David Hillis o specjacji

Zamieszczam go więc poniżej, z wcięciem. Chciałem to opublikować z dwóch powodów. W tamtym czasie chciałem, aby ludzie zrozumieli, że definicja gatunku różni się od cech, których używamy do rozpoznawania  gatunków. „Pojęcie gatunków biologicznych” (BSC), której ja używam (ale nie Hillis), definiuje gatunki jako grupy populacji, które nie są w stanie wymieniać genów (tj. wytwarzać w naturze płodnych hybryd) z innymi takimi grupami. Ale generalnie rozpoznajemy gatunki, widząc grupy zwierząt i roślin, które zachowują swoją fenotypową odrębność od innych grup, gdy żyją na tym samym obszarze (w „sympatrii”). Jak Allen Orr i ja wyjaśniamy w naszej książce Speciation, definicja jest bardziej fundamentalna niż rozpoznanie, ponieważ definicja ostatecznie wyjaśnia, dlaczego istnieją gatunki – dlaczego natura jest raczej grudkowata niż ciągła. Dlaczego nie ma tylko jednego gatunku ptaków, który jest spektrum od kolibrów po kondory, zamiast tego, co naprawdę widzimy: serię odrębnych grup ptaków? (Gdyby ich nie było, przewodniki terenowe byłyby bezużyteczne.) Rozpoznanie po prostu powtarza, że natura jest grudkowata, ale pochodzenie barier reprodukcyjnych między tymi grupami, które obejmuje definicję gatunku, wyjaśnia, dlaczego grudki istnieją. (Nawiasem mówiąc, jest to prawdziwy „problem specjacji”, którego Darwin nie rozwiązał. Został rozwiązany w latach trzydziestych i czterdziestych XX wieku przez ludzi takich jak Ernst Mayr i Theodosius Dobzhansky). Definicja prowadzi zatem bezpośrednio do programu badawczego, który wyjaśnia grudkowatość: jakie są bariery genetyczne między grupami i jak powstają?

(Nawiasem mówiąc, nie musicie mi mówić, że istnieją szare obszary w wyznaczaniu granic gatunków: niektóre gatunki mogą wytwarzać płodne hybrydy. W naszej książce omawiamy wszystkie możliwe wyjątki).

Należy zauważyć, że Hillis używa definicji gatunku innej niż moja, ale jak argumentuję w mojej książce napisanej wspólnie z Orrem, powodem, dla którego linie rodowe pozostają różne od siebie, gdy są sympatryczne, są bariery w wymianie genów. (David może się nie zgodzić, ale tak już bywa.)

Drugim powodem, dla którego publikuję tę dyskusję, jest to, że pod wieloma względami rozróżnienie między definicją a rozpoznaniem, które widzimy w specjacji, odnosi się również do płci biologicznej. Płeć biologiczna jest definiowana jako to, czy organizm ma sprzęt do wytworzenia dużych i nieruchomych gamet (samice) lub małych i ruchomych gamet (samce). Ale generalnie rozpoznajemy płcie według kryteriów związanych z płcią, które nie są tak binarne jak sama definicja: genitalia, budowa chromosomów i tak dalej. Chcę to jednak wyjaśnić, ponieważ niektórzy ludzie utrzymują, że biolodzy zdefiniowali płeć jako binarną, ponieważ chcieli – z powodów postrzeganych jako bigoteria – by była binarna, choć tak naprawdę jest to spektrum. Nie, płeć jest definiowana jako binarna, ponieważ jest z natury binarna: u wszystkich roślin i zwierząt. (U ludzi jest kilka wyjątków, około 0,018%, ale dla mnie to wystarczająco blisko binarnego). Binarna natura płci jest wynikiem doboru naturalnego, ale nie będę wchodził w chaotyczne matematyczne szczegóły dotyczące tego, dlaczego stan dwóch płci z różnymi gametami jest „stabilną strategią ewolucyjną” i że trzecia płeć lub więcej płci, po prostu nie może wedrzeć się do systemu.

