Lajikäsitteet

Lajikäsitteet

Mitä lajit oikeastaan ovat? Lajin käsitteelle on monia määritelmiä. Ei ole olemassa yleispätevää lajin käsitettä – sellaista, joka pätee kaikkiin eliöihin. Sen sijaan tiedemiehet ovat jo vuosia ehdottaneet erilaisia lajikäsitteitä, ja jokainen niistä perustuu hieman erilaisiin biologisiin perusteluihin. On olemassa genealoginen lajikäsitys, koheesiolajikäsitysgenotyyppinen klusterilajikäsitys ja muita. Tässä on muutamia suosikkejamme:

Ekologinen lajikäsitys väittää, että lajit ovat ryhmiä tai populaatioita, jotka jakavat täsmälleen saman ekologisen kapeikon. Määritelmä muuttuu hieman hankalaksi sellaisten organismien kohdalla, jotka vaihtavat markkinarakoa kehityksensä aikana. Esimerkiksi jotkut organismit elävät vedessä toukkina ja maalla aikuisina. Joskus määritelmä laajennetaan kattamaan joukko markkinarakoja.

Fenetiikkalajin käsite määrittelee lajit sellaisten organismien ryhmiksi, jotka ovat samanlaisia jonkin taksonomien valitseman määrittelevän ominaisuuden (tai ominaisuuksien) suhteen, kuten kulmakarvojen tiheys, maukkaus tai tai taipumus tuijottaa kaukaisuuteen. Luultavasti he valitsisivat jotain tieteellisempää, mutta me olisimme samaa mieltä fenetiikan lajimakutestin tekemisestä.

Fylogeneettisen lajin käsite on samankaltainen, mutta pienellä twistillä: sen mukaan laji on pienin joukko sukulinjoja tai populaatioita, jotka voidaan tunnistaa erilaisten ominaisuuksien ainutlaatuisesta yhdistelmästä.

Johtuuko se vain meistä, vai eikö mikään näistä käsitteistä tunnu oikealta? Epätäydellisten lajikäsitteiden maailmassa voimme esitellä voittajan – biologisen lajin käsitteen eli BSC:n. Onko se idioottivarma? Ei. Salliiko se hevoset ja koirat? Ei. Rakastammeko sitä silti? Uskokaa pois.

Ernst Mayrin ajama BSC asettaa pääpainon sinne, minne se kuuluu: lisääntymiseen. Vuonna 1963 Mayr määritteli lajin seuraavasti: ”Lajit ovat keskenään risteytyvien luonnollisten populaatioiden ryhmiä, jotka ovat lisääntymisteknisesti eristettyjä muista vastaavista ryhmistä.”

Se, että lajin täytyy olla jokin ”luonnollinen” nimitys, tarkoittaa, että riippumatta siitä, millaisia siirtogeenisiä outouksia tiedemiehet voivat loihtia laboratoriossa, emme voi väittää, että voimme luoda uusia lajeja. Edes silloin, kun luomme organismeja, joilla on yhteisiä geenejä kaukana sukua olevien organismien kanssa (ahem, Fish Tomato anyone?).

Lajit rajoittuvat lisääntymiseen luonnollisissa populaatioissa, ei laboratoriohiirissä. ’Lisääntymiseristetyllä’ tarkoitetaan seuraavaa: jos on olemassa mahdollisuus, että geenit yhdestä populaatiosta voivat päätyä toisen populaation jälkeläisiin, ne kuuluvat samaan lisääntymisryhmään. Nämä kaksi populaatiota ovat lisääntymiseristettyjä, jos ne eivät voi mitenkään jakaa geenejä ilman muukalaisten väliintuloa. Lisäsimme tuon viimeisen osan, mutta se vaikuttaa jotenkin tärkeältä.

