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Espécies

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LifeGenusSpecies
A hierarquia de classificação biológica 's oito grandes fileiras taxonômicos. Um género contém uma ou mais espécies. Rankings menores intermediárias não são mostrados.

Em biologia , uma espécie (plural: espécie) é uma das unidades de base de classificação biológica e um classificação taxonômica. Uma espécie é muitas vezes definida como um grupo de organismos capazes de cruzamentos e produtor fértil prole. Embora em muitos casos, esta definição é adequada, a dificuldade de espécies que definem é conhecido como o problema das espécies. Medidas diferentes são frequentemente utilizados, tais como similaridade de ADN, morfologia ou nicho ecológico. Presença de traços adaptados localmente específicos podem subdividir em espécie " taxa infraspecific ", tais como subespécies (e em botânica outro taxa são utilizados, tais como variedades, subvariedades, e formae).

Espécies hipótese de ter os mesmos antepassados são colocados em um género , com base em semelhanças. A similaridade de espécies é julgado com base na comparação de atributos físicos, especialmente os seus DNA sequências, quando disponível. Todas as espécies são dadas um nome de duas partes , um "nome binomial". A primeira parte de um nome binomial é o nome genérico , o gênero da espécie. A segunda parte ou é chamada de nome específico (um termo usado somente em zoologia) ou o epíteto específico (o termo usado na botânica, que também pode ser usado em Zoology). Por exemplo, Boa constrictor é uma das quatro espécies do Boa gênero. A primeira parte do nome é capitalizada, ea segunda parte tem um caso mais baixo. O nome binomial é escrito em itálico quando impresso e sublinhado quando manuscrita.

A definição utilizável da palavra "espécies" e aos métodos confiáveis de identificação de espécies particulares são essenciais para afirmar e testar teorias biológicas e para medir a biodiversidade , embora outros níveis taxonômicos, como as famílias podem ser considerados em estudos de larga escala. Espécies extintas conhecidas somente a partir de fósseis são geralmente difíceis de atribuir rankings taxonômicas precisas, razão pela qual os níveis taxonômicos superiores, tais como as famílias são muitas vezes utilizados para estudos baseados em fósseis.

O número total de espécies não-bacteriana no mundo foi estimado em 8,7 milhões, com estimativas anteriores que variam de dois milhões para 100 milhões.

Definição de trabalho dos biólogos

A definição utilizável da palavra "espécies" e aos métodos confiáveis de identificação de espécies particulares é essencial para afirmar e testar teorias biológicas e para medir a biodiversidade . Tradicionalmente, vários exemplos de um projecto de espécies deve ser estudado para personagens unificadores antes que possa ser considerado como uma espécie. Em geral, é difícil dar rankings taxonômicas precisas para extinto espécies conhecidas somente a partir de fósseis.

Alguns biólogos pode ver espécies como fenómenos estatísticos, em oposição à ideia tradicional, com uma espécie visto como uma classe de organismos. Nesse caso, uma espécie é definido como uma linhagem evolutiva separadamente que se forma uma única pool genético. Embora as propriedades, tais como sequências de ADN-morfologia e são usados para ajudar a separar as linhagens afins, esta definição tem limites difusos. No entanto, a definição exata do termo "espécie" ainda é controversa, especialmente em procariotas, e isto chama-se a problema das espécies. Os biólogos propuseram uma série de definições mais precisas, mas a definição utilizada é uma escolha pragmática que depende das particularidades das espécies de interesse.

Nomes comuns e espécies

Os nomes geralmente usados para taxa vegetal e animal às vezes correspondem à espécie: por exemplo, " leão "," walrus ", e" ?rvore de cânfora "- cada um refere-se a uma espécie Em outros casos, nomes comuns não fazer: por exemplo,". veados "refere-se a um família de 34 espécies, incluindo Cervos de Eld, Red Deer e Elk (Wapiti). As duas últimas espécies já foram considerados uma única espécie, ilustrando como fronteiras entre as espécies podem mudar com o aumento do conhecimento científico.

Colocação dentro gêneros

Idealmente, uma espécie é dado, um nome científico formal, embora na prática existem muitas espécies sem nome (que apenas tenham sido descritos, não nomeados). Quando uma espécie é chamado, é colocada dentro de um género . De um ponto de vista científico isso pode ser considerada como uma hipótese de que a espécie está mais intimamente relacionado com outras espécies dentro do seu género (se houver) do que para as espécies de outros géneros. Espécie e gênero são geralmente definidas como parte de uma hierarquia taxonômica maior. As fileiras taxonômicos mais conhecidos são, por ordem: a vida , domínio, reino, filo, classe, ordem, família, gênero e espécie. Esta atribuição a um gênero não é imutável; depois, um diferente (ou igual) taxonomist pode atribuir a um género diferente, caso em que o nome também vai mudar.

Na nomenclatura biológica, o nome de uma espécie é um nome de duas partes (um nome binomial ), tratado como Latina , apesar de raízes a partir de qualquer linguagem pode ser utilizado, bem como nomes de localidades ou indivíduos. O nome genérico é listada em primeiro lugar (com a sua letra maiúscula líder), seguido por um segundo período. A terminologia usada para o segundo mandato difere entre nomenclatura zoológica e botânica.

