Biologinen lajikäsitys
Biologinen lajikäsitys selittää, miten lajit muodostuvat (lajiutuminen). Biologinen laji on ryhmä yksilöitä, jotka voivat lisääntyä yhdessä (panmixia). Ne eivät kuitenkaan voi lisääntyä muiden ryhmien kanssa. Toisin sanoen ryhmä on lisääntymisteknisesti eristetty muista ryhmistä.
"Sanat 'lisääntymistarkoituksessa eristetty' ovat biologisen lajin määritelmän avainsanoja". Ernst Mayr. p273
Ernst Mayrin mukaan uusi laji syntyy, kun olemassa oleva laji jakautuu. Samanlaisen ajatuksen esitti 1800-luvulla Moritz Wagner. Dobzhansky kuvaili lisääntymiseristyksen merkitystä uusien lajien muodostumisessa. Kun laji elää kahdella eri alueella, maantieteellinen eristyneisyys saa ryhmien välisen lisääntymisen vähenemään tai loppumaan. Kumpaankin ryhmään kehittyy piirteitä, joiden ansiosta niiden välinen lisääntyminen ei toimi yhtä hyvin. Lopulta kummastakin ryhmästä tulee "hyvä" biologinen laji, koska nämä kaksi lajia eivät lisäänny keskenään, vaikka ne ovat yhdessä.
Tätä pidetään edelleen yleisimpänä syynä lajien jakautumiseen, ja sen tekninen nimi on allopatrinen lajiutuminen. Sen vastakohtana on sympatrinen lajiutuminen, jossa lajiutuminen tapahtuu, vaikka kaikki lajin jäsenet elävät samalla alueella.
Sen rooli taksonomiassa
Biologinen laji on tärkein syy elävien olentojen luokitteluun, mutta sen soveltaminen käytäntöön ei ole helppoa. Hyviä esimerkkejä tästä ovat seuraavat:
"Parittelun puuttumista, steriiliyttä tai elinkyvyttömyyttä kantojen välisissä risteytyksissä ei ole koskaan pidetty yksinään hyvänä todisteena erillisistä lajeista, mukaan lukien jopa Dobzhanskyn omat tutkimukset Drosophila-lajien sisaruksista".
"Biologisen lajin käsitteellä ei ole mitään merkitystä suvuttomien organismien kannalta, ja sen soveltaminen muihin organismeihin on hyvin rajallista. Lajin käsitteestä keskustelemiseen voidaan käyttää loputtomasti aikaa ja vaivaa, ja ehdotettuihin erityismääritelmiin voidaan keksiä vielä lisää muutoksia ja muunnelmia. Tällaiset keskustelut ovat erittäin hyödyllisiä, sillä ne kannustavat objektiivisempaan ajatteluun evoluutiosta ja taksonomiasta, mutta sillä välin ihmisen saalistaminen ja elinympäristöjen tuhoaminen jatkavat lajin hävittämistä. Aika on meitä vastaan... Erilaiset lajikäsitykset tuottavat [alalajiryhmiä], joten on turhaa pohtia lopullista taksonomista järjestelmää".
Tämä tarkoittaa sitä, että käytännössä biologinen lajin käsite ei yksinään riitä päättämään eläinten luokittelusta.
Historiallinen kehitys
John Ray
Vuonna 1686 John Ray esitteli biologisen käsitteen, joka ei ollut evoluutio. Hänen mukaansa lajit erottuivat toisistaan siten, että ne tuottivat aina samaa lajia, ja tämä oli kiinteää ja pysyvää, vaikka lajin sisällä oli mahdollista huomattavaa vaihtelua.
Ajatuksella lajista fyysisenä organismityyppinä on pitkä historia. Tämä on säilynyt taksonomiassa tyyppiesimerkin käsitteenä. Linnaeus käytti sitä binomial-luokittelussaan, ja se on edelleen hyödyllinen luonnonharrastajille.
Charles Darwin
Charles Darwin sanoi teoksessaan Origin, että lajit ovat nimityksiä, jotka asiantuntijat antavat havaintojensa perusteella.
"... katson, että termi laji on mielivaltaisesti annettu tarkoituksenmukaisuuden vuoksi joukolle toisiaan läheisesti muistuttavia yksilöitä...".
