Короткий ответ

Понятие вида плохо определено и часто вводит в заблуждение. Понятия родословной и клады/монофилетической группы гораздо полезнее. ИМО, единственная польза от этого плохо определенного понятия, которое является «видом», состоит в том, чтобы иметь общий словарь для обозначения родословных.

Обратите внимание, что Homo neanderthalis иногда (хотя и редко) называют H. sapiens neanderthalis , хотя подчеркивается, что некоторые считают неандертальцев и современных людей частью одного и того же вида.

Длинный ответ

Действительно ли неандертальцы и современные люди считаются разными видами?

Часто да, их считают разными видами, неандертальцев называют Homo neanderthalis , а современных людей называют Homo sapiens . Однако некоторые авторы предпочитают называть неандертальцев Homo sapiens neanderthalis , а современных людей Homo sapiens sapiens , помещая обе линии в один и тот же вид (но разные подвиды).

Насколько распространено скрещивание между H. sapiens и H. neanderthalis

Пожалуйста, взгляните на ответ @iayork .

Остальная часть поста предназначена для того, чтобы подчеркнуть, что считаете ли вы H. sapiens и H. neanderthalis одним и тем же видом или нет, это в основном вопрос личных предпочтений, учитывая, что концепция вида в основном произвольна.

Краткая история концепции видов

Насколько мне известно, понятие видов впервые было использовано в древности. В то время большинство людей рассматривало виды как фиксированные сущности, неспособные меняться во времени и не подверженные изменчивости внутри популяции (см . мысли Аристотеля и Платона ). По какой-то причине мы придерживаемся этой концепции, хотя иногда она кажется не очень полезной.

Чарльз Дарвин уже понял это, как он говорит в «Происхождении видов» (см. здесь )

Конечно, до сих пор не проведено четкой демаркационной линии между видами и подвидами, т. е. формами, которые, по мнению некоторых естествоиспытателей, очень близки к рангу видов, но не вполне достигают их; или, опять же, между подвидами и хорошо заметными разновидностями, или между меньшими разновидностями и индивидуальными различиями. Эти различия сливаются друг с другом в неощутимом ряду; и серия впечатляет ум с идеей фактического прохода.

Вы также можете взглянуть на пост Почему существуют виды, а не континуум различных животных?

Несколько определений видов

Есть несколько определений видов, которые еще раз заставляют меня утверждать, что нам следует скорее забыть об этом понятии и просто использовать термин «линия» и использовать точное описание репродуктивных барьеров или генетического/функционального расхождения между линиями, а не использовать это выдуманное понятие. слово "вид".

Ниже я рассмотрю наиболее часто используемое определение (которое вы цитируете), которое называется концепцией биологического вида .

Проблемы с определением, которое вы цитируете

Вид часто определяется как самая большая группа организмов, в которой два гибрида способны воспроизводить плодовитое потомство, как правило, с использованием полового размножения.

Применяется только к видам, размножающимся половым путем

Конечно, это определение применимо только к линиям, использующим половое размножение. Если бы мы использовали это определение для бесполых родословных, то каждый отдельный индивидуум был бы отдельным видом.

На практике

В общем, все ссылаются на это определение, когда говорят о половых линиях, но, по моему мнению, немногие правильно применяют это определение из практических соображений эффективного общения.

Насколько низкой должна быть приспособленность гибридов?

Нужно произвольно определить предел минимальной приспособленности (или максимальной депрессии аутбридинга), чтобы получить точное определение. Такая граница может быть определена в абсолютном выражении или в относительном выражении (относительно пригодности «родительских линий»). Если приспособленность гибрида в 100 раз ниже, чем у любой из двух родительских линий, то можно ли считать, что две родительские линии принадлежат к одному и тому же виду?