  • Na nomenclatura zoológica, a segunda parte do nome pode ser chamado de nome específico ou o epíteto específico. Por exemplo, lobos cinzentos pertencem à espécie Canis lupus, coiotes para latrans Canis, chacais dourados para Canis aureus, etc., e de todos aqueles pertencem ao gênero Canis (que também contém muitas outras espécies). Para o lobo cinzento, o nome do gênero é Canis, o nome específico ou epíteto específico é lúpus, e os binómio, o nome da espécie, é Canis lupus.
  • Na nomenclatura botânica, a segunda parte do nome só pode ser chamado de epíteto específico. O 'nome específico' em botânica é sempre a combinação de nome e gênero epíteto específico. Por exemplo, a espécie vulgarmente conhecida como pinheiro é a palustris Palustris Pinus; o nome do gênero é Pinus, o epíteto específico é palustris, o nome específico é palustris Pinus.

Essa convenção de nomenclatura binomial, mais tarde formalizados no biológico códigos de nomenclatura, foi usado pela primeira vez por Leonhart Fuchs e apresentado como o padrão por Carolus Linnaeus em seu 1753 Species Plantarum (seguido por seu 1758 Systema Naturae, 10ª edição). Naquela época, a teoria biológica principal era que as espécies representadas atos independentes da criação de Deus e, portanto, foram consideradas objetivamente real e imutável, então a hipótese da origem comum não se aplicava.

Nomes abreviados

Livros e artigos, por vezes, intencionalmente não identificar espécies totalmente e usar a abreviatura "sp". no singular ou "spp." no plural, em lugar de o epíteto específico:., por exemplo, Canis sp Isto ocorre geralmente nos seguintes tipos de situações:

  • Os autores estão confiantes de que alguns indivíduos pertencem a um gênero particular, mas não tem certeza de qual espécie exata a que pertencem. Isto é particularmente comum em paleontologia .
  • Os autores usam "spp." como uma forma abreviada de dizer que alguma coisa se aplica a muitas espécies dentro de um gênero, mas não quer dizer que ela se aplica a todas as espécies dentro desse gênero. Se os cientistas significa que alguma coisa se aplica a todas as espécies dentro de um género, eles usam o nome do gênero sem o epíteto específico.

Em livros e artigos, gênero e espécie nomes são normalmente impressas em itálico. Abreviações tais como "sp.", "Spp.", "Subsp.", Etc., não devem ser em itálico.

Códigos de identificação

Vários códigos foram concebidos para identificar espécies. Por exemplo:

  • NCBI emprega um 'taxid' identificador numérico ou Taxonomia, um "identificador único estável", por exemplo, o taxid de H. sapiens é 9606
  • KEGG emprega um código de três letras para um número limitado de organismos; neste código, por exemplo, H. sapiens é simplesmente HSA;
  • UniProt emprega um "mnemônico organismo" de não mais de cinco caracteres alfanuméricos, por exemplo humanos para H. sapiens

Dificuldade de definir "espécie" e identificar as espécies particulares

O Toutinegra Greenish demonstra o conceito de um espécies em anel.

Ele é surpreendentemente difícil de definir a palavra "espécie" de uma forma que se aplica a todos os organismos que ocorrem naturalmente, eo debate entre os biólogos sobre como definir "espécie" e como identificar as espécies atuais é chamada a problema das espécies. Mais de duas dezenas de definições distintas de "espécie" estão em uso entre biólogos.

A maioria dos livros didáticos seguir a definição de uma espécie de Ernst Mayr como "grupos de efetiva ou potencialmente acasalando populações naturais, que são reprodutivamente isolados de outros grupos".

Várias partes desta definição servir para excluir alguns acasalamentos incomuns ou artificiais:

  • Aqueles que ocorrem apenas em cativeiro (quando os parceiros de acasalamento normais do animal pode não estar disponível) ou como resultado da ação humana deliberada
  • Os animais que podem ser fisicamente e fisiologicamente capazes de acasalamento, mas, por várias razões, não costumam fazê-lo em estado selvagem

A definição de livro didático típico acima funciona bem para a maioria organismos multicelulares, mas existem vários tipos de situações em que se decompõe:

  • Por definição, se aplica apenas aos organismos que se reproduzem sexualmente. Então, ele não funciona para assexuadamente reprodução organismos unicelulares e para o relativamente poucos parthenogenetic ou organismos multicelulares apomíticas. O termo " phylotype "é frequentemente aplicado a esses organismos.
  • Os biólogos frequentemente não sei se dois grupos morfologicamente semelhantes de organismos são "potencialmente" capaz de cruzamentos.
  • Existe uma considerável variação no grau em que a hibridação pode ter sucesso, sob condições naturais, ou mesmo na medida em que alguns organismos utilizam reprodução sexual entre os indivíduos de raça.
  • Em espécie de anel, os membros das populações adjacentes cruzar com sucesso, mas membros de algumas populações não-adjacentes não.
  • Em alguns casos, pode ser fisicamente impossível para os animais que são membros da mesma espécie para acasalar. No entanto, estes são casos, como em raças de cães, em que a intervenção humana tem causado alterações morfológicas brutas, e, portanto, são excluídos pelo conceito biológico de espécie.

