Kas ir suga? Bioloģiskā definīcija, klasifikācija un piemēri
Kas ir suga? Skaidra bioloģiskā definīcija, taksonomijas līmeņi un piemēri (Homo sapiens, Canis lupus, Felis catus) — saprotami un izsmeļoši.
Suga ir viena no pamatvienībām bioloģiskajā klasifikācijā — termins, ar kuru apzīmē konkrētu organismu grupu, kas parasti savstarpēji vairojas un rada auglīgus pēcnācējus. Sākotnēji vārds "suga" tika lietots dažādi un neformāli; mūsdienās bioloģijā pastāv vairākas definīcijas un pieejas, kā to noteikt un lietot. Dažādiem mērķiem un grupām piemērotas atšķirīgas definīcijas, tomēr praksē bieži lieto tradicionālo, reprodukcijas (bioloģisko) sugas jēdzienu.
Bioloģiskā sugas definīcija
Bioloģiskais sugas jēdziens definē sugu kā populāciju vai populāciju kopu, kas savstarpēji vairojas un ir reproduktīvi izolētas no citām tādām populācijām. Piemēram, Vilki (Canis lupus) ir viena suga, un Cilvēki (Homo sapiens) — cita. Praktiski tas nozīmē: ja divi indivīdi regulāri sapārojas un to pēcnācēji ir auglīgi, parasti tos pieņem par vienas sugas pārstāvjiem.
Citas sugas definīcijas un kad tās izmanto
Bioloģiskais jēdziens nedarbojas visos gadījumos (piemēram, asexuāli vairojoši organismi, senas fosilijas vai hibrīdi). Tāpēc eksistē arī citas sugas definīcijas:
- Morfoloģiskais jēdziens — suga definēta pēc ķermeņa uzbūves un morfoloģiskām pazīmēm (biežāk lieto paleontoloģijā un taksonomijā, ja nav pieejami reproduktīvie dati).
- Filogenētiskais (kladistiskais) jēdziens — suga tiek definēta kā vistālākā monofiletiska līnija jeb atsevišķs evolūcijas zarojums.
- Ekoloģiskais jēdziens — suga nosakāma pēc ekoloģiskas nišas (organismi ar atšķirīgām ekoloģiskajām lomām tiek uzskatīti par atsevišķām sugām).
- Genōma vai molekulārais jēdziens — sugas atšķirība balstīta uz DNS sekvencēm (piemēram, DNA barcoding), noderīgi slēptu vai kriptisko sugu atklāšanai.
Taksonomiskā hierarhija — kā suga iederas lielākās grupās
Suga ir taksonomijas pamatelements; sugas savā starpā tiek grupētas augstākos taksonomos. Parasti lietotā secība ir šāda (no plašākā uz šaurāko):
- Valstība (piem., dzīvnieku valstība)
- Cilts (piem., mugurkaulnieki)
- Klase (piem., putni)
- Kārta (piem., dziedātājputni)
- Dzimta (piem., vārnu dzimta)
- Ģints (piem., Corvus)
- Suga (piem., Felis catus)
Šī hierarhija palīdz saprast, kā tuvi vai tāli ir dažādi organismi un kā tos sistemātiski klasificē.
Sugas nosaukumi un nomenklatūra
Zinātniska sugas nosaukšana balstās uz binominālo (divvārdu) sistēmu: ģints + sugas epithets, piemēram, Homo sapiens vai Felis catus. Sugas nosaukumus regulē starptautiski noteikumi, piemēram, International Code of Zoological Nomenclature (ICZN) dzīvniekiem un International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (ICN) augiem un sēnēm. Svarīgs elements taksonomijā ir arī tips — konkrēts specimen vai materiāls, pie kura piesaistīta sugas definīcija.
Sugas izvēršanās un izcelsme (specācija)
Sugas veidošanās jeb specācija notiek, kad populācijas ģenētiski nošķiras un veido atšķirīgas evolūcijas līnijas. Biežākie specācijas mehānismi:
- Allopatriskā specācija — populācijas sadalītas ģeogrāfiski (piem., sala un kontinenta atšķirība).
- Sympatriskā specācija — jaunas sugas rodas tajā pašā areālā, bieži saistīta ar izmaiņām ekoloģiskajā nišā vai ģenētisku izolāciju.
- Peripatriskā un parapatriskā specācija — saistītas ar nelielu populāciju atlēkšanu vai pakāpeniskām ģeogrāfiskām pārejām.
Dažos gadījumos sugu roboti var veidot hibrīdus; ja hibrīdi ir auglīgi, taksonomijas robežas var būt neskaidras. Ir arī tā sauktās gredzenu sugas, kur populāciju secība ap ģeogrāfisku loku savā galā vairs nav savstarpēji vairojama, tomēr blakus esošās populācijas var vairoties.
Sarežģījumi un izņēmumi praksē
- Asexuāli vairojoši organismi: baktērijām un daudziem vienšūņiem tradicionālais reproduktīvais kritērijs nav pielietojams — lieto molekulārus vai filogenētiskus kritērijus.
- Kriptiskās sugas: morfoloģiski līdzīgi organismi, kuri DNA analīzē izrādās atšķirīgas sugas.
- Taksonomisks debates: dažkārt zinātnieki atšķirīgi interpretē datus un saskata vienas sugas sadalīšanu vairākās vai pretēji — sugu sapludināšanu.
Cik daudz sugu pastāv?