Тип репродуктивной изоляции

Обычно мы делим типы репродуктивной изоляции на постзиготную и презиготическую репродуктивную изоляцию (см. вики ). На эту тему можно многое сказать, но давайте просто сосредоточимся на двух интересных гипотетических случаях:

• Рассмотрим две линии птиц. У одной линии синие перья, а у другой - красные. Они абсолютно никогда не скрещиваются, потому что синие птицы не любят красных, а красные птицы не любят синих. Но если искусственно слить их гаметы, то получится жизнеспособное и плодовитое потомство. Они одного вида?

• Давайте представим, что у нас есть две линии комаров, живущих в одном и том же географическом регионе. Один летает с 18:00 до 20:00, а другой — с 1:00 до 3:00. Они никогда не видят друг друга. Но если бы они встретились во время полета, они бы спарились и дали жизнеспособное и плодовитое потомство. Они одного вида?

При каких условиях измеряют выживаемость и плодовитость гибридов?

Современная биология может творить чудеса! Засчитывается ли, что гибрид не может развиваться в матке матери (допустим, мы говорим о млекопитающих), но может развиваться в какой-то другой среде и затем стать здоровым взрослым?

Кольцевые виды в космосе

Как вы сказали в своем вопросе, кольцевые виды - еще один хороший пример того, почему концепция видов не очень полезна (см. пост Transitivity of Species Definitions ). Ensatina eschscholtzii (саламандра; см. DeVitt et al. 2011 и другие статьи из той же группы) — классический пример кольцевых видов.

Смена видов во времени

Многие современные линии не могут скрещиваться со своими предками. Итак, тогда люди могут спросить, когда именно произошло изменение вида? Какое поколение родительского, где часть вида А и потомство, где часть вида Б. Конечно, нет такого четко определенного времени, в которое произошел переход. Это скорее плавный переход от явной репродуктивной изоляции (если их поместить друг к другу) от явно одного и того же вида.

Практический вопрос - Переименование родословных

Как было бы скучно, если бы каждый раз, когда мы обнаруживаем, что два вида могут при определенных обстоятельствах скрещиваться, нам приходилось бы переименовывать их! Это был бы беспорядок.

Время

Конечно, когда мы говорим о виде, мы имеем в виду группу особей в данное время. Однако мы не хотим переименовывать интересующую нас группу лиц каждый раз, когда один человек умирает и рождается. Это представление уступает место вопросу о том, как долго во времени может существовать один вид. Рассмотрим линию, которая не разделялась в течение 60 000 лет. Было ли население 60 000 лет назад тем же видом, что и сегодня? Эти две группы могут сильно различаться фенотипически и фактически могут быть репродуктивно изолированы, если будут существовать одновременно.

Особые случаи

При рассмотрении нескольких частных случаев понятие видов становится еще труднее применять.

Амазонская моллинезия (рыба) — это «вид», который вступает в « половой акт» без «полового размножения», и у этого вида нет самцов! Как это возможно? Самкам приходится искать сперму у сестринского вида, чтобы активировать развитие яиц, но гены отца сестринского вида не используются ( Kokko et al. (2008) ).

У муравьиного «вида» самцы и самки могут размножаться путем партеногенеза (своего рода клонирование, но с мейозом и перекрестным скрещиванием) и не нуждаются друг в друге для размножения. В этом отношении самцов можно было бы назвать самками. Но они все же встречаются, чтобы размножаться вместе. Потомство самца и самки (путем полового размножения) — бесплодные рабочие. Таким образом, самцы и самки подобны двум родственным видам, которые размножаются половым путем, чтобы создать бесплодную армию для защиты и кормления ( Fournier et al. (2005) ).

Предвзятость

Открытие большого нового вида часто приносит известность. Как следствие, ученые могут склоняться к применению определения вида, позволяющего им сказать, что их вид является новым. Типичный пример такой возможной предвзятости касается динозавров, где многие новые окаменелости оскорбительно называют новыми видами, хотя иногда они представляют собой тот же самый вид, но на другой стадии развития (согласно этому TED ).

Так почему же мы до сих пор используем понятие вида?

Именование

ИМО, его единственная польза в том, что он позволяет нам называть родословные. И очень важно, чтобы у нас был соответствующий словарный запас для обозначения различных родословных, даже если это приводит к нескольким ошибкам и использованию неверных определений.