Mutta kaksikymmentä vuotta aiemmin hänellä oli paljon parempi ajatus. Hän ajatteli lajien säilyvän lisääntymiseristyksen avulla. Hän jopa sanoo: "Siksi lajit voivat olla hyviä ja erota toisistaan tuskin lainkaan ulkoisilta ominaisuuksiltaan". Tässä yhteydessä hän siteeraa Gilbert Whiten vuonna 1768 Englannissa löytämiä kahta sisaruslajia. Tässä uransa varhaisessa vaiheessa Darwin oli hyvin lähellä nykyaikaista biologista lajikäsitystä. p266
Nykyaika
Viimeisten 70 vuoden aikana kaksi ajatusta on hallinnut biologien ajattelua lajeista.
Ensimmäinen on populaatiogenetiikan käsite. Siinä laji nähdään ryhmänä, joka voi paritella keskenään, vaikka kaikki lajit ovat jossain määrin erilaisia. Se tarkoittaa, että laji on geenipooli.
Toiseksi DNA-sekvenssianalyysin avulla voidaan osoittaa, eroavatko samannäköiset lajit geneettisesti toisistaan. Tämä on erityisen hyödyllistä silloin, kun jalostuskokeiden tekeminen ei ole käytännöllistä.
Sisaruslajit
Sisaruslajeja kutsutaan usein kryptisiksi (piilotetuiksi) lajeiksi, koska niiden erot voidaan havaita vain analysoimalla niiden DNA:ta. Ne ovat hyvin yleisiä meriympäristössä.
Monia kryptisiä lajeja esiintyy kaikissa elinympäristöissä. Meren sienisukas Celleporella hyalina -lajin DNA-sekvenssianalyysin avulla osoitettiin, että siinä on yli kymmenen ekologisesti erilaista lajia, jotka ovat eronneet toisistaan miljoonien vuosien ajan.
Kryptisten lajien tunnistamisesta saadut todisteet merkitsevät sitä, että aiemmat arviot maailmanlaajuisesta lajirunsaudesta ovat liian alhaisia. Esimerkiksi mitokondriaalisen DNA:n tutkimukset viittaavat siihen, että kirahveilla on ainakin 11 geneettisesti erilaista populaatiota. Samoin Amazonin sammakko Eleutherodactylus ockendeni on ainakin kolme eri lajia, jotka erosivat toisistaan yli 5 miljoonaa vuotta sitten.
Kysymyksiä ja vastauksia
Q: Mikä on biologisen lajin käsite?
V: Biologinen lajikäsitys on tapa selittää, miten lajit muodostuvat (lajiutuminen). Sen mukaan biologinen laji on ryhmä yksilöitä, jotka voivat lisääntyä yhdessä (panmixia), mutta eivät voi lisääntyä muiden ryhmien kanssa, eli ne ovat lisääntymiseristettyjä muista ryhmistä.
Kysymys: Mitkä ovat biologisen lajin määritelmän avainsanat?
V: Biologisen lajin määritelmän avainsanat ovat Ernst Mayrin mukaan "lisääntymiseristetty".
K: Miten uusi laji muodostuu Ernst Mayrin mukaan?
V: Ernst Mayrin mukaan uusi laji syntyy, kun olemassa oleva laji jakautuu.
K: Kuka muu ehdotti ajatusta lajin jakautumisesta 1800-luvulla?
V: Moritz Wagner ehdotti samanlaista ajatusta lajien jakautumisesta 1800-luvulla.
Kysymys: Mikä merkitys lisääntymiseristyksellä on uusien lajien muodostumisessa?
V: Lisääntymiseristyksellä on ratkaiseva merkitys uusien lajien muodostumisessa. Kun laji elää kahdella eri alueella, maantieteellinen eristyneisyys vähentää tai lopettaa ryhmien välisen lisääntymisen. Kumpikin ryhmä kehittää ominaisuuksia, joiden ansiosta niiden välinen lisääntyminen ei toimi yhtä hyvin. Lopulta kummastakin ryhmästä tulee "hyvä" biologinen laji, koska nämä kaksi lajia eivät lisäänny keskenään, vaikka ne olisivat yhdessä.
Kysymys: Mikä on yleisin syy lajien jakautumiseen?
V: Maantieteellistä eristäytymistä tai allopatrista lajinmuodostusta pidetään edelleen yleisimpänä syynä lajien jakautumiseen.
K: Mitä eroa on allopatrisen lajinmuodostuksen ja sympatrisen lajinmuodostuksen välillä?
V: Allopatrinen lajiutuminen on yleisin syy lajien jakautumiseen, ja se tapahtuu, kun laji elää eri maantieteellisillä alueilla, mikä johtaa lisääntymiseristymiseen. Samaan aikaan sympatrinen lajiutuminen tapahtuu, vaikka kaikki lajin jäsenet elävät samalla alueella.
