Trong sinh học, loài là một bậc phân loại cơ bản. Loài (hay giống loài) là một nhóm các cá thể sinh vật có những đặc điểm sinh học tương đối giống nhau và có khả năng giao phối với nhau và sinh sản ra thế hệ tương lai. Còn theo định nghĩa của Ernst Mayr, loài là nhóm các quần thể tự nhiên có khả năng giao phối với nhau và tương đối cách ly sinh sản với các nhóm khác. Trong nhiều trường hợp chính xác, loài được định nghĩa là nhóm cá thể có bộ nhiễm sắc thể giống nhau nhất định. Sự thích nghi các đặc điểm địa phương và phân cách địa lý đã làm cho loài có nhiều đặc điểm được chia nhỏ hơn tới phân loài (hay loài phụ).

Biological classification L Pengo-vi.svg

Trong phân loại khoa học, một loài được gọi tên bằng danh pháp hai phần, in nghiêng, chữ thứ nhất là tên chi (ở động vật còn gọi là giống) được viết hoa, chữ thứ hai chỉ một đặc điểm nổi bật của loài, có thể kèm theo tên người phát hiện và/hoặc đặt tên loài. Ví dụ, tên khoa học của loài ngườiHomo sapiens: "Homo" là tên chi, "sapiens" chỉ đặc điểm "khôn ngoan" của loài người.

Một loài bất kỳ thì thường viết tắt là "sp." còn số nhiều là "spp.". Những từ viết tắt này thường đặt sau tên một chi/giống để chỉ một hay nhiều loài nào đó trong cùng một chi/giống, ví dụ "Canis" sp. nghĩa là một (sp.) hay một số loài (spp.) chó nào đó thuộc chi/giống "Canis".

Định nghĩa về "loài" và các phương pháp tin cậy trong việc xác định một loài cụ thể là rất cần thiết để tuyên bố và kiểm tra các học thuyết sinh học và đo đạc đa dạng sinh học, dù các cấp phân loại sinh học khác như họ có thể được xem xét ở các nghiên cứu trên quy mô lớn.[1] Các loài tuyệt chủng chỉ được biết qua các hóa thạch nhìn chung rất khó để xác định chính xác đến cấp độ loài, đó cũng là lý do tại sao các cấp phân loại cao hơn loài như họ thường được sử dụng trong nghiên cứu dựa trên hóa thạch.[1][2]

Ngoại trừ vi khuẩn và vi khuẩn cổ, tổng số loài trên thế giới ước tính 8,7 triệu,[3][4] so với ước tính trước đây từ 2 triệu đến 100 triệu.[5]

Định nghĩaSửa đổi

Các nhà sinh vật học và phân loại học đã có nhiều nỗ lực để định nghĩa "loài", bắt đầu từ hình thái cho tới di truyền học. Những nhà phân loại học thời đầu như Linnaeus không có lựa chọn nào ngoài cách mô tả những gì quan sát được: về sau được chính thức hóa thành quan điểm loài loại hình hoặc loài hình thái. Ernst Mayr nhấn mạnh về cách li sinh sản nhưng cũng giống như các quan điểm khác về loài, vấn đề này rất khó hoặc thậm chí không thể kiểm tra.[6] Các nhà sinh vật học về sau đã cố gắng hoàn thiện định nghĩa của Mayr bằng những quan điểm khác như thừa nhận và liên kết...[7] Nhiều quan điểm tương tự hoặc chồng lấn lên nhau nên không dễ đếm cho rõ ràng: nhà sinh vật học Mayden ghi lại khoảng 24 quan điểm,[8] còn triết gia khoa học John Wilkins đếm được 26. Wilkins tiếp tục nhóm các quan điểm thành bảy loại cơ bản: (1) loài vô tính cho sinh vật không giới tính, (2) loài sinh học cho sinh vật hữu tính cách ly sinh sản, (3) loài sinh thái dựa trên ổ sinh thái, (4) loài tiến hóa dựa trên dòng giống, (5) loài di truyền dựa trên vốn gen, (6) loài hình thái dựa trên dạng hoặc kiểu hình và (7) loài phân loại do nhà phân loại học xác định.[9]

Loài phân loại hay loài hình tháiSửa đổi

 
Tất cả cá thể sẻ ngô xanh trưởng thành đều có cùng màu sắc, dấu hiệu nhận dạng không thể nhầm lẫn về loài hình thái[10]

