Phân định loài bằng phương pháp phân tử

Phân định loài bằng phương pháp phân tử sử dụng dữ liệu di truyền và các mô hình thống kê để xác định ranh giới giữa các loài, đặc biệt khi hình thái học không rõ ràng.

Definition

Phân định loài bằng phương pháp phân tử là việc sử dụng dữ liệu di truyền và các tiêu chí thống kê rõ ràng để đưa ra giả thuyết về số lượng và ranh giới của các loài trong một tập hợp các sinh vật được lấy mẫu.

Scope

Chủ đề này bao gồm các phương pháp suy luận giới hạn loài từ dữ liệu trình tự, bao gồm phân cụm dựa trên khoảng cách, các phương pháp dựa trên cây phát sinh loài và các mô hình hợp nhất đa loài, thách thức trong việc phân tách cấu trúc quần thể khỏi ranh giới loài, và sự tích hợp bằng chứng phân tử với các loại dữ liệu khác.

Core questions

• Dữ liệu di truyền có thể được sử dụng như thế nào để suy luận ranh giới loài?
• Các phương pháp hợp nhất phân biệt loài với cấu trúc quần thể như thế nào?
• Tại sao một gen đơn lẻ có thể gây sai lệch trong việc phân định?
• Bằng chứng phân tử được kết hợp với các dữ liệu khác để phân định loài như thế nào?

Key theories

Phân định loài bằng phương pháp hợp nhất

Các mô hình hợp nhất đa loài coi các loài là các dòng dõi tiến hóa riêng biệt và sử dụng sự phân bố của các phả hệ gen trên các locus để kiểm tra các ranh giới loài thay thế.

Sự phân tách dòng dõi là tiêu chí loài

Theo khái niệm loài thống nhất, việc phân định tìm kiếm bằng chứng cho thấy các dòng dõi đã tách biệt; dữ liệu phân tử cung cấp một bằng chứng hoạt động trong số nhiều bằng chứng khác.

Clinical relevance

Giới hạn loài chính xác rất quan trọng khi các loài ẩn (cryptic species) khác nhau về khả năng gây bệnh, khả năng truyền bệnh của vật chủ trung gian (vector competence) hoặc tiềm năng xâm lấn, để việc giám sát và kiểm soát nhắm đúng vào thực thể sinh học chính xác.

History

Phân định dựa trên khoảng cách và dựa trên cây phát sinh loài phát triển từ mã vạch di truyền (barcoding) vào những năm 2000, tiếp theo là các phương pháp hợp nhất dựa trên mô hình đã chính thức hóa việc phân tách loài khỏi cấu trúc quần thể; phân loại học tích hợp hiện nay kết hợp các phương pháp này với bằng chứng hình thái và sinh thái.

Debates

Phân chia quá mức theo các mô hình hợp nhất

Phân định hợp nhất có thể diễn giải cấu trúc quần thể mạnh mẽ thành các loài riêng biệt, gây ra tranh luận về cách tránh làm tăng số lượng loài và cách tích hợp bằng chứng phi phân tử.

Key figures

• Kevin de Queiroz
• Ziheng Yang

Seminal works

• dequeiroz2007
• yang2012
• hebert2003

Frequently asked questions

Dữ liệu di truyền đơn thuần có thể định nghĩa một loài không?

Dữ liệu di truyền cung cấp bằng chứng mạnh mẽ về sự phân tách dòng dõi, nhưng nhiều nhà phân loại học ủng hộ việc phân định tích hợp kết hợp bằng chứng phân tử, hình thái và sinh thái để tránh sai sót từ bất kỳ loại dữ liệu đơn lẻ nào.

Tại sao phân định phân tử có thể ước tính quá cao số lượng loài?

Các phương pháp nhạy cảm với cấu trúc di truyền có thể nhầm lẫn các quần thể riêng biệt trong một loài thành các loài riêng biệt, đặc biệt khi chỉ một hoặc vài locus được phân tích.