Giraffa camelopardalis angolensis eli angolankirahvi Lissabonin eläintarhassa. Kuva: Alvesgaspar / Wikimedia Commons

Muutama päivä sitten tiedeuutisissa kiersi tieto, kuinka kirahveja onkin yhden lajin sijasta neljä lajia1. Kirahvi on aiemmin jaettu alalajeihin, joita on enimmillään eroteltu yhdeksän kappaletta. Nämä alalajit asuvat eri alueilla ja eroavat toisistaan turkin kuvioinnin perusteella. Nyt tutkijat kuitenkin ehdottivat, että nämä kirahvit jakautuvat neljään eri lajiin.

Lajin määritteleminen on tietenkin biologeille erityisen kiusallinen kysymys. Tyhjentävää lajimääritelmää kun ei ole olemassa. Biologinen lajimääritelmä (joka lienee se määritelmä, joka lukiolaisille nykyään opetetaan) määrittelee, että yksilöt ovat eri lajia, jos ne eivät voi keskenään saada aikaan lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä.

Kirahveille tämä määritelmä ei toimi: kirahvit ovat maantieteellisesti jakautuneet eri populaatioihin, jotka eivät kohtaa toisiaan. Näin ollen neljä kirahvilajia eivät voi lisääntyä keskenään, koska ne eivät kohtaa toisiaan. Entä jos eri kirahvilajit kohtaisivat? Ehkä ne voisivat lisääntyä, ehkä ei, mutta sitä emme koskaan tiedä. Tarhaolosuhteissa tätä voi kokeilla, mutta tarhassa eläimet tekevät mitä tahansa. Kaikenlaiset eläimet, kuten leijona ja tiikerikin, lisääntyvät keskenään, joten apua ei siitäkään löydy. (Toden totta, eri kirahvilajit risteytyvät tarhaolosuhteissa.)

Niinpä kirahvitutkijat vetoavatkin fylogeneettisen (tai evoluutiiviseen) lajimääritelmään: koska kirahvit ovat geneettisesti eriytyneitä toisistaan, ne ovat eri evolutiivisia linjoja ja siten myös eri lajeja. Tämän lajimääritelmän ongelmat ovat myös selkeät: käytännössä mikä tahansa eristynyt populaatio (kuten saimaannorppa) ansaitsisi määritelmän mukaan lajiaseman. Toisaalta, mikä tahansa eristynyt populaatio menettää lajiasemansa, jos se saa yhteyden toiseen eristyneeseen populaatioon ja niiden välillä tapahtuu geenivirtaa. Geenivirta on tekninen nimitys sille, että yksilö siirtyy populaatiosta toiseen ja parittelee. 

Tutkija tietenkin käyttää sujuvasti useampaa määritelmää: siinä missä lajin määrittelemisessä käytetään esimerkiksi biologisen ja fylogeneettisen määritelmän yhdistelmää, lajin tunnistaminen voidaan tehdä morfologisen määritelmän pohjalta.(Lajimääritelmistä voi lukea lisää blogikirjoituksessani, jossa väitin, että ensimmäinen ihmisyksilö on ollut olemassa.) 

Tutkijat pyrkivät kiertämään evolutiivisen lajimääritelmä ongelmaa vetoamalla siihen, että geneettinen ero on iso: kirahvilajien välinen geneettinen ero on yhtä suuri kuin ruskeakarhulla ja jääkarhulla. Geneettisen eron todellinen merkitys on tietenkin kyseenalainen. Tutkijat eivät voi sen tarkemmin tietää mitä se tarkoittaa todellisessa elämässä, minkälaisiin eroihin se lajien ilmiasun välillä johtaa. Geneettisen eroavuuden perusteella voi tietenkin laskea ajan, jolloin kirahvilajit ovat eriytyneet. Tämä on tapahtunut noin 1-2 miljoonaa vuotta sitten, mikä vastaa nisäkkäiden normaalia lajiutumisaikaa.

Kiistely siitä kuinka monta lajia kirahvi on, johtaa usein selkeiden tutkijaleirien syntymiseen. Lajimäärittelyn kannalta tutkijat jakautuvat kahteen leiriin: jakajiin ja niputtajiin. Jakajat jakavat määriteltyjä lajeja pienempiin yksiköihin, eli splittaavat olemassa olevia lajeja, kun taas niputtajat yleisesti ottaen pitävät pienemmästä lajimäärästä. Tämä on vanha ilmiö, joka edeltää jo suurinta osaa lajimääritelmistä, sillä tiettävästi termiä käytti ensimmäisenä Charles Darwin 1860-luvulla. Kyse ei siis niinkään ole siitä, että tutkijat edes käyttäisivät eri lajimääritelmiä, vaan että jokainen lajimääritelmä lähtökohtaisesti jättää rutkasti tilaa henkilökohtaiselle mielipiteelle.

