 10 квадратных километров (4 квадратных миль).

3) Размер популяции
Вид классифицируется как находящийся под угрозой исчезновения, если имеется менее 250 взрослых особей. Вид также классифицируется как находящийся под угрозой исчезновения, когда количество половозрелых особей сокращается по крайней мере на 25 процентов в течение трех лет или одного поколения, в зависимости от того, что дольше.

4) Ограничения популяции
Вид классифицируется как находящийся под угрозой исчезновения, если его популяция ограничена менее чем 50 половозрелыми особями. Когда популяция вида настолько мала, его ареал обитания не учитывается.

5) Вероятность исчезновения в дикой природе составляет не менее 50 процентов в течение 10 лет или трех поколений, в зависимости от того, что больше.

Находящиеся под угрозой исчезновения виды: боливийская крыса шиншилла
Боливийская крыса шиншилла ( Abrocoma boliviensis ) — грызун, обитающий на небольшом участке в районе Санта-Крус в Боливии.Он находится под угрозой исчезновения, поскольку его распространение составляет менее 100 квадратных километров (39 квадратных миль).

Основная угроза этому виду — утрата его среды обитания в облачных лесах. Люди вырубают леса для создания пастбищ для скота.

Находящиеся под угрозой исчезновения виды: Закавказский скакун
Закавказский скакун ( Eremias pleskei ) — ящерица, обитающая на Армянском нагорье, расположенном в Армении, Азербайджане, Иране и Турции.Закавказский скакун — вид, находящийся на грани исчезновения, из-за огромного сокращения популяции, которое, по оценкам, за последние 10 лет составило более 80 процентов.

Угрозы этому виду включают засоление или повышенное засоление почвы. Удобрения, используемые для развития сельского хозяйства, просачиваются в почву, увеличивая ее соленость. Гонщики живут среди камней и почвы и не могут адаптироваться к повышенному содержанию соли в еде и убежище. Гонщик также теряет среду обитания, поскольку люди создают свалки на своих территориях.

Виды, находящиеся под угрозой исчезновения: белый гриб ферула
Белый гриб ферула ( Pleurotus nebrodensis ) — это вид грибов, находящийся под критической угрозой исчезновения. Гриб находится под угрозой исчезновения, поскольку его площадь составляет менее 100 квадратных километров (39 квадратных миль). Он встречается только в северной части итальянского острова Сицилия, в Средиземном море.

Основными угрозами для белых грибов ферула являются потеря среды обитания и чрезмерный сбор.Белые грибы ферула — это деликатесы. Фермеры и охотники за грибами собирают гриб для еды и прибыли. Грибы можно продать по цене до 100 долларов за килограмм (2,2 фунта).

Extinct In The Wild

Вид вымирает в дикой природе, когда он выживает только в условиях культивирования (растения), в неволе (животные) или как популяция, выходящая далеко за пределы установленного ареала. Вид может быть занесен в список вымерших в дикой природе только после того, как годы исследований не позволили зарегистрировать особь в его естественной или ожидаемой среде обитания.

Вымершие в дикой природе: ятаганогий орикс
Ятаганогий орикс ( Oryx dammah ) — это разновидность антилоп с длинными рогами. Его ареал простирается по Северной Африке. Ятаганогий орикс занесен в список вымерших в дикой природе, потому что последний подтвержденный случай его обнаружения был в 1988 году. Чрезмерная охота и потеря среды обитания, включая конкуренцию с домашним скотом, являются основными причинами исчезновения дикой популяции орикса.

В настоящее время стада в неволе содержатся на охраняемых территориях Туниса, Сенегала и Марокко.Ятаганогие ориксы также встречаются во многих зоопарках.

Вымершие в дикой природе: Черная черепаха с мягким панцирем
Черная черепаха с мягким панцирем ( Nilssonia nigricans ) — пресноводная черепаха, обитающая только в одном искусственном пруду, в святилище Байзид Бостами недалеко от Читтагонга, Бангладеш . От 150 до 300 черепах, которые живут у пруда, полностью полагаются на людей в поисках пищи. До 2000 года черные черепахи с мягким панцирем обитали на заболоченных территориях реки Брахмапутра, питаясь в основном пресноводной рыбой.

В отличие от других животных, которые вымерли в дикой природе, черные черепахи с мягким панцирем не встречаются во многих зоопарках. Смотрители святыни не разрешают никому, в том числе ученым, брать черепах. Рептилии считаются потомками людей, чудесным образом превращенных в черепах одним святым в 13 веке.

