WAS IST EINE ART? EINBLICK VON DELFINEN UND MENSCHEN

Monatlich werden neue Arten von Insekten, Würmern und anderen gruseligen Crawlern angekündigt. In ähnlicher Weise sind erst letzte Woche zwei neue Buckel-Delfin-Arten in die Schlagzeilen geraten. Und im Oktober wurde bekannt, dass die frühen Menschen möglicherweise weniger Arten als bisher angenommen enthalten haben. Dies wirft die Frage auf: Was braucht es, um eine bestimmte Art zu sein?

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Es gibt mehr als 70 offizielle Artendefinitionen, von denen 48 von Wissenschaftlern allgemein anerkannt und verwendet werden. Und es gibt keine feste Regel, dass sich Wissenschaftler an nur eine Definition halten müssen. Einige wenden eine Handvoll Artendefinitionen an, wenn sie sich dem Thema nähern. „Ich gehe jeden Tag in mein Labor und benutze fünf Artendefinitionen, um zu forschen“, sagt Sergios-Orestis Kolokotronis, ein Molekularökologe an der Fordham University und Mitautor der neuen Delphinstudie, die in Molecular Ecology veröffentlicht wurde . "Und ich schlafe gut in dieser Ungewissheit."

Speziesdefinitionen werden häufig nicht von einem Organismus auf einen anderen übertragen. Delfine können durch Distanz und Verhalten, die ihre Fortpflanzung verhindern, isoliert werden. In anderen Fällen - beispielsweise bei Bakterien, die sich ungeschlechtlich fortpflanzen - sind diese Unterscheidungsmerkmale jedoch nicht relevant. Die Definition, was eine Art ausmacht, hängt also davon ab, ob Wissenschaftler Delfine, Affen, Insekten, Quallen, Pflanzen, Pilze, Bakterien, Viren oder andere Organismen untersuchen, erklärt Kolokotronis. Ebenso variieren die Methoden zur Untersuchung dieser Arten. „Wer die einheitliche Artdefinition in allen Lebensbereichen herausfindet, erhält den Crafoord-Preis!“, Witzelt Kolokotronis.

Im Falle der vier Delfinarten besetzen beide verschiedene Abschnitte des Ozeans auf der ganzen Welt, einschließlich des Atlantiks vor Westafrika ( Sousa teuszii ), des zentralen bis westlichen Indopazifiks ( Sousa plumbea ), des östlichen Inders und des westlichen Ozeans Pazifik ( Sousa chinensis ) und Nordaustralien (Forscher arbeiten derzeit an einem Namen für diesen Namen - Sousa bazinga, wer?).

Während die Buckeldelfine ziemlich ähnlich aussehen, erzählt ihre Genetik eine andere Geschichte. Die Forscher sammelten 235 Gewebeproben und 180 Schädel in der gesamten Verteilung der Tiere und stellten damit den bislang größten Datensatz für die Tiere dar. Das Team analysierte mitochondriale und nukleare DNA aus dem Gewebe, wobei signifikante Unterschiede zwischen diesen vier Populationen festgestellt wurden. Sie verglichen auch die Schädel auf morphologische Unterschiede.

Obwohl die Grenze zwischen Arten, Unterarten und Populationen verschwommen ist, sind die Forscher in diesem Fall zuversichtlich, dass die vier Delfine so unterschiedlich sind, dass sie den Titel „Art“ rechtfertigen. Die mitochondriale DNA zeigte genetische Signaturen, die deutlich genug waren, um eine separate Art zu signalisieren, und Unterschiede in den Schädeln der Delfine unterstützten ebenfalls diese Divergenz. Obwohl die Kern-DNA ein etwas verwirrenderes Bild lieferte, zeigten sich dennoch deutliche Unterschiede zwischen den vier Arten.

„Wir können zuversichtlich sagen, dass diese Populationen aufgrund ihrer starken Divergenz demografisch und evolutionär isoliert sind“, sagt Martin Mendez, Molekularökologe am American Museum of Natural History und Hauptautor des Delfinpapiers . " Der Schlüssel ist, dass alle Beweise - Mitochondrien-DNA, Kern-DNA und Morphologie - übereinstimmende Muster unterschiedlicher Einheiten aufwiesen", fährt er fort, "die in der Regel ein Muss für Artenvorschläge sind."