Transferência horizontal de genes torna ainda mais difícil de definir a palavra "espécie". Há fortes evidências de transferência horizontal de genes entre os grupos muito diferentes de procariotas, e, pelo menos ocasionalmente entre grupos diferentes de eucariotas ; e Williamson argumenta que não há evidência de que, em alguns crustáceos e equinodermos. Todas as definições da palavra "espécie" supor que um organismo obtém todos os seus genes a partir de um ou dois pais que são muito parecido com aquele organismo, mas transferência horizontal de genes faz com que a falsa suposição.

Definições de espécies

A questão de como melhor definir "espécie" é aquele que tem ocupado os biólogos durante séculos, eo próprio debate tornou-se conhecido como o problema das espécies. Darwin escreveu no capítulo II de A Origem das Espécies :

Sem uma definição satisfez todos os naturalistas; Ainda cada naturalista sabe vagamente o que ele quer dizer quando fala de uma espécie. Geralmente, o termo inclui o elemento desconhecido de um ato distinto da criação.

Mas depois, em The Descent of Man, ao abordar "A questão de saber se a humanidade é constituída por uma ou várias espécies", Darwin revisou sua opinião a dizer:

é um esforço desesperado para decidir este ponto por razões de som, até que alguma definição do termo "espécie" é geralmente aceito; ea definição não deverá incluir um elemento que não pode ser determinado, como um ato de criação.

A moderna teoria da evolução depende de uma redefinição fundamental da "espécie". Antes de Darwin, naturalistas viram espécies como tipos ideais ou gerais, o que poderia ser exemplificado por um espécime ideal que ostentam todos os traços gerais para a espécie. As teorias de Darwin deslocou a atenção da uniformidade de variação e do geral para o particular. Segundo o historiador intelectual Louis Menand,

Uma vez que a nossa atenção é redirecionada para o indivíduo, precisamos de uma outra maneira de fazer generalizações. Nós não estão mais interessados na conformidade de um indivíduo a um tipo ideal; agora estamos interessados na relação de um indivíduo para as outras pessoas com as quais interage. Para generalizar sobre grupos de indivíduos interagindo, é preciso soltar a língua de tipos e essências, que é prescritiva (dizendo-nos o que tentilhões deve ser), e adotar a linguagem da estatística e probabilidade, que é preditivo (dizendo-nos o que o passarinho média, em condições específicas, é provável que fazer). Relações será mais importante do que categorias; funções, que são variáveis, será mais importante do que os efeitos; transições vai ser mais importante do que os limites; sequências vai ser mais importante do que as hierarquias.

Esta mudança resulta em uma nova abordagem para a "espécie"; Darwin concluiu que as espécies são o que parecem ser: ideias, que são provisoriamente útil para grupos de indivíduos que interagem nomeação. "Eu olho para as espécies prazo", ele escreveu, "como uma forma arbitrária dado por uma questão de conveniência para um conjunto de indivíduos muito semelhantes uns aos outros ... Ele não difere essencialmente da variedade palavra, que é dado a menos distintas e mais formas flutuantes. A variedade prazo, de novo, em comparação com meras diferenças individuais, também é aplicada arbitrariamente e por conveniência. "

Praticamente, os biólogos definir espécies como as populações de organismos que têm um nível elevado de semelhança genética. Isto pode reflectir uma adaptação para o mesmo nicho, e a transferência do material genético de um indivíduo para outro, através de uma variedade de meios possíveis. O nível exato de similaridade usados em tal definição é arbitrária, mas esta é a definição mais comum usado para organismos que se reproduzem assexuadamente ( reprodução assexuada), tal como algumas plantas e microrganismos.

Esta falta de qualquer conceito claro em espécie microbiologia levou a alguns autores que defendem que o termo "espécie" não é útil quando o estudo da evolução bacteriana. Em vez disso eles vêem genes como movendo-se livremente entre as bactérias, mesmo remotamente relacionadas, com todo o domínio bacteriano ser um único pool de genes. No entanto, um tipo de regra de ouro foi estabelecida, dizendo que as espécies de bactérias ou Archaea com Seqüências de genes 16S rRNA mais semelhantes do que 97% para cada outra necessidade de ser verificado por DNA-DNA Hybridization se eles pertencem à mesma espécie ou não. Este conceito foi atualizado recentemente, dizendo que a fronteira de 97% era demasiado baixo e pode ser aumentado para 98,7%.

No estudo de organismos que se reproduzem sexualmente, onde o material genético é compartilhada através do processo de reprodução, a capacidade de dois organismos para cruzar e produzir descendentes férteis de ambos os sexos é geralmente aceito como um indicador simples de que os organismos compartilham genes suficientes para serem considerados membros da mesma espécie. Assim, uma "espécies" é um grupo de organismos acasalando.