Вымершие в дикой природе: гора Каала Cyanea
Гора Каала cyanea ( Cyanea superba ) — большое цветущее дерево, произрастающее на острове Оаху в США.Южный штат Гавайи. У Mt. Kaala cyanea большие, широкие листья и мясистые плоды. Дерево вымерло в дикой природе в основном из-за инвазивных видов. Неместные растения вытеснили цианею из среды ее обитания, а неместные животные, такие как свиньи, крысы и слизни, съели ее плоды быстрее, чем они могли воспроизвести.

Деревья цианеи горы Каала выживают в тропических питомниках и ботанических садах. Многие ботаники и защитники природы с нетерпением ждут появления новой популяции в дикой природе.

Вымершие

Вид считается вымершим, если нет никаких разумных сомнений в том, что последний оставшийся особь этого вида умер.

Вымерший: кубинский ара
Кубинский ара ( Ara tricolor ) был тропическим попугаем, уроженцем Кубы и небольшого кубинского острова Исла-де-ла-Хувентуд. Охота и сбор птиц для домашних животных привели к их исчезновению. Последний экземпляр кубинского ара был собран в 1864 году.

Вымершее насекомое-палочка Ридли
Палочковое насекомое Ридли ( Pseudobactricia ridleyi ) было родом из тропических джунглей острова Сингапур.Это насекомое, длинное сегментированное тело которого напоминало ветку дерева, известно только по одному экземпляру, собранному более 100 лет назад. В течение 20 века Сингапур пережил бурное развитие. Практически все джунгли были очищены, лишив насекомое места обитания.

Вымершее: Шри-Ланкийское бобовое дерево
Шри-ланкийское бобовое дерево ( Crudia zeylanica ), произрастающее только на острове Шри-Ланка в Индийском океане, было гигантским видом бобовых. Горох и арахис — более мелкие виды бобовых.

Утрата среды обитания в результате развития в 20 веке является основной причиной исчезновения дерева в дикой природе. Единственный экземпляр сохранился в Королевском ботаническом саду в Перадении, Шри-Ланка, до 1990 года, когда он тоже был утерян.

Вымирающие виды и люди

Когда вид классифицируется как находящийся под угрозой исчезновения, правительства и международные организации могут работать над его защитой. Законы могут ограничивать охоту и уничтожение среды обитания этого вида. Физическим лицам и организациям, нарушающим эти законы, грозят огромные штрафы.Благодаря таким действиям многие виды вышли из состояния опасности.

Например, коричневый пеликан был исключен из списка исчезающих видов в 2009 году. Эта морская птица обитает на побережьях Северной и Южной Америки, а также на островах Карибского моря. Это государственная птица американского штата Луизиана. В 1970 году количество коричневых пеликанов в дикой природе оценивалось в 10 000 особей. Птица была классифицирована как уязвимая.

В 1970-х и 1980-х годах правительства и природоохранные организации работали над тем, чтобы помочь коричневому пеликану выздороветь.Молодые птенцы выращивались в местах вылупления, а затем выпускали в дикую природу. Доступ человека к местам гнездования был строго ограничен. Пестицид ДДТ, повреждающий яйца бурого пеликана, был запрещен. В течение 1980-х годов количество коричневых пеликанов резко возросло. В 1988 году МСОП исключил коричневого пеликана из списка. Птица, численность которой сейчас исчисляется сотнями тысяч, теперь находится в категории наименее опасной.

Раса — это социальная конструкция, утверждают ученые

Более 100 лет назад американский социолог У.Э. Дюбуа был обеспокоен тем, что раса использовалась как биологическое объяснение того, что он понимал под социальными и культурными различиями между разными популяциями людей. Он выступил против идеи «белых» и «черных» как отдельных групп, утверждая, что эти различия игнорируют масштабы человеческого разнообразия.

Наука будет в пользу Дюбуа. Сегодня широко распространено мнение ученых о том, что раса — это социальная конструкция, не имеющая биологического значения. Тем не менее, вы все равно можете открыть исследование по генетике в крупном научном журнале и найти такие категории, как «белый» и «черный», которые используются в качестве биологических переменных.

