Liik (bioloogia)

Liik (ladina keeles species, lühend sp. või spec.) on taksonoomiline mõiste, mida bioloogias kasutatakse kindlal viisil omavahel sarnanevate organismide populatsiooni kohta. Liigi mõiste, mida on kasutatud tuhandeid aastaid, on bioloogias üks keskseid mõisteid, kuid liigi definitsioon on vaieldav. Liik on üks bioloogilise klassifitseerimise ja taksonoomilise liigitamise põhiühikutest. Tavaliselt defineeritakse liike kui gruppi organismidest, mis saavad vabalt ristuda ja anda viljakaid järglasi. Paljudel juhtudel on selline definitsioon küllaldane, kuid tihti kasutatakse täpsemaid, võrdlevamaid mõõte nagu DNA järjestus, morfoloogia või ökoloogiline nišš. Paikkondlike kohandatud tunnuste olemasolu võib viia liikide jagunemiseni alamliikideks. Liigid, millel on ühised esivanemad, kuuluvad perekonda (genus). Liik saab kuuluda ainult ühte perekonda korraga. Kuuluvust ühte perekonda on kontrollitud DNA sarnasuse põhjal, kuid praktilistel põhjustel on vahel kasutatud ka muid variante, näiteks taimede puhul õite sarnasust. Kõikidele liikidele on antud kahest osast koosnev nimi – binaarne nimetus. Esimene osa nimetusest on perekonnanimi. Teine osa nimetusest on kas liiginimi (zooloogias) või liigiepiteet (kasutatakse botaanikas). Kindlad meetodid liikide määramiseks ja kasutusel olevad liigidefinitsioonid on olulised selleks, et saaks kirjeldada ja testida bioloogilisi teooriaid ning mõõta elurikkust ehk biodiversiteeti. Väljasurnud liike, mis on teada fossiilsetest andmetest, on raske täpselt klassifitseerida ning seetõttu kasutatakse nende puhul kõrgemaid taksonoomilisi ühikuid nagu sugukond. Kokku on liikide arvu maailmas hinnatud 8,7 miljonini, varasemate hinnangute kohaselt arvati neid olevat 2–100 miljonit. Binomiaalsel nomenklatuuril kasutatakse kahest osast koosnevat nimetust. Tavaliselt on see ladinakeelne, kuid nimetuses võib olla juuri ka teistest keeltest. Võidakse kasutada ka inimeste või kohanimesid. Binomiaalne nimetus kirjutatakse kaldkirjas (kursiivis). Perekonnanimi on esimene ja kirjutatakse suure algustähega, sellele järgnev sõna on väikse algustähega. Zooloogilises nomenklatuuris nimetatakse teist osa nimest liiginimeks (või liigiepiteediks). Näiteks hallhunt – Canis lupus, koiott – Canis latrans kuuluvad perekonda Canis (sisaldab veel teisi liike). Hallhundi perekonnanimi on Canis, liiginimi on lupus ja binomiaalne nimi: Canis lupus. Botaanilises nomenklatuuris kutsutakse nime teist osa ainult liigiepiteediks. Teaduslik nimi on täielik, kui selle juurde on lisatud autorid, aastad ja ümarsulud. Tavaliselt on liigiga seotud ainult üks autor, kuid teatud juhtudel võib olla neid kaks (nt botaanikas, mükoloogias). Esimene nimi kuulub sellele, kes antud liiki esimest korda kirjeldas ning teine nimi sellele, kes paigutas taksoni hetkel kasutuses olevasse süsteemi. Näiteks : lõvi, Panthera leo (Linnaeus, 1758). Lugemise lihtsustamiseks kasutatakse ka autorite nimede lühendamist. Liigile nime määramist võib vaadelda kui hüpoteesi evolutsiooniliste suhete ja selle grupi organismide eristatavuse kohta. Kui saadakse rohkem informatsiooni, võidakse see hüpotees kas kinnitada või ümber lükata. Süstemaatikud, kes töötasid eraldi, võisid nimetada üht ja sama liiki erinevate nimedega. Seda tuli rohkem ette minevikus, sest omavaheline suhtlus oli raskendatud. Kui kahe nimega liigid on arvatud üheks liigiks, jääb kasutusele vanem nimetus ning uuemad jäävad selle sünonüümideks. Võib ette tulla ka ühe taksoni jagamist mitmeks erinevaks või mitme erineva taksoni liitmist üheks. Liitmisel saab taksoni nimeks mitmest võimalikust vanim ehk prioriteetsem. Taksonoomilisest vaatenurgast võib liigisiseseid gruppe defineerida hierarhiliselt liikidest madalamaks. Zooloogias kasutatakse vaid alamliiki, kuid botaanikas lisaks sellele varieteeti, alamvarieteeti ja vormi. Mõnikord ei identifitseerita kirjanduses liike täielikult ning kasutatakse lühendeid sp. ja spp. (mitmuses). Nt Canis sp. Tavaliselt tuleb seda ette järgmistel juhtudel: autorid on veendunud, et mõned isendid kuuluvad kindlasse