Mēs dzīvē pastāvīgi sastopamies ar sugas kritēriju jēdzienu - puķu dobē vai zivju veidu definēšanu akvārijā. Var būt ļoti noderīgi atšķirt ēdamās sēnes veidu no indīgās. Bet, neskatoties uz visu šī jēdziena šķietamo vienkāršību, bioloģijā sugas kritēriji un pats jēdziens "suga" joprojām ir visneskaidrākie.
Vēstures atkāpe
Pats jēdziens "laipns" pastāv jau kopš seniem laikiem cilvēku jēdzienā. Ilgu laiku suga apzīmēja viendabīgu objektu grupu jeb objektus, kas atbilst sugas kritērijiem. Piemēri: virtuves iekārtu veidi (panna, katls, katls) un pīļu veidi (pinta, zilā pīle un meža pīle). Šo terminu bioloģijā ieviesa Kārlis Linnejs – aizsegā viņš saprata nemainīgas, diskrētas (atšķirīgas), objektīvi eksistējošas dzīvo organismu grupas. Tolaik bioloģijā valdīja tipoloģiskā pieeja - sugas atlase tika veikta, pamatojoties uz vairākām ārējām pazīmēm.
Mūsdienās šī pieeja ir palikusi bioloģijā kā sugas morfoloģiskais kritērijs. Līdz ar zināšanu uzkrāšanu bioķīmijā, ģenētikā, bioģeogrāfijā un ekoloģijā, paplašinājās prasības visas planētas dzīvības klasifikācijai un sistemātikai. Mūsdienu bioloģijā suga tiek saprasta kā organismu (populāciju) grupa, kurā indivīdi var brīvi krustoties savā starpā un radīt auglīgus pēcnācējus. Tajā pašā laikā galvenais sugas kritērijs ir to krustošanās neiespējamība ar citu sugu pārstāvjiem.
Kur šo pieeju nepiemēro
Bet ne visiem dzīviem organismiem šī pieeja sugu noteikšanai ir piemērojama. Sugas kritērijs, kas balstīts uz reproduktīvo izolāciju, neattiecas uz organismiem, kas vairojas aseksuāli un partenoģenēzes ceļā. Pirmie ietver visus prokariotus (pirmskodolu, baktērijas), otrajā - tikai dažus eikariotus (kodolveidīgos), piemēram, rotiferus. Ir nepareizi lietot terminu "suga" saistībā ar izmirušiem dzīvniekiem.
Evolūcija, lai mainītu tipoloģiju
1859. gadā notika notikums, kas mainīja dabaszinātnieku un biologu pasaules uzskatu. Dienas gaismu ieraudzīja Čārlza Darvina darbs “Par sugu izcelsmi dabiskās atlases līdzekļiem jeb labvēlīgo rasu saglabāšana cīņā par dzīvību”. Autors uzskatīja jēdzienu "skats" par mākslīgu un ieviesa ērtības labad.
Ģenētikas sasniegumi un evolūcijas teorijas attīstība ir novedusi pie tā, ka organismu tipus nosaka nevis atšķirības, betto līdzība vai kopējais gēnu fonds. Tagad suga ir populāciju kopums, kam ir ģeogrāfiska un ekoloģiska kopība, kuras spēj brīvi krustoties un kurām ir līdzīgas morfofizioloģiskas īpašības.
Jēdziena definīcijas paplašināšana
Mūsdienās, lai sistemātiski pozicionētu organismu, tiek izmantoti daudzi sugu kritēriji. Katrs dziļūdens tralis no dzīlēm izceļ jaunas radības, kuras biologi cenšas ieguldīt kopējā planētas organiskās pasaules sistēmā. Tas izmanto daudzus skata kritērijus, un darbs nav tik viegls, kā varētu šķist. Bet plašai izmantošanai bioloģijā tiek izmantoti pamata sugu kritēriji, kurus mēs visi mācījāmies skolā. Mēs koncentrēsimies uz tiem.
Sugu kritēriju klasifikācija bioloģijā
Sugu kritēriji bioloģijā ir pazīmes, kas raksturīgas tikai vienai sugai. Šo pazīmju kombinācija nosaka organisma sugu. Galvenie skata kritēriji ir:
- Morfoloģiskais - visu līdzīgu pazīmju kopums ķermeņa struktūrā. Tas ietver visas materiālās struktūras: no hromosomām līdz orgānu, sistēmu struktūrai un izskatam.
- Fizioloģiskā - visu vienas sugas organismu dzīvībai svarīgo procesu līdzība. Tieši šajā līmenī parasti tiek fiksēta vienas sugas pārstāvju reproduktīvā izolācija attiecībā pret citām.
- Bioķīmiskais - šis kritērijs ietver olb altumvielu un nukleīnskābju specifiku, kā arī enzīmu procesu specifiku.