 

Mikä sitten teki tästä tutkimuksesta merkittävän? Edellä mainitun jälkeen on vaikea olla ajattelematta, että tutkijat pyörittelivät semantiikkaa ja siitä tuli maailmanlaajuinen uutinen vain koska kyse on isokokoisesta ja hellyyttävällä tavalla hooposta eläimestä.

Kirahvi on isokokoinen ja rutkasti liikkuva eläin: yleensä tämänkaltaisten eläimien eri populaatiot eivät ole eriytyneet, koska yksilöt liikkuvat populaatiosta toiseen. Tutkijat kirjoittavatkin aiemmassa artikkelissaan, että tämä tilanne on ainutlaatuinen suurten afrikkalaisten nisäkkäiden joukossa. Geenivirran rajoittuminen ei siis myöskään johdu (nyky)ihmisen aiheuttamista elinympäristöjen pirstoutumista, koska geenivirta on katkennut jo kaksi miljoonaa vuotta sitten.

Tässä kohtaa tietenkin herää kysymys, että miksi näin on. Sitä ei tiedetä.

Populaatioiden geneettinen eriytyminen tietenkin johtaa merkittävään käytännön kysymykseen: miten uusien tietojen pitäisi vaikuttaa kirahvin suojeluun? Pitääkö kirahvin suojelua tehostaa nyt, kun tiedämme että kyse on neljästä eri lajista?

Tietenkin lajien määrittäminen on poliittinen kysymys. Kirahvin lajistatuksella on ennen kaikkea hallinnollinen vaikutus: lajin uhanalaisuus pitäisi nyt arvioida jokaiselle lajille erikseen. Tällä hetkellä IUCN:n punaisessa kirjassa on erikseen arvioitu kirahvin lisäksi kaksi alalajia. Vastaavasti suojelulaeissa ja –asetuksissa pitäisi huomioida uusi lajimäärä ja ottaa kantaa erikseen jokaiseen lajiin.

Niin kauan kuin luonnonsuojelugenetiikkaa on tehty, suojelupiireissä on käyty keskustelua siitä, miten populaatioiden geneettinen rakenne pitäisi ottaa huomioon suojelutoimissa. Pitääkö jokaista erillistä populaatiota suojella? Onko merkittävä tekijä lajin geneettinen monimuotoisuus kokonaisuudessaan vai lajin populaatioiden geneettinen erilaisuus? Jos lajilla on populaatioita, joilla on laskenut geneettinen monimuotoisuus, pitääkö näihin panostaa vai pitäisikö suojella enemmän niitä populaatioita joilla on paremmat selviytymismahdollisuudet? Voiko lajin yksilöitä siirtää populaatiosta toiseen vai pitääkö geneettistä rakennetta suojella?

Perustavanlaatuinen ongelma tietenkin liittyy siihen, että emme voi tietää mitä meidän pitäisi suojella, kun puhumme geneettisestä monimuotoisuudesta. Lajin selviytymisen kannalta on merkittävää, että laji pysyy geneettisesti monimuotoisena, koska se voi tällöin tulevaisuudessa paremmin sopeutua muuttuvaan ympäristöön. Pystymmekö jotenkin mittaamaan tietyn lajin tietyn populaation geneettistä evolutiivista potentiaalia? Emme tietenkään.

Jos kirahvi todellakin on erityislaatuinen isojen nisäkkäiden joukossa, sen eri populaatiot tietenkin vaativat erityistä suojeluhuomiota. Tämä lienee selvää – mutta siihen yksimielisyys päättyykin.

 

1 Nyrkkisääntö tiedeuutisissa:  jos otsikossa lukee ”yllättävä löytö”, kukaan ei oikeasti ollut yllättynyt.

Kommentit (4)

Alpo T. Punki

Tämähän muistuttaa miekkavalas tilannetta, jossa tutkijat ovat onnistuneet määrittämään yhdeksän eri miekkavalas alalajia. Lajit muistuttavat toisiaan ulkonäöllisesti, mutta niiden ko'oissa, värityksessä ja metsästys strategioissa on selviä eroja. Kiinnostavaa nähdä kuinka tiedeyhteisö asian selvittää.

t-torppa

Aivelo kirjoittaa: "Tarhaolosuhteissa tätä voi kokeilla, mutta tarhassa eläimet tekevät mitä tahansa. Kaikenlaiset eläimet, kuten leijona ja tiikerikin, lisääntyvät keskenään, joten apua ei siitäkään löydy. (Toden totta, eri kirahvilajit risteytyvät tarhaolosuhteissa.)"

