معضل دیرینه زیست‌شناسی؛ معیار تعریف یک گونه چیست؟

گروهی از دانشمندان در سال ۲۰۱۶ با انتشار مقاله‌ای ادعا کردند که زرافه‌ها یک گونه نیستند بلکه در چهار گونه‌ی مختلف قابل‌دسته‌بندی هستند. اولین‌بار کارل لینه، زیست‌شناس سوئدی، در سال ۱۷۵۸ زرافه را به عنوان یک گونه توصیف کرد. نویسندگان مقاله گفتند امروزه محققان برخلاف لینه، به ابزارهای ژنتیکی مدرن دسترسی دارند که نشان می‌دهد زرافه‌ها بر اساس تفاوت‌های دی‌ان‌ای به گروه‌های مجزا تقسیم می‌شوند؛ آن‌ها گفتند برخی از تفاوت‌ها‌ی بین زرافه‌ها حتی بیشتر از تفاوت بین خرس‌های قهوه‌ای و خرس‌های قطبی است.

مقاله‌ی سال ۲۰۱۶ موجی را در میان جامعه‌ی حفاظت از زرافه‌ها ایجاد کرد؛ حالا آن‌ها باید به جای یک گونه از چهار گونه زرافه محافظت می‌کردند. اما از همان زمان در مورد طبقه‌بندی جدید زرافه‌ها اختلاف‌نظر وجود داشت. حتی امروز، اتحادیه‌ی بین‌المللی حفاظت از طبیعت (IUCN) که بر فهرست گونه‌های در معرض خطر و در معرض انقراض نظارت دارد، زرافه را به عنوان گونه‌ای منفرد به نام Giraffa camelopardali با ۹ زیرگونه فهرست می‌کند. زرافه‌ها از سال ۱۹۸۵ کاهش ۴۰ درصدی جمعیت را تجربه کرده‌اند و دسته‌بندی صحیح آن‌ها در فعالیت‌های حفاظتی بسیار مهم است.

طبقه‌بندی زرافه‌ها یکی از مواردی است که شامل «مشکل گونه» است. این یک مشکل و مسئله‌ی اساسی در زیست‌شناسی محسوب می‌شود و حول تعریف گونه و چگونگی شناسایی و تعیین آن می‌چرخد. زیست‌شناسان با مفاهیم مختلف برای تعریف گونه، مدت‌ها درگیر بوده‌اند. اساساً، مسئله در مورد درک مرزهایی است که یک گونه را از گونه‌ی دیگر جدا می‌کند. این مفاهیم به ما کمک می‌کند تا در دنیای پیچیده‌ی تنوع زیستی و تکامل، جلو برویم.

مشکل گونه چند دهه‌ است که ادامه دارد. ارنست مایر، زیست‌شناس تکاملی آلمانی-آمریکایی، در سال ۱۹۴۲، مفهوم گونه‌های زیستی را ابداع کرد که شاید پایدارترین مفهوم باشد. این مفهوم می‌‌گوید اگر دو موجود زنده نتوانند تولید‌مثل کنند و فرزندان بارور به دنیا آورند، دو گونه‌ی متفاوت از هم محسوب می‌شوند.

در جامعه علمی، حداقل ۱۶ روش و تا ۳۲ روش احتمالی، برای تعریف اینکه چه چیزی یک گونه را تشکیل می‌دهد، بسته به زمینه و دیدگاه وجود دارد. این تعاریف متفاوت منعکس‌کننده‌ی بحث‌های کنونی و دیدگاه‌های متفاوت بین زیست‌شناسان در مورد نحوه‌ی طبقه‌بندی و شناسایی گونه‌های متمایز است.

به نظر می‌رسد در تمامی تعریف‌ها از گونه، مواردی وجود دارد که در آن تعریف نمی‌گنجد و استثنا‌هایی را شامل می‌شود. گونه‌هایی وجود دارند که در آن‌ها ظاهر هر عضو با دیگری بسیار متفاوت است و همچنین گونه‌های دیدگریز (cryptic species) وجود دارند که اعضای دو گونه با وجود شباهت ظاهری، از نظر ژنتیکی متمایز هستند. هیبریداسیون نیز رایج است که به شکل‌گیری حیواناتی مانند لایگر یا شیببر (هیبرید شیر و ببر) و بیفالو (دورگه‌ی بین گاو اهلی و گاومیش کوهان دار آمریکایی) منجر می‌شود.