I z powodów podobnych do tego, dlaczego definicja gatunku jest bardziej fundamentalna niż rozpoznanie gatunku, definicja płci biologicznej jest bardziej fundamentalna niż inne znaki, których używamy do rozpoznawania płci. Zróżnicowane inwestycje samców i samic w gamety, przy czym samice inwestują znacznie więcej niż samce (inwestycja, która trwa wraz z ciążą lub składaniem jaj), prowadzą do wielu fundamentalnych różnic, które obserwujemy między samcami i samicami. Należą do nich w szczególności różnice w zachowaniu, wielkości, ozdobach i innych cechach powstałych w wyniku doboru płciowego, z których wszystkie zaczynają się od zróżnicowanego inwestowania w gamety. (Zobacz mój artykuł z Luaną Maroją w Skeptical Inquirer .) [Ten artykuł wkrótce ukaże się po polsku w Listach z naszego sadu. MK]

Ale ten drugi powód pojawił się po tym, jak już zdecydowałem, że chcę opublikować przemyślenia Davida na temat definicji gatunku (tj. „pojęcia” gatunku) a rozpoznawania gatunków. Oto one:

Widzę wielu ludzi, w tym wielu doświadczonych biologów, mylących „pojęcie gatunku” z „metodami wyznaczania granic gatunków”, a także z badaniem „mechanizmów specjacji”. Te trzy obszary badań bardzo się od siebie różnią.

Pojęcia [definicje] gatunków dostarczają konceptualnego wyjaśnienia tego, co mamy na myśli, gdy używamy słowa „gatunek”. Są opisem tego, czym są gatunki, a nie tego, jak możemy je rozpoznać w przyrodzie, ani dlaczego istnieją. Na przykład opisałbym gatunek jako „linię populacji przodków i potomków, która zachowuje swoją tożsamość względem innych takich linii w czasie i przestrzeni”. To właśnie mam na myśli, kiedy używam słowa „gatunek”. Myślę, że jest to identyczne lub zbliżone do tego, co ma na myśli większość innych biologów, chociaż mogą zdecydować się na podkreślenie metod, których używają do rozpoznawania gatunków (rozgraniczanie gatunków) lub mechanizmów, które tworzą gatunki, gdy są proszeni o zdefiniowanie, co rozumieją przez „gatunek”. Mogą również wybrać inne słowa, aby opisać tę samą podstawową ideę rodowodów odizolowanych w czasie i przestrzeni.

Moja preferowana pojęciowa definicja gatunku (lub pojęciowa definicja gatunku kogokolwiek innego) nie mówi nic o tym, dlaczego gatunki pozostają odrębne w czasie, ani nie mówi nic o działaniach, jakie można zastosować do wykrycia linii, które pozostają odrębne w czasie i przestrzeni. Istnieje wiele różnych metod używanych przez ludzi do identyfikacji i wyznaczania granic gatunków. Istnieje wiele dowodów (z morfologii, zachowania, genetyki itp.), które można wykorzystać do wykazania, że dwie linie rodowe pozostają (lub nie) odrębne w czasie i przestrzeni. Często działania te wymagają dokładnego zbadania stref kontaktu między potencjalnymi gatunkami lub wariantami geograficznymi gatunków, by określić, czy są one od siebie odizolowane, czy nie. Ta różnorodność metod wyznaczania granic jest siłą, a nie słabością badania gatunków.

Pojęciowe definicje gatunków również nie mówią nam DLACZEGO gatunki istnieją. Mechanizmy specjacji stanowią kolejny ważny obszar badań, ale różni się to od definicji gatunku i od wyznaczania granic gatunków. W różnych grupach istnieje wiele różnych behawioralnych, ekologicznych i genetycznych powodów, dla których gatunki różnią się od siebie. Istnienie różnych gatunków w życiu jest obserwacją, ale wciąż badamy wszystkie wyjaśnienia tej obserwacji.

Kiedy ludzie mówią, że wśród biologów istnieje wiele kontrowersji na temat „pojęcia gatunku”, w rzeczywistości mają na myśli to, że istnieje wiele sporów na temat metod, których używamy do wyznaczania granic gatunków (rozgraniczanie gatunków) lub argumentów na temat względnego znaczenia różnych mechanizmów specjacji lub argumentów na temat różnych wniosków dotyczących rozgraniczenia gatunków z różnych analiz. Myślę, że wśród biologów istnieje znacznie mniej pojęciowej niezgody co do tego, co rozumiemy przez słowo „gatunek”.  

Link do oryginału: https://whyevolutionistrue.com/2023/07/06/david-hillis-on-speciation/

Why Evolution Is True, 6 lipca 2023

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska