การกำหนดขอบเขตสปีชีส์ด้วยข้อมูลโมเลกุล

การกำหนดขอบเขตสปีชีส์ด้วยข้อมูลโมเลกุลใช้ข้อมูลทางพันธุกรรมและแบบจำลองทางสถิติเพื่อกำหนดขอบเขตระหว่างสปีชีส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ลักษณะสัณฐานวิทยาไม่ชัดเจน

Definition

การกำหนดขอบเขตสปีชีส์ด้วยข้อมูลโมเลกุลคือการใช้ข้อมูลทางพันธุกรรมและเกณฑ์ทางสถิติที่ชัดเจนเพื่อตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับจำนวนและขอบเขตของสปีชีส์ในกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่เก็บตัวอย่างมา

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมแนวทางในการอนุมานขีดจำกัดของสปีชีส์จากข้อมูลลำดับ รวมถึงการจัดกลุ่มตามระยะทาง วิธีการที่อิงตามแผนภูมิต้นไม้ และแบบจำลองโคอะเลสเซนต์หลายสปีชีส์ ความท้าทายในการแยกโครงสร้างประชากรออกจากขอบเขตของสปีชีส์ และการบูรณาการหลักฐานทางโมเลกุลเข้ากับข้อมูลประเภทอื่น ๆ

Core questions

• ข้อมูลทางพันธุกรรมสามารถนำมาใช้อนุมานขอบเขตของสปีชีส์ได้อย่างไร?
• วิธีการโคอะเลสเซนต์แยกแยะสปีชีส์ออกจากโครงสร้างประชากรได้อย่างไร?
• เหตุใดยีนเดี่ยวจึงอาจทำให้การกำหนดขอบเขตผิดพลาดได้?
• หลักฐานทางโมเลกุลถูกนำมารวมกับข้อมูลอื่น ๆ เพื่อกำหนดขอบเขตสปีชีส์ได้อย่างไร?

Key theories

การกำหนดขอบเขตสปีชีส์แบบโคอะเลสเซนต์

แบบจำลองโคอะเลสเซนต์หลายสปีชีส์ถือว่าสปีชีส์เป็นสายเลือดที่วิวัฒนาการแยกจากกัน และใช้การกระจายตัวของลำดับวงศ์ตระกูลของยีนในแต่ละตำแหน่งเพื่อทดสอบขอบเขตสปีชีส์ทางเลือก

การแยกสายเลือดเป็นเกณฑ์ของสปีชีส์

ภายใต้แนวคิดสปีชีส์แบบรวม การกำหนดขอบเขตจะแสวงหาหลักฐานว่าสายเลือดได้แยกออกจากกัน ข้อมูลโมเลกุลเป็นหลักฐานเชิงปฏิบัติหนึ่งในหลาย ๆ หลักฐานดังกล่าว

Clinical relevance

การกำหนดขอบเขตสปีชีส์ที่แม่นยำมีความสำคัญในกรณีที่สปีชีส์ที่ซ่อนอยู่มีความแตกต่างกันในด้านความสามารถในการก่อโรค ความสามารถในการเป็นพาหะ หรือศักยภาพในการรุกราน เพื่อให้การเฝ้าระวังและการควบคุมมุ่งเป้าไปที่หน่วยชีวภาพที่ถูกต้อง

History

การกำหนดขอบเขตโดยอิงตามระยะทางและอิงตามแผนภูมิต้นไม้พัฒนามาจากการทำบาร์โค้ดในช่วงทศวรรษ 2000 ตามมาด้วยวิธีการโคอะเลสเซนต์ที่อิงตามแบบจำลองซึ่งทำให้การแยกสปีชีส์ออกจากโครงสร้างประชากรเป็นทางการมากขึ้น ปัจจุบันอนุกรมวิธานแบบบูรณาการได้รวมวิธีการเหล่านี้เข้ากับหลักฐานทางสัณฐานวิทยาและนิเวศวิทยา

Debates

การแบ่งแยกย่อยมากเกินไปภายใต้แบบจำลองโคอะเลสเซนต์

การกำหนดขอบเขตแบบโคอะเลสเซนต์อาจตีความโครงสร้างประชากรที่แข็งแกร่งว่าเป็นสปีชีส์ที่แตกต่างกัน ซึ่งนำไปสู่การถกเถียงเกี่ยวกับวิธีหลีกเลี่ยงการเพิ่มจำนวนสปีชีส์และวิธีบูรณาการหลักฐานที่ไม่ใช่โมเลกุล

Key figures

• Kevin de Queiroz
• Ziheng Yang

Seminal works

• dequeiroz2007
• yang2012
• hebert2003

Frequently asked questions

ข้อมูลทางพันธุกรรมเพียงอย่างเดียวสามารถกำหนดสปีชีส์ได้หรือไม่?

ข้อมูลทางพันธุกรรมให้หลักฐานที่แข็งแกร่งของการแยกสายเลือด แต่นักอนุกรมวิธานหลายคนนิยมการกำหนดขอบเขตแบบบูรณาการที่รวมหลักฐานทางโมเลกุล สัณฐานวิทยา และนิเวศวิทยา เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดจากข้อมูลประเภทใดประเภทหนึ่ง

เหตุใดการกำหนดขอบเขตด้วยข้อมูลโมเลกุลจึงอาจประเมินจำนวนสปีชีส์สูงเกินไป?

วิธีการที่ไวต่อโครงสร้างทางพันธุกรรมอาจเข้าใจผิดว่าประชากรที่แตกต่างกันภายในสปีชีส์เดียวเป็นสปีชีส์ที่แยกจากกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อวิเคราะห์เพียงตำแหน่งเดียวหรือน้อยตำแหน่ง