Esta definição pode ser estendida para dizer que uma espécie é um grupo de organismos que poderiam cruzar - peixe ainda poderia ser classificada como a mesma espécie, mesmo se eles vivem em lagos diferentes, contanto que eles ainda poderiam cruzar eles estavam sempre a entrar em contactar uns com os outros. Por outro lado, há muitos exemplos de uma série de três ou mais populações distintas, onde os indivíduos da população em meio podem cruzar com as populações de ambos os lados, mas os indivíduos das populações de ambos os lados não podem cruzar. Assim, pode-se argumentar que essas populações constituem uma única espécie, ou duas espécies distintas. Este não é um paradoxo; , é uma evidência de que as espécies são definidos por frequências de genes e, portanto, têm limites difusos.

Por conseguinte, qualquer definição única e universal de "espécie" é necessariamente arbitrária. Em vez disso, os biólogos propuseram uma série de definições; que uma definição biólogos usa é uma escolha pragmática, em função das particularidades da pesquisa que do biólogo.

Na prática, essas definições muitas vezes coincidem, e as diferenças entre eles são mais uma questão de ênfase do que de contradição total. No entanto, nenhum conceito de espécie ainda proposto é inteiramente objetiva, ou pode ser aplicado em todos os casos, sem recorrer a julgamento. Dada a complexidade da vida, alguns têm argumentado que uma definição tão objetivo é com toda a probabilidade impossível, e os biólogos deve se contentar com a definição mais prática.

Para a maioria dos vertebrados , este é o conceito de espécie biológica (BSC), e em menor grau (ou para fins diferentes) o conceito de espécie filogenética (CPS). Muitos BSC subespécies são consideradas espécies sob o PSC; a diferença entre o BSC e do CPS pode ser resumida na medida em que o BSC define uma espécie como consequência da história evolutiva manifesto, enquanto o PSC define uma espécie como consequência do potencial evolutivo manifesto. Assim, uma espécie PSC é "feita" assim que uma linhagem evolutiva começou a separar-se, enquanto uma espécie BSC começa a existir somente quando a separação linhagem é completa. Por conseguinte, não pode haver conflito considerável entre classificações alternativas com base no PSC contra o BSC, como eles diferem completamente em seu tratamento de taxa que possa ser considerada subespécie sob o último modelo (por exemplo, as inúmeras subespécies de abelhas ).

Espécies tipológicas

Um grupo de organismos em que os indivíduos são membros da espécie se suficientemente obedecer a certas propriedades fixas. Os aglomerados de variações ou fenótipos dentro espécimes (ou seja, mais ou caudas mais curtas) iria diferenciar as espécies. Este método foi utilizado como um método de "clássica" de determinação de espécies, tais como Linnaeus com início em teoria evolutiva. No entanto, agora sabemos que diferentes fenótipos nem sempre constituem espécies diferentes (por exemplo: um 4-voada Drosophila nascido de uma mãe-de-asa 2 não é uma espécie diferente). Espécies nomeadas dessa maneira são chamados morfoespécie ou espécies nominais.

Espécies evolutivas

Uma linhagem evolutiva única de organismos dentro de genes que pode ser partilhado, e que mantém a sua integridade no que diz respeito a outras linhagens através de tempo e espaço. Em algum ponto da evolução de tal grupo, alguns membros poderão divergir da população principal e evoluir para uma subespécie, um processo que pode, eventualmente, levar à formação de uma nova espécie, se o isolamento (geográfico ou ecológico) é mantida. Uma espécie que dá origem a uma outra espécie é uma espécie parafiléticos, ou paraspecies.

(Cladísticas) espécies filogenéticas

Um grupo de organismos que partes um antepassado; uma linhagem que mantém a sua integridade no que diz respeito a outras linhagens através de tempo e espaço. Em algum momento no progresso de um tal grupo, os membros podem divergir uma da outra: quando essa divergência se torna suficientemente clara, as duas populações são consideradas como espécies separadas. Isso é diferente de espécies evolutivas em que a espécie-mãe vai taxonomicamente extinto quando uma nova espécie evolui, as populações mãe e filha se formando agora duas novas espécies. Subespécies, como tal, não são reconhecidos no âmbito desta abordagem; ou uma população é uma espécie filogenética ou não é taxonomicamente distinguíveis.