Loài phân loại là một nhóm sinh vật trong đó các cá thể có cùng một đặc tính cố định nhất định (một loại), nên ngay cả những người không được học cũng có thể nhận ra đơn vị phân loại giống như cách các nhà phân loại học hiện đại.[11][12] Các cụm biến thể hoặc kiểu hình trong mẫu vật (ví dụ đuôi dài ngắn khác nhau) sẽ phân biệt loài. Đây là phương pháp "cổ điển" để xác định loài, như Linnaeus thời kỳ đầu thuyết tiến hóa. Tuy nhiên, kiểu hình khác nhau không quyết định loài khác nhau (ví dụ Drosophila bốn cánh sinh ra từ mẹ hai cánh vẫn cùng loài). Những loài được đặt tên theo cách này gọi là loài hình thái.[13][14]

Thập niên 1970, Robert R. Sokal, Theodore J. Crovello và Peter Sneath đề xuất một biến tấu về quan điểm loài hình thái là loài phân loại theo ngoại hình, được định nghĩa là tập hợp những sinh vật có kiểu hình tương tự nhau nhưng khác với các nhóm sinh vật khác.[15] Khác với loài hình thái, quan điểm này bao gồm số đo định lượng khoảng cách hoặc độ tương đồng cụm cá thể dựa trên so sánh đa biến số lượng lớn các tính trạng kiểu hình.[16]

Loài thừa nhận và gắn kếtSửa đổi

Loài thừa nhận giao phối là nhóm sinh vật sinh sản hữu tính nhận ra nhau về khả năng kết đôi.[17][18] Mở rộng khái niệm này để cho phép cách li sau giao phối, loài gắn kết là quần thể bao gồm nhiều nhất những cá thể có tiềm năng gắn kết kiểu hình thông qua cơ chế gắn kết nội tại; dù cho có thể lai được hay không, quần thể vẫn là loài gắn kết riêng biệt nếu số lượng lai không đủ để trộn lẫn hoàn toàn vốn gen tương ứng.[19] Quan điểm thừa nhận được phát triển thêm nữa nhờ những quan điểm ký hiệu học sinh học[a] về loài.[21]

Loài mã vạch và tương tự di truyềnSửa đổi

 
Một vùng mã hóa gen của enzym cytochrome c oxidase được dùng để phân biệt loài trong Hệ thống cơ sở dữ liệu mã vạch sự sống

Trong vi sinh vật học, gen có thể di chuyển tự do ngay cả giữa vi khuẩn có họ hàng xa, khả năng mở rộng ra toàn bộ vực vi khuẩn. Theo nguyên tắc chung, các nhà sinh vật học giả định rằng những loại vi khuẩn hay cổ khuẩn với trình tự gen rRNA 16S giống nhau hơn 97% cần được kiểm tra bằng lai DNA-DNA để quyết định xem chúng có thuộc cùng một loài không.[22] Khái niệm này được làm chặt lại với mức tương tự 98,7% vào năm 2006.[23]

Phương pháp nhận dạng nucleotide trung bình định lượng khoảng cách di truyền giữa toàn bộ bộ gen, dùng các vùng chứa khoảng 10.000 cặp bazơ. Với dữ liệu gen đầy đủ cho một chi, xếp loại các loài có thể dùng thuật toán như Pseudomonas avellanae năm 2013,[24] cho tới tất cả vi khuẩn và cổ khuẩn được giải trình tự từ năm 2020.[25]

Mã vạch DNA được đề xuất là cách phân biệt các loài giúp cho những người không phải chuyên gia cũng có thể sử dụng.[26] Mã vạch là một vùng DNA ty thể trong gen cytochrome c oxidase. Hệ thống Dữ liệu mã vạch sự sống (Barcode of Life Data Systems) chứa các chuỗi mã vạch DNA từ hơn 190.000 loài.[27][28] Tuy nhiên, các nhà khoa học như Rob DeSalle bày tỏ lo ngại rằng phương pháp mã vạch DNA có sai lệch và cần thiết phải hòa hợp với phân loại cổ điển vì hai phương pháp phân định các loài khác nhau.[29] Sự dung hợp di truyền qua nội cộng sinh và các vectơ khác có thể làm cho mã vạch không hiệu quả trong việc nhận dạng loài.[30]

Loài phát sinh chủng loại hay miêu tả theo nhánhSửa đổi

 
Quan điểm loài miêu tả theo nhánh hay phát sinh chủng loại cho rằng loài được phân biệt bằng tập hợp các đặc điểm di truyền hoặc hình thái duy nhất. Quan điểm này không đề cập về cách li sinh sản nên rất hữu ích cho cổ sinh vật học, nghiên cứu chỉ thông qua các bằng chứng hóa thạch.