شواهد نشان می‌دهد که حتی انسان‌ها زمانی با نئاندرتال‌ها و دنیسووا‌ها، دو انسان‌تبار باستانی دیگر که معمولاً گونه‌های جداگانه‌ای در نظر گرفته می‌شوند، زاد و ولد می‌کردند. این کشف نشان می‌دهد که خویشاوندان منقرض‌شده‌ی ما احتمالا درمجموع آن‌قدرها با ما تفاوت نداشتند.

جردن کیسی، اکولوژیست مولکولی دریایی از موسسه‌ی ‌علوم دریایی دانشگاه تگزاس آستین، به لایو‌ساینس گفت: «برخی از قوانینی که ما تعیین می‌کنیم جوابگو نیستند و گاهی‌اوقات اوضاع پیچیده می‌شود. انسان‌ها ذاتاً می‌خواهند در همه چیز نظم برقرار کنند.» او می‌گوید حتی او نیز در دسته‌بندی به مشکل می‌خورد. برای مثال در مواردی نمی‌داند چیزی که با آن روبرو است تنوع بین اعضای یک گونه است یا مثلا شک می‌کند که شاید بی‌دلیل سعی دارد عضوی از یک گونه را به گونه‌ی دیگری متعلق بداند.

بااین‌حال تعیین تعریف گونه فقط یک نگرانی آکادمیک نیست؛ بسیاری از سیاست‌های حفاظتی در جهان حول گونه، به عنوان واحد عملی حفاظت، شکل گرفته‌اند. همچنین این مساله سوالات وجودی بیشتری را نیز مطرح می‌کند. اگر چهار گونه زرافه وجود داشته باشد، آیا واقعاً مهم است که یکی از آن‌ها منقرض شود؟

اکنون برای پاسخ به پرسش‌ها‌ی مربوط به تعاریف گونه، گروه‌هایی گرد هم می‌آیند تا دستورالعمل‌هایی را برای نحوه‌ی نام‌گذاری و ترتیب‌دادن گونه‌ها در درخت تبارزایی و نحوه‌ی رسیدگی به اختلافات در زمان بروز آن‌ها ایجاد کنند. زیست‌شناسان می‌گویند در‌واقع تهیه‌ی یک لیست کاری از قوانین توافق‌شده حتی اگر کامل نباشد، بسیار مهم است.

مفهوم یک گونه، مفهومی باستانی است. به عنوان مثال، ارسطو ۳۴۳ سال قبل از میلاد، «تاریخ حیوانات» را نوشت که در آن تفاوت بین تک‌تک حیوانات و همچنین بین گروه‌ها را توصیف کرد.

دانشمندان به‌طور رسمی حدود دو میلیون گونه را نامگذاری کرده‌اند و گونه‌های دیگر دائما بر اساس شواهد جدید اضافه یا طبقه‌بندی می‌شوند. حتی برای حیوانات بزرگ و به ظاهر کاملاً مطالعه‌شده، اصلاحات نسبتاً رایج است و حتی حیوانات نمادینی مانند زرافه، فیل آفریقایی و نهنگ قاتل نیز تاکنون مورد بازبینی قرار گرفته‌اند.

مشکل این است که دانشمندان نمی‌توانند روی یک تعریف جهانی توافق کنند که بتواند موجودات را به شکلی متنوع و غیر‌مشابه مانند پستانداران، پرندگان، ماهی‌ها، گیاهان و باکتری‌ها طبقه‌بندی کند. بااین‌حال، برخی دیگر استدلال می‌کنند که ممکن است جستجو برای تعریف واحد، کاری بیهوده باشد. با وجود قرن‌ها اختلاف نظر، دانشمندان به مطالعه‌ی گونه‌ها ادامه داده‌اند و همچنان باید این کار را انجام دهند؛ زیرا موجودات جهان با سرعتی سرسام‌آور به ورطه‌ی انقراض کشیده می‌شوند.

تری گاسلینر، زیست‌شناس تکاملی و طبقه‌شناس در آکادمی علوم کالیفرنیا که در طول زندگی حرفه‌ای چند دهه‌ای خود، هزاران گونه را کشف کرده است، به لایو‌ساینس گفت: «ما موجودات را قبل از اینکه حتی نامی روی آن‌ها بگذاریم، از دست می‌دهیم؛ بنابراین باید برای پیشبرد اهداف حفاظتی به تلاش خود ادامه دهیم.» او معتقد است در برخی موارد  باید سوال در مورد تعریف یک گونه را کنار بگذاریم تا بتوانیم به شکل هدفمندی رو به جلو حرکت کنیم.

دانشمندان امروزی به روش‌های مختلفی با مشکل گونه‌ها برخورد می‌کنند. برخی می‌خواهند تعاریف موجود را با روش‌های مدرن تطبیق دهند؛ ازجمله تغییر نام مفهوم گونه‌های زیستی مایر به «مفهوم گونه‌های ژنتیکی» که هنوز در تعریف گونه، ناتوانی در تولید‌مثل را دارد، اما مکانیسم آن را به‌شکل خاص به ناسازگاری ژنتیکی مرتبط می‌کند.

برخی از دانشمندان با ایده‌های جدید، تعریف گونه را به‌شکل دیگری ارائه می‌دهند. جنت ویتن، زیست‌شناس تکاملی در دانشگاه بریتیش کلمبیا، با کمک همکارش مفهوم جامعه‌ی تولیدمثلی گذشته‌نگر را توسعه داد. این مفهوم به‌جای انتخاب یک تعریف دقیق، دانشمندان را تشویق می‌کند که عدم قطعیت را بپذیرند و اذعان کنند که گونه‌زایی فرآیندی پیوسته است؛ یعنی ارگانیسم‌هایی که امروزه می‌بینیم، توسط نیروهای گذشته شکل گرفته‌اند.

در‌نظر‌گرفتن دیدگاهی کلی‌نگر مانند مفهوم جامعه‌ی تولیدمثلی گذشته‌نگر که جنبه‌هایی از چندین تعاریف موجود را در‌بر‌می‌گیرد، به کمک دانشمندان می‌آید. با این تعاریف دانشمندان همچنان می‌توانند پیش‌بینی کنند یا پدیده‌های طبیعی را حتی در غیاب یک تعریف روشن توضیح دهند. به‌گفته‌ی ویتن، هفت سال طول کشید تا او و یکی از همکارانش روی اصطلاح نهایی توافق کنند. این روند دشوار بود؛ زیرا آن‌ها اختلاف نظراتی داشتند که باید حل می‌شد.

برخی دیگر از دانشمندان می‌گویند بهتر است مشکل تعریف گونه را فعلا کنار گذاشت؛ زیرا باعث حواس‌پرتی می‌شود و بی‌نتیجه است. یوئیچی آمیتانی، دانشیار ارشد زیست‌شناسی در دانشگاه آیزو ژاپن، در یادداشتی در سال ۲۰۲۲، خاطرنشان کرد که برخلاف عدم توافق کامل دانشمندان در مورد برخی مسائل، این امر مانع از برقراری ارتباط موثر یا مقایسه یافته‌های تحقیقاتی آن‌ها نشده است.

آمیتانی گفت: «مفاهیم زیادی در علم وجود دارند که معنای یکپارچه ندارند و ما هنوز با وجود عدم قطعیت، آن‌ها را به خوبی مدیریت می‌کنیم. او گفت به نظر چیزی در مورد مساله‌ی گونه وجود دارد که چنین واکنش عاطفی شدیدی را تحریک می‌کند.

وقتی صحبت از حفاظت به میان می‌آید، احساسات اغلب زیاد است و بحث‌های شدید در نوشته‌های علمی آشکار می‌شود. این یک موضوع حساس برای بسیاری از افراد است که در آن دیدگاه‌های مختلف به‌ویژه در مورد موضوعاتی مانند شناسایی گونه‌ها و تخصیص منابع با هم برخورد می‌کنند.