Outro

Espécies ecológicas
Um conjunto de organismos adaptados a um determinado conjunto de recursos, chamado um nicho no ambiente. De acordo com este conceito, as populações formar os aglomerados fenéticos discretos que reconhecemos como espécies porque os processos ecológicos e evolutivos que controlam como os recursos são divididos tendem a produzir esses clusters.
Espécies Biológicas / reprodutivos
Dois organismos que são capazes de se reproduzir naturalmente para produzir descendência fértil de ambos os sexos. Os organismos que podem reproduzir mas quase sempre fazer híbridos estéreis de, pelo menos, um dos sexos, tais como um mula, hinny ou F1 masculino cattalo não são considerados como sendo da mesma espécie.
Espécies biológicas / isolamento
Um conjunto de populações efetiva ou potencialmente acasalando. Esta é geralmente uma formulação útil para os cientistas que trabalham com exemplos da taxa mais elevada como os mamíferos, peixes e aves que vivem, mas mais problemático para os organismos que não se reproduzem sexualmente. Os resultados das experiências feitas em condições de reprodução artificial podem ou não reflectir o que aconteceria se os mesmos organismos encontrados entre si na natureza, o que torna difícil avaliar se ou não os resultados de tais experiências são significativas no que se refere às populações naturais.
Espécies genéticas
Com base na similaridade de DNA de indivíduos ou populações. Técnicas para comparar similaridade de ADN incluir Hibridação DNA-DNA, e impressão digital genética (ou DNA barcoding).
Espécies de Coesão
População mais inclusiva das pessoas que têm o potencial para a coesão fenotípica através de mecanismos de coesão intrínsecas. Esta é uma expansão do conceito de espécie companheiro de reconhecimento para permitir mecanismos de isolamento pós-acasalamento; não importa se as populações podem hibridar com sucesso, eles ainda são espécies distintas de coesão, se a quantidade de hibridação é insuficiente para misturar completamente os respectivos pools genéticos.
Evolutivamente Unidade significativo (ESU)
Um evolutivamente unidade é significativa uma população de organismos que é considerado distinto para fins de conservação. Muitas vezes referida como uma espécie ou de uma espécie de vida selvagem, um ESU também tem várias definições possíveis, que coincidem com as definições de espécies.
Espécies fenéticos
Baseado em fenética.
Microspecies
Uma espécie com muito pouca variabilidade genética, geralmente aquele que se reproduz por apomixia.
Espécie de reconhecimento
Com base em sistemas reprodutivos compartilhados, incluindo comportamento de acasalamento. O conceito de Reconhecimento de espécies foi introduzido por Hugh EH Paterson, depois de um trabalho mais adiantado por Wilhelm Petersen.
Companheiro espécie de reconhecimento
Um grupo de organismos que são conhecidos para reconhecer um ao outro como parceiros potenciais. Como o conceito de espécie isolamento acima, aplica-se apenas aos organismos que se reproduzem sexualmente. Ao contrário do conceito de espécie de isolamento, centra-se especificamente sobre o isolamento reprodutivo pré-acasalamento.

O número de espécies

Uma estimativa do número de algumas desconhecidas e descobertos eucarióticas espécie.

Tendo em mente os problemas acima mencionados com espécies categorização, os seguintes números são apenas um guia. Com base em várias discussões a partir da primeira década do novo milênio, a contagem pode aproximadamente ser dividido da seguinte forma:

Número de espécies procariotas, bactérias de Domínio

  • Este número é muito difícil de avaliar, mas a gama discutido varia de dezenas de milhares a bilhões; a maioria das abordagens e estudos recentes parecem favorecer o número magnitude maior. Números menores surgir de pressupostos com base em um platô de identificação de novas espécies (que tem outras explicações técnicas do que menos espécies continuam a ser identificado). Números maiores abordar o fato de que o sucesso em bactérias a cultura de só foi alcançado em metade dos filos de bactérias identificadas (onde a falta de sucesso nas tentativas de cultura de um bacterianas limites isolar habilidades para estudar e delinear novas espécies), e abordar a dificuldade de aplicar botânico tradicional e definições Zoologic de espécies para reproduzir assexuadamente bactérias (onde seqüenciamento mais moderno e abordagens moleculares suportam espécies mais altas contagens).

Número de espécies procarióticas, Domínio Archaea

  • Como mais um domínio microbiana, os problemas e as dificuldades de bactérias de domínio também pertencer a qualquer contagem de espécies de Archaea, ainda mais dada a sua vária habitats extremos. Como o artigo da Wikipedia sobre o Arqueobactérias notas (Classificação, secção espécies), a "classificação de archaea em espécies também é controversa", como eles também se reproduzem assexuadamente (do mesmo modo eliminando aplicabilidade das espécies definições com base em cruzamento), e enfrentam as mesmas dificuldades associadas com isolamento organismo e cultura (ver citações de bactérias, acima). Archaebacteria têm mostrado exibir altas taxas de transferência horizontal do gene (resultante de uma cognato bacteriana de sexo), incluindo entre organismos bastante separadas com base na análise genómica. Como o Notas do artigo Archaea, "[c] urrent conhecimento sobre a diversidade genética é fragmentário e do número total de espécies Arqueano não pode ser estimado com precisão" ... embora, como bactérias domínio, o número de culto e estudado filos em relação ao total é baixo (a partir de 2005, menos do que 50% de filos conhecido cultivadas). Tomados em conjunto, um número muito elevado de tipos archaebacterial únicas são susceptíveis de, como no caso de bactérias de domínio.

Número de eucariotas espécies

Este número foi historicamente variou de alguns milhões a cerca de 100 milhões. No entanto, estes números mais elevados, que se basearam no potencial marinho profundo e diversidade de artrópodes, são agora considerados improváveis. O número total de espécies eucarióticas é susceptível de ser 5 ± 3 milhões dos quais cerca de 1,5 milhões de já ter sido chamado.