- Ekoloģiski-ģeogrāfisks - dažreiz šis kritērijs tiek sadalīts divosindividuāls. Tas raksturo noteiktas sugas dzīvesvietas teritoriju.
- Ģenētiskā - pamatojoties uz unikālo sugas iedzimtības materiāla kopumu, tā kvalitāti un struktūru.
Dzīves organizācijas frakcionēta vienība
Sugas galvenā iezīme ir tās pārstāvju kopīgais genofonds. Sugas vienotību un tās vēsturisko stabilitāti nodrošina brīva krustošanās, kas uztur pastāvīgu gēnu plūsmu sugas ietvaros. Tajā pašā laikā mutāciju, rekombināciju un dabiskās atlases rezultātā nepārtraukti mainās sugas genofonds, kas kļūst par jaunu sugu rašanās avotu evolūcijas procesā. Līdz ar to suga pastāv, tēlaini izsakoties, tikai mūsu stingri ievērotā brīdī.
Skatīt veidus
Jaunu sugu aprakstīšana ir saistīta ar neatbilstību jau zināmu sugu kritērijiem - vienai vai vairākām. Sugas apraksts galvenokārt balstās uz morfoloģiskiem un ģenētiskiem kritērijiem. Pirmais velk paralēles starp ārējām pazīmēm, bet otrais koncentrējas uz genotipu. Šajā sakarā bioloģijā izšķir šādus sugu veidus:
- Monotipiskas sugas - visas pazīmes, arī ārējās, ir raksturīgas visiem sugas pārstāvjiem.
- Politipiskas sugas - sugas ietvaros indivīdiem var būt dažādi fenotipi (ārējās kvalitātes), kas ir tieši atkarīgi no to dzīvotnes apstākļiem. Šajā gadījumā taksonomijā tiek izmantota kategorija “apakšsugas”.
- Polimorfs skats - šajā gadījumā skatā ir vairākas morfoformas(personu grupas ar dažādām krāsām vai citām pazīmēm), kas brīvi krustojas.
- Dvīņu sugas. Tās ir sugas, kas ir morfoloģiski līdzīgas, dzīvo vienā teritorijā, bet nekrustojas. Vairāk par šo koncepciju vēlāk.
- “Pussugas”, robežgadījumi – dažkārt sugu veidošanās process organismu grupai piešķir pazīmes, kas maina grupas statusu. Tā ir diezgan sarežģīta taksonomijas kategorija, un bieži vien sugas kā pussugas izvēle biologu-speciālistu vidū izraisa daudz strīdu.
Intraspecifiskā daudzveidība
Lielākā daļa dzīvo organismu sugu uz planētas pieder polimorfajam tipam. Daudziem kukaiņiem (bitēm, termītiem, skudrām) ir izveidojies darba polimorfisms. Sugas ietvaros izšķir mātītes, tēviņus un strādniekus. Šādas kategorijas sauc par "kastām".
Dažādu vides faktoru ietekmē rodas ekoloģiskais polimorfisms. Stirnu vabolēs sastopami tēviņi ar dažāda garuma apakšžokļiem – to attīstība ir tieši saistīta ar kāpura attīstības apstākļiem. Sezonālo faktoru ietekmē rodas sezonāls polimorfisms, kad vienas sugas dažādas paaudzes atšķiras viena no otras. Piemēram, raibajam taurenim (Araschnia levana) agrā pavasarī dzimušajai paaudzei ir sarkani spārni ar melniem plankumiem, bet vasaras paaudzei – melni spārni ar b altiem plankumiem.
Bioloģiskās sugas Homo sapiens polimorfisma piemērs ir četru asins grupu klātbūtne, dažādas matu krāsas un ādas krāsas. Tāpēcvisiem rasu aizspriedumiem nav bioloģiska pamatojuma, jo visi cilvēki uz planētas ir tikai vienas Homo sapiens sugas dažādas morfoformas, un visas cilvēku rases atrodas vienā bioloģiskajā attīstības līmenī. Neapstrīdams pierādījums šim apgalvojumam ir starprasu laulības, kā arī talantīgu mākslinieku un zinātnieku klātbūtne visu rasu un tautību pārstāvju vidū.
Dvīņi dabā
Dabā ne pārāk izplatīta parādība - divu sugu eksistence vienā teritorijā, ļoti līdzīgas pēc izskata, morfoloģijas un anatomijas, bet tajā pašā laikā nespējīgas krustoties savā starpā. Visbiežāk šādas sugas sastopamas starp tiem dzīvniekiem, kuri dzimumpartneri izvēlas pēc noteikta kritērija, piemēram, pēc smaržas (kukaiņi vai grauzēji) vai pēc dziedāšanas akustiskajām iezīmēm (putni).
Dvīņu sugu piemērs ir tas, ka par malārijas odiem mēs saucam 6 ārēji identisku kukaiņu sugas, kas atšķiras pēc olu formas un krāsas.