Precīzs Zemes sugu skaits nav zināms. Aprēķini atšķiras — daudzi pētījumi liecina par miljoniem aprakstītu sugu un vēl daudziem nedefinētiem. Kopumā viedokļi par kopējo eikariotu (augiem, dzīvniekiem, protistiem, u. c.) sugu skaitu svārstās; bieži minētās aplēses ir daži līdz daudzi miljoni (piem., 8–10 miljoni), taču patiesais skaits var būt lielāks, ņemot vērā mikroorganismus un vēl neatklātas grupas.
Praktiska nozīme
Sugu noteikšana un klasifikācija ir būtiska daudzās jomās: bioloģiskajā daudzveidībā un sugu dokumentācijā, vides aizsardzībā (kļūstot par pamatu aizsargājamām sugu kategorijām), lauksaimniecībā, medicīnā (patogēnu identifikācijā) un zinātniskajā pētniecībā kopumā.
Ir izveidota mnemonika, kas palīdz cilvēkiem atcerēties dalījumu secību, kura ir uzskaitīta turpmāk: "King Phillip Came Over For Great Spaghetti".
Piemērs
Kā piemēru var minēt putnu, ko dēvē par parasto lauku vai lielo ziemeļu nirēju:
- Karaliste: Dzīvnieki (Animalia)
- Fauna: Chordata
- Klase: Aves
- Pasūtījums: Gaviiformes
- Ģimene: Gaviidae
- ģints: Gavia
- Sugas: Gavia immer
- Parastais nosaukums: parastais lauķis vai lielais ziemeļu nirējs.
Termina vēsturiskās izmaiņas
Ilgu laiku pastāv domstarpības par to, vai sugas ir objektīvas lietas, vai arī tās ir cilvēku radītas etiķetes. Tie, kas uzskata, ka sugas ir objektīvi atšķirīgas, norāda uz lietām, ko dara "labas" sugas. Tās izskatās līdzīgi, un tās vairojas patiesi, tas ir, pārojas ar savas sugas pārstāvjiem, un tām ir pēcnācēji, kas acīmredzami pieder pie tās pašas sugas.
Pretstatā tam ir daudzi izņēmumi. Ir sugas, kas pakāpeniski pārtop citās sugās un kas krustojas pārklājošās populācijās (skatīt gredzenveida sugas). No otras puses, ir sugas, kas izskatās pilnīgi identiskas, bet kas nespēj vairoties kopā (radniecīgas sugas).
Ir pilnīgi skaidrs, ka "suga", kā to lieto paleontologi, un "suga", kā to lieto citi biologi, nevar būt viens un tas pats. Paleontologs var izmantot tikai fosiliju redzamās pazīmes, kas ir tikai neliela daļa no dzīvās sugas pazīmēm. Turklāt daudzas sugas, kas ir praktiski identiskas, var atšķirt tikai pēc to DNS. Šis salīdzinoši nesen atklātais sugu radniecīgo sugu atklājums ir ļoti svarīgs, un to skaits strauji pieaug. Mēs nepietiekami novērtējām konverģentās evolūcijas ietekmi.
Vislielākās izmaiņas sugas jēdzienā veica Čārlzs Darvins, jo evolūcija nozīmēja, ka starp sugām nevar novilkt stingras un precīzas robežas. Vēl viena pārmaiņa notika, kad Ernsts Mairs ierosināja bioloģisko sugu koncepciju, kurā kā sugas koncepcijas kodols tika uzsvērta savstarpēji krustojošās populācijas. Tas nozīmēja, ka, viņaprāt, sugas ir objektīvas, t. i., nav tikai taksonoma subjektīvs viedoklis. Viņa skaidrojums sugu veidošanās procesam bija ģeogrāfiskā izolācija starp populācijām, kas reiz bija krustojušās. Mūsdienās uzsvars atkal ir pietuvināts Darvina idejām.
Skaitļi
Saskaņā ar jaunākajām aplēsēm uz Zemes ir aptuveni 8,7 miljoni sugu. Tas attiecas tikai uz eikarijotiem organismiem. Tajā nav iekļautas baktērijas, arhejas un vīrusi.
Mazāk nekā ceturtā daļa sugu nav identificētas, nosauktas un kataloģizētas. Pašreizējā tempā šī darba pabeigšana varētu prasīt vairāk nekā 1000 gadu. Dažas sugas iznīks, pirms šī uzskaite būs pabeigta.
Saistītās lapas
- Wikispecies
Jautājumi un atbildes
Jautājums: Kas ir suga?
A: Sugas ir organismu sugas, kas pieder pie vienas un tās pašas bioloģiskās klasifikācijas pamatvienības. To izmanto kā formālu rangu taksonomijā, un visi dzīvnieki vai augi, kas ir vienas sugas, pieder pie vienas sugas.
J: Cik dažādos veidos tiek lietots vārds "suga"?
A: Vārdu "suga" lieto vismaz 26 dažādos veidos.
J: Kāds ir divu dažādu sugu piemērs?
A: Vilki (Canis lupus) un cilvēki (Homo sapiens) ir divu dažādu sugu piemēri.
Jautājums: Kā jūs nolemjat, ka suga saucas Felis catus?
A: Lai izlemtu, ka radīsies suga ar nosaukumu Felis catus, kaķiem ir jāvairojas ar kaķiem un jārada vairāk kaķu.
J: Kāda ir mnemonika, lai atcerētos iedalījumu secību, klasificējot dzīvās radības?
A: Mnemonika, lai atcerētos iedalījumu secību, klasificējot dzīvās radības, ir "Karalis Filips ieradās pēc lieliem spageti".
Meklēt