کریستیدیس گفت اظهارات او، بحث‌برانگیز بود و موجب شد که ۱۸۰ دانشمند یک توبیخ عمومی را امضا کنند. با‌این‌حال، قصد او این نبود که نقش طبقه‌بندی در حفاظت را نادیده بگیرد. در اصل، او بر نیاز به یک سیستم سازگار که شناسایی دقیق گونه‌ها را تضمین می‌کند و در عین حال تعارضات بین محققان را به حداقل می‌رساند، تاکید کرد. این چارچوب یکپارچه به ساده‌سازی فرآیند توصیف و طبقه‌بندی موجودات تازه کشف‌شده و در نهایت به تلاش‌های حفاظتی کمک می‌کند.

اکنون دانشمندان از ابزارهای پیشرفته‌ای استفاده می‌کنند که تاکسونومی را با ژنومیک، مطالعات برچسب‌گذاری، مدل‌سازی و حتی یادگیری ماشین ادغام می‌کند. هدف، بهبود شناسایی و درک گونه‌ها است. هیچ تعریف واحدی وجود ندارد که برای همه‌ی موارد کاملاً جوابگو باشد. ممکن است موقعیت‌های مختلف به رویکردهای متفاوتی برای طبقه‌بندی گونه‌ها نیاز داشته باشد.

برخلاف این باور که کشف گونه‌های جدید همیشه تعداد را افزایش می‌دهد، گاهی اوقات اینطور نیست. به عنوان مثال، توماس نیر، زیست‌شناس تکاملی در دانشگاه ییل، در مطالعات خود در مورد تاریخچه تکامل ماهی‌ها، اغلب متوجه می‌شود که گونه‌های جداگانه، از جمله چندین ماهی شکارشونده محبوب، در واقع یکسان هستند.

نیر به لایو‌ساینس گفت: «باید اجازه دهیم علم ما را به جایی که می‌خواهد هدایت کند و این لزوماً به معنی [شناسایی] گونه‌های بیشتر نیست.»

گروه‌های مطالعاتی اکنون در تلاش برای ایجاد دستورالعمل‌های جدید هستند. برای مثال، کاتالوگ حیات، قوانینی را برای نام‌گذاری گونه‌های ساکن در هر قلمرو ارائه می‌دهد؛ درحالی‌که گروه‌های دیگر مشغول حل‌کردن قطعات کوچک‌تر پازل هستند. فهرست جهانی گونه‌های دریایی، پایگاه داده‌ای با هدف ارائه‌ی فهرست معتبر و جامعی از موجودات دریایی، در حال ردیابی گونه‌های دریایی است؛ در حالی که گروه تخصصی گربه در حال ارزیابی مجدد طبقه‌بندی گربه‌سانان جهان است.

کریستیدیس در حال تلاش برای ادغام سه فهرست موجود از گونه‌های پرنده است. این فهرست‌ها در بعضی موارد در نحوه‌ی تعریف و نام‌گذاری گونه‌های پرندگان متفاوت هستند که می‌تواند به سردرگمی منجر شود. او اکنون در تلاش برای ایجاد یک چک‌لیست جهانی یکپارچه پرندگان برای اطمینان از ثبات و داده‌های دقیق برای تلاش‌های حفاظتی است و امید دارد که گزارشی را در اواخر سال جاری منتشر کند.

در سال ۲۰۱۶، مقاله‌ای با دوبرابر کردن تعداد گونه‌های پرندگان بر اساس یک تعریف جدید، جنجال به پا کرد و نیاز به ارزیابی مجدد در این زمینه را برانگیخت. تلاش‌های گروه کریستیدیس نشان می‌دهد که اجماع (اگر نه توافق جهانی) زمانی حاصل می‌شود که همه‌ی شواهد در نظر گرفته شوند. این امر به شناسایی گونه‌هایی که نیاز به حفاظت دارند، کمک می‌کند.

کریستیدیس گفت: «به عنوان دانشمند، همگی ما می‌خواهیم از تنوع زیستی حفاظت کنیم و فکر می‌کنم شروع از این زمینه‌ی مشترک، کمک بزرگی بوده است.»