Nenne mich! Australische Buckeldelfine warten gespannt auf ihren eigenen wissenschaftlichen Namen. Foto von Mendez et al., Molekulare Ökologie

Die genetischen Daten, die das Team gesammelt hat, sind nicht ausreichend aufgelöst, um aufzudecken, wie lange es her ist, dass die Buckeldelfine auseinander gingen, und das Team hat die Treiber, die diese Speziationsereignisse ausgelöst haben, noch nicht untersucht. Mendez und seine Kollegen haben jedoch festgestellt, dass in einigen Delphinpopulationen Umweltfaktoren wie Strömung und Temperatur eine Rolle bei der Trennung der Populationen und der Förderung der Artenbildung spielen. Unterschiedliche Verhaltensweisen können ebenfalls dazu beitragen, diese Trennung zu verstärken. Am wahrscheinlichsten spielt jedoch die geografische Isolation in diesem Fall eine bedeutende Rolle. "Für Bevölkerungsgruppen, die ein paar hundert Kilometer voneinander entfernt leben, ist es durchaus möglich, dass sie sich treffen", sagt Mendez. "Aber die Entfernung zwischen Afrika und Australien ist so groß, dass man sich kaum vorstellen kann, dass diese Bevölkerungsgruppen jemals miteinander verbunden sein würden."

Delfine, Mendez und seine Kollegen stellen fest, dass sie sich relativ schnell entwickeln, sobald sie von den Elternpopulationen isoliert sind. Neue kryptische oder versteckte Arten sind in Gewässern in der Nähe von Südamerika ebenfalls aufgetaucht. Es kann durchaus auch andere Delfinarten geben - oder sogar jede Art von Tier -, die in einer bereits entdeckten Art unentdeckt lauern. "Dies gilt wirklich für die meisten Taxa", sagt Mendez. Auf der ganzen Linie „fügen wir viel mehr Arten hinzu, indem wir genetische Daten untersuchen.“

Während kryptische Arten mit ziemlicher Sicherheit auf ihre Entdeckung warten und die Anzahl der Organismen erhöhen werden, vermuten die Forscher im Fall der alten menschlichen Vorfahren, dass wir zu schnell waren, um die Artenkarte zu ziehen. Ein äußerst gut erhaltener, etwa 1, 8 Millionen Jahre alter Homo erectus- Schädel, der in Georgia entdeckt wurde, machte die Wissenschaftler auf die mögliche Revision aufmerksam. Die seltsamen Proportionen des Schädels - groß, aber mit einem kleinen Gehirn - veranlassten die Forscher, die Variationen zwischen modernen menschlichen Schädeln und Schimpansenschädeln zu analysieren und diese Variationen mit anderen bekannten menschlichen Vorfahrenarten zu vergleichen. Wie der Guardian berichtet:

Sie kamen zu dem Schluss, dass die Abweichung zwischen ihnen nicht größer war als die in Dmanisi. Die in Afrika gefundenen menschlichen Vorfahren aus der gleichen Zeit sind keine getrennten Arten, sondern möglicherweise ganz normale Varianten von H erectus .
Wenn die Wissenschaftler Recht haben, würde dies die Basis des menschlichen Evolutionsbaums beschneiden und das Ende für Namen wie H rudolfensis, H gautengensis, H ergaster und möglicherweise H habilis buchstabieren.

Der mysteriöse und umstrittene Dmanisi-Schädel. Foto von Guram Bumbiashvili, Georgian National Museum

Alte Menschen sind natürlich nicht mehr für uns da, um ihr Verhalten und ihre Paarungstendenzen zu untersuchen, also muss Anatomie funktionieren. Derzeit fordern Forscher mehr Exemplare, um zu bestimmen, wo diese Linie abfällt.

Die Linie, die zwei Arten unterscheidet, mag eine unscharfe sein, aber im Falle der Delfine ist es eine große Sache in Bezug auf die Erhaltung. Australien zum Beispiel plant die Ausarbeitung von Schutzgesetzen für seine neuen Delfinarten, und Mendez hofft, dass andere Länder dies auch tun werden.

Dennoch wirft das Nachdenken über die Speziation von Menschen in Delfinen im Lichte dieser beiden Ergebnisse viele Fragen auf: Unterteilen wir genetische Informationen und die Größe der Gehirnhöhlen fraktal nach Gruppen und Umgruppierungen von Organismen oder gibt es eine enorme genetische Vielfalt auch bei bekannten Arten, die wir haben noch aufzudecken? Was bedeutet es für eine Art, Mitglieder ihres Stammbaums zu gewinnen oder zu verlieren? Die Welt und ihre Organismen warten auf weitere Forschungen.