Альтернативное использование понятия родословной

Однако важно, чтобы мы осознавали, что концепция вида плохо определена и что, если нам нужно быть точным, мы можем говорить о родословных. Основная проблема с термином «линия» не семантическая и связана с тем, что генетическая линия может значительно отличаться от того, что можно было бы считать «видовой линией», определяемой «линиями большинства последовательностей»… но это рассказ в другой раз.

В результате

Вследствие вышеуказанных проблем мы часто называем две линии, которые могут в некоторой степени скрещиваться, разными названиями видов. С другой стороны, две линии, которые вряд ли могут скрещиваться, иногда называются одним и тем же названием вида, но я ожидаю, что этот случай будет более редким (как обсуждалось @DarrelHoffman и @AMR в комментариях).

линии гомо

Надеюсь, из вышеизложенного понятно, что вопрос на самом деле не связан с частным случаем скрещивания между линиями Homo sapiens и Homo neanderthalis . Вопрос в определении вида.

Видео и подкаст

SciShow снял видео на тему: Что делает вид видом?

Для носителей французского языка вы найдете интересный (один час) подкаст о последствиях ложного убеждения, что концепция видов является объективной концепцией науки о сохранении на podcast.unil.ch > La biodiversité - plus qu'une simple Вопрос сохранения > Пьер-Анри Гуйон

Вот связанный ответ

Определение вида открыто для споров, и это особенно актуально, когда вы пытаетесь определить его с точки зрения палеонтологии.

Homo neanderthalensis был впервые обнаружен и определен в 1860-х годах, задолго до того, как мы смогли секвенировать их геном, результаты которого были опубликованы в 2010 году. Их геном отличался настолько, что большинство ученых до сих пор говорят, что они отличаются от современных людей, но это не так. Это необязательно означает, что этих различий было достаточно, чтобы повлиять на способность производить плодовитое потомство при спаривании сапиенсов и неандертальцев.

На самом деле, в статье в Википедии, на которую я ссылаюсь, альтернатива Homo sapiens neanderthalensis предлагается как синоним, делающий нас Homo sapiens sapiens для анатомически современных людей . Это похоже на различия, сделанные в родословных волков, где у вас есть Canis lupus для серых волков, Canis lupus Familiaris для домашних собак, Canis lupus dingo для диких собак Австралии и так далее и так далее для многих других подвидов Canis lupus. Известно, что гибриды волка и собаки плодовиты.

Лошади-самки и ослы-самцы могут размножаться, чтобы произвести бесплодное потомство, мулов . Бесплодие, вероятно, связано с тем, что существует большее филогенетическое расстояние между лошадьми и ослом, чем между сапиенсами/неандертальцами, а также с тем фактом, что у лошадей другое число хромосом, чем у осла, в то время как у сапиенсов/неандертальцев такое же количество.

Еще одна вещь, которую вы должны помнить, это то, что открытие Homo neanderthalensis произошло примерно через 5 лет после того, как Дарвин поднял шумиху о том, что люди являются эволюционировавшими приматами. Теперь вы столкнулись со скелетом, который явно отличался от современного человека, но явно принадлежал гоминиду. Твердое мнение, что люди были особенными и, следовательно, господствовали над всеми другими существами, затрудняло принятие того факта, что мы действительно могли эволюционировать.

В дополнение к ответу @ Remi.b о концепции видов и опасностям использования человеческих определений, чтобы попытаться охватить биологическую реальность, вам необходимо понять, что означало «скрещивание» для людей и неандертальцев. Фертильные скрещивания между сапиенсами и неандертальцами были очень редки, вероятно, менее одного успешного скрещивания на поколение, и есть некоторые свидетельства того, что почти все мужские гибриды были бесплодны (или что это было фатальным состоянием). Это, вероятно, менее успешное скрещивание, чем скрещивание лошади и осла, когда два партнера однозначно относятся к разным видам практически по любому определению (у них разное число хромосом!). Так что сапиенсы и неандертальцы не могли легко скрещиваться; это было очень редко и, как правило, безуспешно.