Algumas estimativas para vários filos mais velhos são eucariota (incluindo alguns números atualizados):

  • Como muitos como 1,5 milhões fungos ;
  • 3067 algas castanhas
  • 17.000 líquenes ;
  • 321.212 plantas , incluindo:
    • 10.134 e vermelho algas verdes
    • 16.236 musgos ,
    • 12.000 samambaias e cavalinhas,
    • 1.021 gimnospermas,
    • 281821 angiospermas;
  • 1.367.555 não-inseto animais , incluindo:
  • Como muitos como 10-30000000 insetos ;

Actualmente, organizações como a Iniciativa Global de Taxonomia, a Distributed Instituto Europeu de Taxonomia eo Censo da Vida Marinha (esta última apenas em organismos marinhos) estão tentando melhorar taxonomia e implementar espécies anteriormente desconhecido para o sistema de taxonomia, embora o conhecimento atual abrange apenas uma parte dos organismos na biosfera e, portanto, não permite uma compreensão completa do funcionamento do ambiente. A humanidade também está acabando com espécies desconhecidas em uma taxa sem precedentes, o que significa que, mesmo antes de uma nova espécie teve a chance de ser estudado e classificado, isto pode já estar extinto.

Importância na classificação biológica

A idéia de espécies tem uma longa história. É uma das mais importantes níveis de classificação, por várias razões:

  • Muitas vezes, o que corresponde a leigos tratar como os diferentes tipos básicos de organismo - cães são uma espécie, gatos outro.
  • É o padrão nomenclatura binomial (ou nomenclatura trinômio), através da qual os cientistas se normalmente de organismos.
  • É o mais alto nível taxonómico que não pode ser feita mais ou menos inclusiva.

Depois de anos de uso, o conceito permanece central para a biologia e uma série de áreas afins, e ainda assim continua a ser, por vezes, mal definidas.

Implicações da atribuição do estatuto de espécies

A nomenclatura de uma espécie particular podem ser considerados como uma hipótese sobre as relações evolutivas e distinguishability desse grupo de organismos. Como informação adicional vem à mão, a hipótese pode ser confirmada ou refutada. Às vezes, especialmente, no passado, quando a comunicação era mais difícil, taxonomistas trabalham isoladamente deram dois nomes diferentes para organismos individuais mais tarde identificadas como as mesmas espécies. Quando duas espécies nomeadas são descobertos para ser da mesma espécie, o nome da espécie mais velha é geralmente mantida, eo nome da espécie mais recente caiu, um processo chamado sinonimização, ou coloquialmente, como lumping. Dividir um taxon em múltiplas, muitas vezes nova, táxons é chamado de divisão. Taxonomistas são muitas vezes referidos como "lumpers" ou "divisores" por seus colegas, em função da sua abordagem pessoal para reconhecer diferenças ou semelhanças entre os organismos (ver lumpers e divisores).

Tradicionalmente, os pesquisadores se baseou em observações de diferenças anatômicas, e em observações de se diferentes populações foram capazes de cruzar com sucesso, para distinguir espécies; tanto anatomia e comportamento reprodutivo ainda são importantes para a atribuição de estatuto de espécies. Como resultado do revolucionário (e ainda em curso) avanço nas técnicas de investigação microbiológica, incluindo a análise do ADN, nas últimas décadas, uma grande quantidade de conhecimento adicional sobre as diferenças e semelhanças entre as espécies se tornou disponível. Muitas populações anteriormente consideradas como espécies separadas são agora considerados um único taxon, e muitas populações anteriormente agrupados foram divididos. Qualquer nível taxonômico (espécie, gênero, família, etc.) podem ser sinonimizada ou cisão, e em níveis taxonômicos superiores, estas revisões têm sido ainda mais profunda.

De um ponto de vista taxonômico, grupos dentro de uma espécie pode ser definida como sendo de um taxon hierarquicamente inferior a uma espécie. Em zoologia apenas o subespécie é usado, enquanto que em botânica do variedade, subvariedade, e forma são usadas também. Em biologia da conservação, o conceito de unidades evolutivas significativas (UDE) é usado, que podem definir uma ou outra espécie ou segmentos menores populacionais distintos. Identificar e nomear a espécie é a providência de taxonomia alfa.

Desenvolvimento histórico do conceito de espécie

John Ray.
Linnaeus acreditava na fixidez das espécies.

Nos primeiros trabalhos científicos, uma espécie era simplesmente um organismo individual que representava um grupo de organismos semelhantes ou quase idênticas. Não há outras relações além daquele grupo foram implícita. Aristóteles usou as palavras género e espécie para significar categorias genéricas e específicas. Aristóteles e outros cientistas pré-darwinianas levou a espécie a ser distintos e imutável, com uma " essência ", como os elementos químicos . Quando os primeiros observadores começaram a desenvolver sistemas de organização para os seres vivos, eles começaram a colocar espécies anteriormente isoladas em um contexto. Muitos desses esquemas de delimitação primeiros agora seria considerado lunático e estes consangüinidade incluído com base na cor (todas as plantas com flores amarelas) ou comportamento (cobras, escorpiões e certas formigas que picam).