Ensinnäkin eläimet eivät tee tarhassa mitä tahansa. Esimerkiksi kaksi eri tyyppistä (kind) eläintä eivät edes tarhassa risteydy keskenään. Tämä on kokeellisesti todistettu esimerkiksi koirien ja kissojen kanssa. Sen sijaan saman tyyppiset (kind) eläimet voivat yleensä lisääntyä tarhassa, vaikka ne olisikin määritelty eri lajeiksi (species). Tästä esimerkkinä leijonat ja tiikerit sekä kirahvit. Kokeellisten havaintojen valossa näyttää siltä, että eläimet pystyvät risteytymään tyyppiensa (kind), eli perusryhmien sisällä. Tässä valossa perusryhmä on tarkin ja johdonmukaisin lajikäsite.

• Frank L. Marsh on luonut käsitteen nimeltä perusryhmä. Perusryhmä tarkoittaa seuraavaa: kaikki yksilöt jotka joko suoraan tai epäsuorasti ovat risteytyksen kautta sidoksissa toisiinsa kuuluvat samaan perusryhmään. Risteymien ei tarvitse olla lisääntymiskykyisiä tai syntyä vapaasti luonnossa. Ne voivat syntyä myös keinotekoisen risteytyksen tuloksena. Perusryhmän määritelmä ei vaadi että sen edustajat lisääntyisivät keskenään luonnossa vaikka heillä olisi siihen geneettinen mahdollisuus (esim, tiikeri ja leijona).

• Perusryhmän yksilöt ovat läheisessä yhteydessä toisiinsa lukuisien risteymien kautta.

• Toisiaan lähelläkään olevien perusryhmien kesken ei ole koskaan havaittu selvää risteymää. Risteymät osoittavat, että eliöryhmien välillä on selkeät rajat - joiden avulla perusryhmät voidaan tunnistaa.

• Perusryhmien selkeä rajattavuus on viite luotujen ryhmien olemassaolosta.

ESIMERKKI PERUSRYMÄSTÄ (KOIRAELÄIMET)

Koiraeläinten heimoon kuuluu yli 30 eri lajia kuten koirat, sudet, kojootit, sakaalit ja erilaiset kettujen muodot. Nämä kaikki lajit ovat risteytyksen kautta sidoksissa toisiinsa joko suoraan tai epäsuorasti ja kuuluvat siten samaan koiraeläinten heimoon – eli perusryhmään.

Koira on onnistuneesti risteytetty esimerkiksi ketun, suden, kojootin ja sakaalin kanssa. Villakoira on risteytetty onnistuneesti suden, kojootin ja sakaalin kanssa. Tanskandoggi ja chihuahua voidaan risteyttää keinosiemennyksellä.
Perusryhmän sisällä on valtava muuntelu kapasiteetti jonka ansiosta eliöt pystyvät sopeutumaan muuttuviin ympäristöolosuhteisiin. Lajiutuminen "tytärlajeihin" tapahtuu kokeellisten havaintojen (koiraeläinten jalostus) mukaan aina perusryhmän sisällä. Geneettinen lisääntymismahdollisuus (suoraan tai epäsuorasti) vahvistaa tämän.

Perusryhmät eivät todista niiden olevan luotuja mutta ne kyllä vahvasti viittaavat siihen. Sillä luonnossa havaittu lajiutumisprosessi ainostaan kykenee ammentamaan jo olemassa olevista perusryhmien geenivarastoista köyhdyttäen niitä.  

Aiheesta enemmän linkissä - "Raamatun "luotu laji" sopii todistusaineistoon"

Tuomas Aivelo
Liittynyt3.1.2014
Viestejä203

Aah, Frank L. Marsh, jonka mielestä Saatana oli mestarigeneetikko, joka houkuttelee ihmisiä parittelemaan muiden kuin oman rotunsa edustajien kanssa. Marshin mielestä myös tumma iho oli ihmisten risteytymisen takia syntynyt epänormaali piirre.

Sanomattakin lienee selvää, että tällä ei ole mitään tekemistä tieteen kanssa.

Seuraa 

Kaiken takana on loinen

Tuomas Aivelo on ekologian ja evoluutiobiologian tutkija Helsingin ja Zürichin yliopistoissa. Hän karkaa arjestaan tutkimaan Helsingin viemärirottia, punkkeja ja metsämyyriä Alpeille, pohtimaan biologian oppimista tai ihan vain ihastelemaan loisia.

Teemat

Blogiarkisto

2017
Heinäkuu
2016
2015
2014