Использованная литература:

Мы обнаружили, что наблюдаемый низкий уровень неандертальского происхождения у евразийцев совместим с очень низким уровнем межродственного скрещивания (<2%), что потенциально может быть связано с очень сильным избеганием межвидовых скрещиваний, низкой приспособленностью гибридов или обоими этими факторами. Эти результаты, предполагающие наличие очень эффективных барьеров для потока генов между двумя видами, устойчивы к неопределенностям в отношении точной демографии палеолитических популяций, и они также оказались совместимы с наблюдаемым отсутствием интрогрессии мтДНК. Наша модель дополнительно предполагает, что столь же низкие уровни интрогрессии в Европе и Азии могут быть результатом различных событий смешения, произошедших за пределами Ближнего Востока после разделения европейцев и азиатов.

-- Сильная репродуктивная изоляция между людьми и неандертальцами, вытекающая из наблюдаемых закономерностей интрогрессии. Currat M, Excoffier L. Proc Natl Acad Sci US A. 2011 Sep 13;108(37):15129-34

Наши результаты показывают, что количество неандертальской ДНК у современных неафриканцев может быть объяснено с максимальной вероятностью обменом одной парой особей между субпопуляциями в каждых 77 поколениях, но с большой вероятностью допускаются и более высокие частоты обмена.

-- Чрезвычайно редкие случаи межпородного скрещивания могут объяснить ДНК неандертальцев у живых людей. Neves AGM, Serva M PLoS ONE 2012 7(10): e47076

Эти результаты предполагают, что частично объяснением геномных областей уменьшенного неандертальского происхождения являются неандертальские аллели, которые вызывали снижение фертильности у мужчин при переходе на современный человеческий генетический фон.

-- Геномный ландшафт предков неандертальцев у современных людей Sankararaman et al Nature 2014 507:354–357

Точно так же львы и тигры — разные виды, но могут скрещиваться. Делают они это плохо, не очень часто, и гибриды мужского пола бесплодны, хотя гибриды женского пола сохраняют некоторую плодовитость. Поток генов между двумя видами возможен, но очень ограничен. Мы называем львов и тигров двумя видами, потому что обмен генами между ними ограничен. Свободный поток генов между двумя видами невозможен.

Если мы посмотрим на вышедшие статьи, станет очевидным, что поток генов между Homo Sapiens и неандертальцами был ограничен. Оно было настолько ограниченным, что можно сказать, что два вида были на грани разрыва всех связей между собой.

Во-первых, неандертальских митохондрий нет, а это означает, что успешное спаривание с участием неандертальцев происходило в основном между человеческими женщинами и мужчинами-неандертальцами. Далее, у неандертальцев нет Y-хромосом, а это означает, что мужские гибриды были бесплодны.

Хотя в аутосомах есть неандертальские гены, неандертальские гены отсутствуют на Х-хромосомах, в которых находятся многие гены, регулирующие интеллект и фертильность. Таким образом, естественный отбор выборочно отсеял гены неандертальцев в этих двух областях, вероятно, потому, что они плохо сочетаются со своими человеческими аналогами (т.е. они вызывают недостаток приспособленности).

Кроме того, сегменты гена неандертальца, хотя и обнаружены у всех неафриканцев, представлены небольшими фрагментами. У отдельных людей их менее 2% (хотя 35-60% генома неандертальца остается в неафриканской популяции людей). Таким образом, это означает, что событие гибридизации происходило редко и в далеком прошлом — вероятно, когда первые Homo sapiens покинули Африку.

Я не очень хорошо разбираюсь в мышлении научного сообщества, но как человек, который в той или иной степени интересуется таксономией, а также селекцией растений, я могу дать вам некоторое представление, чтобы помочь вам определиться с ответом.