John Ray (1686), um naturalista Inglês, foi o primeiro a dar uma definição biológica da espécie prazo.

No cientista sueco século 18 Lineu organismos classificados de acordo com diferenças na forma de aparelho reprodutivo. Embora seu sistema de classificação classifica organismos de acordo com graus de similaridade, fez nenhuma reivindicação sobre a relação entre espécies semelhantes. Naquela época, ainda estava acreditava-se que não havia nenhuma ligação orgânica entre as espécies, não importa o quão parecidos eles apareceram. Esta abordagem também sugeriu um tipo de idealismo: a noção de que cada espécie existiu como uma "forma ideal". Embora há sempre diferenças (embora às vezes minutos) entre organismos individuais, Linnaeus considerado tal variação problemático. Ele se esforçou para identificar organismos individuais que foram exemplar da espécie, e considerou outros organismos não-exemplares para ser desviante e imperfeito.

Por volta do século 19 a maioria dos naturalistas entendido que espécies podem mudar de forma ao longo do tempo, e que a história do planeta desde o tempo suficiente para grandes mudanças. Jean-Baptiste Lamarck, em sua Filosofia Zoológica 1809, ofereceu um dos primeiros argumentos lógicos contra o criacionismo . A nova ênfase foi na determinação de como uma espécie pode mudar ao longo do tempo. Lamarck sugeriu que um organismo podia transmitir-lhe um traço adquirido à sua prole, ou seja, a girafa 's long neck foi atribuída a gerações de girafas que esticam para alcançar as folhas das copas das árvores mais altas (este exemplo bem conhecido e simplista, entretanto, não faz fazer justiça à amplitude e sutileza das idéias de Lamarck). Com a aceitação da seleção natural idéia de Charles Darwin na década de 1860, no entanto, a visão de Lamarck da evolução orientada para o objetivo, também conhecido como um processo teleológico, foi eclipsado. O recente interesse na herança de características adquiridas gira em torno de epigenética processos, por exemplo, metilação, que não afectam as sequências de ADN, mas sim alterar a expressão de uma forma hereditária. Assim, Neo-Lamarckism, como às vezes é chamado, não é um desafio à teoria da evolução pela seleção natural.

Charles Darwin e Alfred Wallace desde que os cientistas consideram agora como o mais poderoso e convincente teoria da evolução . Darwin argumentou que era populações que evoluíram, não indivíduos. Seu argumento invocado uma mudança radical na perspectiva da de Linnaeus: em vez de definir as espécies em termos ideais (e à procura de um representante ideal e rejeitando desvios), Darwin considerado variação entre indivíduos para ser natural. Ele argumentou ainda que a variação, longe de ser problemática, na verdade fornece a explicação para a existência de espécies distintas.

O trabalho de Darwin baseou-se em Thomas Malthus visão 'que a taxa de crescimento de uma população biológica será sempre ultrapassar a taxa de crescimento dos recursos no ambiente, tais como o fornecimento de alimentos. Como resultado, Darwin argumentou, nem todos os membros de uma população será capaz de sobreviver e se reproduzir. Aqueles que fez a vontade, em média, ser os únicos que possuem variações ligeiras-entretanto que os tornam-ligeiramente melhor adaptados ao ambiente. Se essas características variáveis ​​são hereditárias, então a prole dos sobreviventes também irá possuí-los. Assim, ao longo de muitas gerações, variações adaptativas irá acumular-se na população, enquanto os traços de contra-adaptativo tenderá a ser eliminado.

Se uma variação é adaptativa ou não-adaptativo depende do ambiente: ambientes diferentes favorecer traços diferentes. Como o ambiente seleciona efetivamente que os organismos vivem para reproduzir, é o ambiente (a "luta pela existência") que seleciona as características de ser repassados. Esta é a teoria da evolução pela seleção natural . Neste modelo, o comprimento do pescoço da girafa seria explicado postulando que proto-girafas com pescoço mais longo teria tido uma vantagem reprodutiva significativa para aqueles com pescoços mais curtos. Ao longo de muitas gerações, toda a população seria uma espécie de animais de pescoço comprido.

Em 1859, quando Darwin publicou sua teoria da seleção natural, o mecanismo por trás da herança de traços individuais era desconhecida. Embora Darwin fez algumas especulações sobre como características são herdadas ( pangênese), sua teoria baseia-se apenas no fato de que as características herdadas existem , e são variáveis ​​(que faz a sua realização ainda mais notável.) Embora o artigo de Gregor Mendel sobre genética foi publicado em 1866, o seu significado não foi reconhecido. Não foi até 1900 que o seu trabalho foi redescoberto por Hugo de Vries, Carl Correns e Erich von Tschermak, que percebeu que os "traços herdáveis" na teoria de Darwin são genes.