Loài phát sinh chúng loại hoặc miêu tả theo nhánh học là "tập hợp nhỏ nhất của các quần thể (hữu tính) hoặc dòng giống (vô tính) có thể chẩn đoán được bằng sự kết hợp duy nhất những trạng thái đặc tính trong cá thể tương đương (semaphoronts)".[31]

Xem thêmSửa đổi

Ghi chúSửa đổi

  1. ^ Nguyên văn biosemiotics[20]

Tham khảoSửa đổi

  1. ^ a b Sahney, S., Benton, M.J. and Ferry, P.A. (2010). “Links between global taxonomic diversity, ecological diversity and the expansion of vertebrates on land”. Biology Letters. 6 (4): 544–547. doi:10.1098/rsbl.2009.1024. PMC 2936204. PMID 20106856.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết) Lỗi chú thích: Thẻ <ref> không hợp lệ: tên “SahneyBentonFerry2010LinksDiversityVertebrates” được định rõ nhiều lần, mỗi lần có nội dung khác
  2. ^ Sahney, S. and Benton, M.J. (2008). “Recovery from the most profound mass extinction of all time” (PDF). Proceedings of the Royal Society: Biological. 275 (1636): 759–65. doi:10.1098/rspb.2007.1370. PMC 2596898. PMID 18198148.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
  3. ^ Mora, C.; Tittensor, Derek P.; Adl, Sina; Simpson, Alastair G. B.; Worm, Boris; và đồng nghiệp (ngày 23 tháng 8 năm 2011). Mace, Georgina M (biên tập). “How Many Species Are There on Earth and in the Ocean?”. PLoS Biology. 9 (8): e1001127. doi:10.1371/journal.pbio.1001127. “Và đồng nghiệp” được ghi trong: |author= (trợ giúp)
  4. ^ Goldenberg, Suzanne (ngày 23 tháng 8 năm 2011). “Planet Earth is home to 8.7 million species, scientists estimate”. The Guardian. London. Truy cập ngày 23 tháng 8 năm 2011.
  5. ^ “Just How Many Species Are There, Anyway?”. ngày 26 tháng 5 năm 2003. Truy cập ngày 15 tháng 1 năm 2008.
  6. ^ Mallet 1995, tr. 294–299.
  7. ^ Masters & Spencer 1989, tr. 270–279.
  8. ^ Mayden, R. L. (1997). Claridge, M. F.; Dawah, H. A.; Wilson, M. R. (biên tập). A hierarchy of species concepts: the denouement of the species problem [Phân cấp quan điểm loài: biểu hiện của vấn đề loài]. The Units of Biodiversity – Species in Practice Special Volume 54 (bằng tiếng Anh). Systematics Association.
  9. ^ Zachos 2016, tr. 79.
  10. ^ Gooders 1986, tr. 246.
  11. ^ Gould 1980, tr. 204–213.
  12. ^ Maynard Smith 1989, tr. 273–274.
  13. ^ Ruse 1969, tr. 97–119.
  14. ^ Lewin 1981, tr. 609–613.
  15. ^ Claridge, Dawah & Wilson 1997, tr. 404.
  16. ^ Ghiselin 1974, tr. 536–544.
  17. ^ Claridge, Dawah & Wilson 1997, tr. 408–409.
  18. ^ Paterson, H. E. H. (1985). Vrba, E. S. (biên tập). Monograph No. 4: The recognition concept of species [Chuyên khảo số 4: Quan điểm thừa nhận loài]. Species and Speciation (bằng tiếng Anh). Pretoria: Transvaal Museum.
  19. ^ Mallet 1999, tr. 709–711.
  20. ^ Nguyễn Thùy Trang 2018, tr. 13.
  21. ^ Kull 2016, tr. 61–71.
  22. ^ Stackebrandt & Goebel 1994, tr. 846–849.
  23. ^ Stackebrandt & Ebers 2006, tr. 152–155.
  24. ^ Land và đồng nghiệp 2015, tr. 141–161.
  25. ^ Parks và đồng nghiệp 2020, tr. 1079–1086.
  26. ^ “What Is DNA Barcoding?” [Mã vạch DNA là gì?] (bằng tiếng Anh). Barcode of Life. Bản gốc lưu trữ ngày 1 tháng 7 năm 2017. Truy cập ngày 11 tháng 10 năm 2017.
  27. ^ Ratnasingham & Hebert 2007, tr. 355–364.
  28. ^ Stoeckle, Mark (2013). “DNA Barcoding Ready for Breakout” [Mã vạch DNA sẵn sàng để đột phá]. GeneWatch (bằng tiếng Anh). 26 (5). Bản gốc lưu trữ ngày 3 tháng 4 năm 2014.
  29. ^ DeSalle, Egan & Siddall 2005, tr. 1905–1916.
  30. ^ Whitworth và đồng nghiệp 2007, tr. 1731–1739.
  31. ^ Nixon & Wheeler 1990, tr. 211–223.

Thư mụcSửa đổi

Liên kết ngoàiSửa đổi