Многие виды могут скрещиваться (межвидовые гибриды): например, некоторые разные виды перца, некоторые разные виды помидоров, некоторые разные виды жаб, коровы и бизоны, львы и тигры, разные виды клубники и т. д. Межвидовые гибриды иногда даже становятся инвазивными видами. Например, голуби с ошейниками вторглись в мой район много лет назад и скрестились с местными голубями (аборигенные голуби были совсем другими: намного меньше, с другим поведением, они издавали другие звуки и не имели ошейников); С тех пор у нас есть гибриды (хотя потребовалось несколько лет, чтобы во многом стабилизироваться — наблюдать за этим было увлекательно), а два других вида, по-видимому, по большей части исчезли. По моему личному мнению, межвидовые гибриды (возможно, вызванные изменениями среды обитания: например, если магнитные поля Земли изменятся, возможно, из-за возмущения, вызванного солнечной бурей, животные могут мигрировать в другие места, чем раньше, потому что некоторые животные мигрируют благодаря своей способности обнаруживать магнитные поля; если они мигрируют в другие места, чем обычно, они могут найти новых животных для гибридизации) являются очень важной движущей силой новых форм жизни, которую часто упускают из виду.

^ Во всяком случае, это моя гипотеза. Я не утверждаю, что это доказанный факт.

Существуют даже гибриды между разными родами, хотя они довольно редки (известно, например, скрещивание овец и коз; предположительно также могут быть получены гибриды между годжи и помидорами, хотя я еще не видел ни растений, ни семян этого растения). Гибрид в продаже).

Из того, что я изучил, у меня сложилось впечатление не о том, что виды различаются половым путем в совместимых группах, а о том, что они различают совместимые в половом отношении группы, которые склонны держаться вместе. (Возможно, вы не часто увидите лам и верблюдов, или лошадей и зебр, или ослов и зебр, но это не значит, что они не могут размножаться. Однако это разные виды, и некоторые -- не все -- межвидовые гибриды имеют бесплодное потомство^.) Кажется, что другие черты также важны для определения видов: такие как структура и образ жизни, но это работа в процессе (и они иногда перемещают вещи таксономически).

^ Следует отметить, что у вас могут быть диплоиды и тетраплоиды (или выше) одного и того же вида растений (отчасти благодаря химическим веществам, вызывающим удвоение хромосом), и их потомство не будет фертильным (но если вы удвоили хромосомы растения). потомство, они будут).

Ни один из высших рангов не гарантирует сексуальную совместимость (даже если она иногда может случаться). Тем не менее, удвоение хромосом и тому подобное, как правило, можно с уверенностью ожидать, что представители вида будут совместимы.

Подводя итог, можно сказать, что представители одного и того же вида склонны размножаться друг с другом, а не с другим видом, когда им предоставляется такая возможность (но нет никакой гарантии, что они не могут и не будут размножаться с другими видами, вообще говоря; вы можете оценить это на однако в каждом конкретном случае). Каждый вид, как правило, имеет определенный набор черт (и привычек), которые отличают его друг от друга. Но мы еще во всем разбираемся.

Во всяком случае, я так понимаю.

Профессор микробиологии однажды сказал нам: «У русских примерно в 14 раз больше видов, чем у англичан».

Слово «вид» (греч. εἶδος¹) начинается в Греции. Согласно святому Фоме Аквинскому (Summa Theologica, ок. 1265–1274 гг. Н.э.), используется как научный способ обозначения различных типов живых существ.

Это известное модное слово в английском языке благодаря рифмованным слогам, оно привлекает внимание, и мое... Оно не более точное, чем обращение к цветам... Espèces во французском языке не вызывает такого же навязчивого шума. Генетика — это спектр, и мы делим их как можем, как мы делим цвета радуги.

Неандертальцы появились около полумиллиона лет назад, а мы расходимся с ними, возможно, миллион лет назад.

По мнению ученых, виды динозавров обычно живут от 3 до 10 миллионов лет, прежде чем сменятся двумя новыми видами, и их поколения ближе друг к другу, чем люди...

Так что они ближе, чем бонобо и классические шимпанзе, возможно, что-то вроде северного и южного белого носорога.