В статье, опубликованной сегодня (4 февраля) в журнале Science, четыре ученых говорят, что расовые категории являются слабым показателем генетического разнообразия и должны быть постепенно сокращены. [Раскрытие генома человека: 6 молекулярных этапов]

Они призвали Национальные академии наук, инженерии и медицины США сформировать группу экспертов в области биологических и социальных наук, чтобы найти способы, позволяющие исследователям отойти от расовой концепции в исследованиях генетики.

«Это концепция, которую мы считаем слишком грубой, чтобы предоставлять полезную информацию, это концепция, имеющая социальное значение, которая мешает научному пониманию генетического разнообразия человека, и это концепция, от которой мы не первыми призываем отказаться», сказал Майкл Юдель, профессор общественного здравоохранения в Университете Дрекселя в Филадельфии.

Юдель сказал, что современные генетические исследования работают в парадоксе, заключающемся в том, что раса считается полезным инструментом для выяснения генетического разнообразия человека, но, с другой стороны, раса также считается плохо определенным маркером этого разнообразия и неточный показатель взаимосвязи между происхождением и генетикой.

«По сути, я не мог больше согласиться с авторами», — сказал Сванте Паабо, биолог и директор Института эволюционной антропологии Макса Планка в Германии, который работал над геномом неандертальца, но не участвовал в работе над новой статьей.

«Исследование полных геномов из разных частей света показало, что даже между Африкой и Европой, например, нет единой абсолютной генетической разницы, что означает отсутствие единого варианта, при котором все африканцы имеют один вариант, а все европейцы — другой. один, даже если не принимать во внимание недавнюю миграцию », — сказал Пэабо Live Science.«Все дело в различиях в том, насколько часто разные варианты встречаются на разных континентах и ​​в разных регионах».

В одном примере, который продемонстрировал, что генетические различия не были зафиксированы по расовому признаку, полные геномы Джеймса Уотсона и Крейга Вентера, двух известных американских ученых европейского происхождения, сравнивали с геномами корейского ученого Сон-Джин Кима. Оказалось, что Ватсон (который, по иронии судьбы, подвергся остракизму в научном сообществе после расистских замечаний) и Вентер разделяли меньше вариаций в своих генетических последовательностях, чем каждый из них разделял с Ким.

Предположения о генетических различиях между людьми разных рас имели очевидные социальные и исторические последствия, и они все еще угрожают подпитывать расистские убеждения. Это стало очевидным два года назад, когда несколько ученых возмутились включением их исследования в скандальную книгу Николаса Уэйда «Проблемное наследование» (Penguin Press, 2014), в которой предполагалось, что генетический отбор привел к разным формам поведения среди разных популяций. В письме в The New York Times пять исследователей написали, что «Уэйд сопоставляет неполный и неточный отчет о наших исследованиях генетических различий человека с предположением о том, что недавний естественный отбор привел к всемирным различиям в результатах тестов IQ, политических институтах и ​​экономическом развитии.«

Авторы новой статьи в Science отметили, что расовые предположения также могут быть особенно опасными в медицинских учреждениях.

«Если вы делаете клинические прогнозы, основанные на расе кого-то, вы будете ошибаться довольно часто», — сказал Юделл Live Science. В своей статье он и его коллеги использовали пример муковисцидоза, который недооценивают у людей африканского происхождения, потому что его считают «белой» болезнью. [Лучшее генеалогическое программное обеспечение для отслеживания вашего семейного древа]

Минди Фуллилов, психиатр из Колумбийского университета, считает, что изменения, предложенные в статье Science, «крайне необходимы.Фуллилов отметил, что по некоторым законам в Соединенных Штатах людей, у которых одному черному предку было 32 года, можно было бы назвать «черным», но их 31 другой предок также играет важную роль в влиянии на их здоровье.

«Это убедительный и важный призыв изменить нашу работу», — сказал Фуллилов. «Это будет иметь огромное влияние. И это сделает науку лучше».

Итак, какие еще переменные можно использовать, если отбросить расовую концепцию? Пэабо сказал, что в таких регионах, как Европа, география может быть лучшей заменой для определения «популяций» с генетической точки зрения.Однако он добавил, что в Северной Америке, где большинство населения приехало из разных частей мира в течение последних 300 лет, такие различия, как «афроамериканцы» или «европейские американцы», могут по-прежнему работать в качестве прокси, чтобы указать, где произошла основная родословная человека.

Юдель также сказал, что ученым необходимо уточнить свой язык, возможно, используя такие термины, как «происхождение» или «популяция», которые могли бы более точно отражать отношения между людьми и их генами как на индивидуальном, так и на популяционном уровне.