BSC on hyödyllinen, koska se korostaa risteytymistä, ja näin lajista tulee synonyymi sen geenipoolille. Niin kauan kuin kaksi organismia kuuluu samaan geenipooliin, ne ovat sama laji. Tämä helpottaa asioita, koska tutkijoilla on paljon työkaluja geenien seuraamiseen populaatiossa, geenivirtojen mittaamiseen ja geneettisen samankaltaisuuden testaamiseen sukulaislajien välillä. Vaikuttaa yksinkertaiselta. Melkein liian yksinkertaiselta. Niin paljon kuin rakastammekin BSC:tä, on silti paljon tapauksia, joissa se alkaa hajota.

Yksi mielenkiintoisimmista skenaarioista, joissa BSC ei oikein toimi, ovat rengaslajit. Rengaslajit ovat läheisesti sukua olevien lajien ryhmiä, joiden levinneisyysalueet ovat osittain päällekkäin muodostaen epätäydellisen renkaan. Kukin laji voi risteytyä ja siirtää geenejä sen molemmin puolin olevien lajien kanssa, mutta juju on siinä, että rivin viimeinen laji on niin erilainen kuin ensimmäinen laji, että ne eivät voi risteytyä.

Klassinen esimerkki rengaslajeista.

Tämä on kuin evoluution versio puhelimesta. Yleensä se tulee ulos täysin vääristyneenä ja hulvattomana. Rengaslajit ovat vähemmän hulvattomia, mutta BSC:n näkökulmasta kiehtovia.

Sen takia ne ovat niin kiehtovia: renkaan ensimmäinen ja viimeinen laji eivät voi risteytyä keskenään. BSC:n mukaan ne ovat erillisiä lajeja…eikö? Ei. Kaikissa väliin jäävissä lajeissa tapahtuvan hybridisaation takia on teoreettisesti mahdollista, että ensimmäisen lajin geeni voi siirtyä kaikkien muiden lajien läpi ja päätyä viimeiseen lajiin. Se on aika onnistunut puhelinpeli. BSC:n mukaan se tekee niistä saman lajin.

Itse asiassa aina kun kahden lajin välillä tapahtuu risteytymistä – vaikka se olisi vain pienen pieni hippunen – BSC:n mukaan ne ovat samaa lajia. Tämä alkaa olla hieman hankalaa, koska on paljon esimerkkejä kahdesta populaatiosta, jotka voivat risteytyä, mutta harvoin risteytyvät. Ehkä niillä on täysin erilaiset maantieteelliset levinneisyysalueet tai vuodenaikojen vaihtelut tai hieman erilaiset pariutumispreferenssit. Jos tarkastelemme niiden populaatiogenetiikkaa, huomaamme, että ne kuuluvat eri geenipooleihin. Nämä altaat vuotavat harvoin silloin tällöin.

Mitä teemme, jos BSC sanoo, että kaksi oliota ovat samaa lajia, mutta intuitiomme sanoo, että se ei vain ole niin? Keksimme uuden taksonomisen tason. Esiin tulee alalaji. Alalaji on populaatio tai ryhmä eliöitä, jotka voivat risteytyä toisen ryhmän tai populaation yksilöiden kanssa, mutta eivät yleensä risteydy. Nyt meillä on keino erottaa mahdollisesti risteytyvät ryhmät todellisuudessa risteytyvistä ryhmistä, eikä meidän tarvitse hylätä BSC:tä. Oletko kiittänyt taksonomia tänään?

Totuus on, että on paljon outoja tilanteita, joissa BSC ei ole idioottivarma. Toistaiseksi se on paras mitä meillä on, ja se on ihan kelpo toimiva määritelmä. Keskittymällä risteytymiseen ja geenivirtaan voimme siirtää huomiomme siitä, mitä laji on, ja siirtyä hyviin asioihin: miksi on olemassa niin paljon erilaisia lajeja ja miten ne ovat syntyneet?

Aivojen välipala

Pukeutumisrapuja helmiä yllään – ovatko ne rapuja vai Englannin kuningatar?