A teoria da evolução das espécies através da seleção natural tem duas implicações importantes para as discussões de espécies-conseqüências que fundamentalmente desafiam as suposições por trás de Lineu taxonomia. Em primeiro lugar, ele sugere que as espécies não são apenas semelhantes, eles podem realmente ser parente. Alguns estudantes de Darwin argumentar que todas as espécies descendem de um ancestral comum. Em segundo lugar, ele supõe que "espécies" não são homogêneos, fixos, as coisas permanentes; membros de uma espécie são todos diferentes, e sobre a mudança espécies tempo. Isto sugere que as espécies não temos limites claros, mas são efeitos estatísticos em vez momentâneos de constante mutação do gene Frequências. Um ainda pode usar taxonomia de Lineu para identificar plantas e animais individuais, mas não se pode mais pensar em espécies como independentes e imutáveis.

A ascensão de uma nova espécie a partir de uma linha parental é chamado especiação.Não há uma linha clara delimitação das espécies ancestrais das espécies descendentes.

Embora os conhecimentos científicos actuais de espécies sugere que não há nenhuma maneira rigorosa e abrangente para distinguir entre espécies diferentes em todos os casos, os biólogos continuam a procurar formas concretas para operacionalizar a idéia. Uma das definições biológicas mais populares de espécies é em termos de isolamento reprodutivo; se duas criaturas não podem se reproduzir para produzir descendentes férteis de ambos os sexos, em seguida, eles estão em diferentes espécies. Esta definição captura uma série de limites da espécie intuitivas, mas continua a ser imperfeito. Não tem nada a dizer sobre espécies que se reproduzem assexuadamente, por exemplo, e é muito difícil de aplicar a espécies extintas. Além disso, as fronteiras entre as espécies são muitas vezes distorcido: há exemplos em que os membros de uma população podem produzir descendentes férteis de ambos os sexos com uma segunda população, e os membros da segunda população podem produzir descendentes férteis de ambos os sexos com membros de um terço da população, mas membros da primeira e terceira população não pode produzir descendência fértil, ou só pode produzir descendência fértil do sexo homozigótica. Consequentemente, algumas pessoas rejeitam esta definição de uma espécie.

Richard Dawkins define dois organismos como coespecífico se e somente se eles tiverem o mesmo número de cromossomas e, para cada cromossoma, ambos os organismos têm o mesmo número de nucleótidos ( O relojoeiro cego , p. 118). No entanto, a maioria, se não todos os taxonomistas que discordo totalmente. Por exemplo, em muitos anfíbios, mais notavelmente na da Nova Zelândia Leiopelma sapos, o genoma é composto de cromossomos "centrais" que são na sua maioria cromossomos invariáveis ​​e acessórios, de que existem uma série de combinações possíveis. Mesmo que os números cromossômicos são altamente variáveis ​​entre as populações, estes podem cruzar com sucesso e formar uma única unidade evolutiva. Em plantas, polyploidy é extremamente comum com poucas restrições sobre cruzamentos; como indivíduos com um número ímpar de conjuntos de cromossomos são geralmente estéril, dependendo do número real de conjuntos de cromossomos presente, isso resulta na situação estranha em que alguns indivíduos da mesma unidade evolucionária pode cruzar com alguns outros e alguns não podem, com todas as populações sendo eventualmente ligados a formar um pool genético comum.

A classificação das espécies tem sido profundamente afetado pelos avanços tecnológicos que permitiram aos investigadores determinar parentesco com base em marcadores moleculares, começando com os comparativamente bruto sangue ensaios de precipitação plasma em meados do século 20 para inovadoras de Charles Sibley estudos de hibridação DNA-DNA em 1970 levando a técnicas de sequenciamento de DNA. Os resultados destas técnicas causou mudanças revolucionárias nas categorias taxonômicas mais elevadas (como filos e classes), resultando na reordenação de muitos ramos da árvore filogenética ( ver também: filogenia molecular). Para as categorias taxonômicas abaixo gêneros , os resultados têm sido mistos até agora; o ritmo da mudança evolutiva no nível molecular é bastante lento, produzindo diferenças claras apenas depois de longos períodos de separação reprodutiva. Resultados de hibridização DNA-DNA levaram a conclusões enganosas, o Pomarine - Grande fenômeno Skua ser um exemplo famoso. Turtles foram determinados a evoluir com apenas um oitavo da velocidade de outros répteis no nível molecular, ea taxa de molecular evolução em albatrozes é a metade do que é encontrado na invés intimamente relacionados tempestade-petréis. A técnica de hibridização é agora obsoleto e é substituído por abordagens computacionais mais confiáveis ​​para a comparação de sequências. Taxonomia molecular não está directamente com base nos processos evolutivos, mas sim sobre a mudança global trazido sobre por estes processos. Os processos que levam à geração e manutenção da variação, tais como mutação, cruzamento e selecção não são uniformes (ver também relógio molecular). DNA só é extremamente raramente um alvo direto da seleção natural, em vez de mudanças na seqüência do DNA duradouros ao longo de gerações, sendo um resultado deste último; por exemplo, silenciosas transition- combinações transversões iria alterar o ponto de fusão da sequência de ADN, mas não a sequência das proteínas codificadas e, portanto, são um exemplo, onde possível, por exemplo, em microorganismos, uma mutação confere uma alteração na aptidão por si só.

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