perekonda, aga ei ole täiesti kindlad, millisesse liiki need isendid kuuluvad. See on tavaliselt iseäralik paleontoloogias; autorid kasutavad spp, et lühidalt öelda, et miski on iseloomulik mitmetele liikidele perekonnas, aga ei väida, et see on iseloomulik kõigile liikidele perekonnas. Kui teadlased tahavad öelda, et miski kehtib kõikide liikide kohta perekonnas, kasutavad nad perekonnanime ilma liigiepiteedita. Ideaaljuhul on igale liigile antud ametlik, teaduslik nimetus, kuigi reaalselt on veel väga palju nimetamata liike (liigid, mida on ainult kirjeldatud, aga pole nimetatud). Liigile nime andmisel paigutatakse liik perekonda. Teaduslikust vaatenurgast võib seda võtta kui hüpoteesi, et see liik on lähedaselt rohkem seotud selle perekonna teiste liikidega kui teiste liikidega muudest perekondadest. Perekond ja liik on omakorda osa kõrgemast taksonoomilisest hierarhiast. Hästi tuntud taksonoomilised ühikud on (järjestades kõrgemast): domeen, riik, hõimkond, klass, selts, sugukond, perekond, liik. Perekonda paigutamine ei ole lõplik, mingi aja pärast võib süstemaatik liigi ühest perekonnast teise tõsta, kuid sealjuures peab muutma ka liigi nime. Liikide ideel on pikk ajalugu. See on üks tähtsamatest klassifitseerimistest mitmetel põhjustel: tavaliselt viitavad teadlased organismidele kasutades standardset binomiaalset nomenklatuuri, see on kõrgeim taksonoomiline ühik, mida ei saa rohkem või vähem kokkuvõtvaks teha, see vastab inimeste ettekujutusele eri tüüpi organismidest, näiteks koerad on üks liik, kassid teine.  Pikemalt artiklis Liigi definitsioon Praktiliselt defineerivad bioloogid liiki kui organismide populatsiooni, millel on kõrgetasemeline geneetiline sarnasus. See võib väljenduda kohasuses samale nišile ja geneetilise materjali ülekandes ühelt organismilt teisele. Täpsem sarnasuse tase on siinkohal suvaline, kuid see definitsioon on kasutusel organismide puhul, kes paljunevad mittesuguliselt nagu mõned taimed ja mikroorganismid. Sugulisel teel paljunevate liikide puhul jagatakse geneetilist materjali reproduktsiooni teel ning organisme loetakse ühte liiki kuuluvaks juhul, kui nad jagavad piisavalt geene, et toota viljakas järglane. Järelikult on liik ristuvate organismide grupp. Definitsiooni saab laiendada öeldes, et liigid on grupp organisme, kes saavad potentsiaalselt ristuda. Eri tiikides elavad kalad kuuluvad ikkagi ühte liiki, kui nad on kokku saades võimelised ristuma. Samas on palju näiteid kahest või enamast selgesti eristatavast populatsioonist, kus isendid, kes elavad keskel, saavad ristuda kummalgi küljel asuvate populatsioonidega, aga külgedel asuvad populatsioonid omavahel ristuda ei saa. Järelikult on iga universaalne liigidefinitsioon paratamatult suvaline. Seetõttu on bioloogid esitanud valiku definitsioone, mille kasutus sõltub pragmaatilisest valikust ning oleneb uurimuse põhjalikkusest, täpsusest. Ükski kontseptsioon ei ole täielikult objektiivne või kehtiv kõigil juhtudel. Sageli kasutatakse lihtsustamise mõttes kõige praktilisemat definitsiooni, näiteks enamiku selgroogsete jaoks bioloogilist liigikontseptsiooni.  Pikemalt artiklis Liigi kontseptsioon Liigi mõistele on mitu põhilist lähenemisviisi: Tüpoloogilised liigid Organismide süstemaatika väikseim üksus, mis peab teistest liikidest erinema mitme tunnuse poolest. Sinna kuuluvad liigid, millel on ühised tunnused, organismid kuuluvad kindlatesse fikseeritud mõõtmetesse, liike määrab variatsioon tunnustes või fenotüüpides, näiteks erinev sabapikkus tähendab erinevat liiki. Evolutsioonilised liigid Liikidel on ühine evolutsiooniline päritolu, mis säilitab oma puutumatuse. Mingil ajal võivad mõned liikmed evolutsiooni käigus populatsioonist lahkneda ja areneda alamliikideks. Isolatsiooni olemasolul (geograafiline või ökoloogiline) võib see viia uute liikide tekkeni. Liike, millest teised liigid alguse saavad, nimetatakse parafüleetilisteks liikideks. Fülogeneetilised (kladistilised) liigid Sama esivanemaga organismide grupp. Päritolu säilitab oma puutumatuse ajas ja ruumis. Mingil ajal toimub selles grupis liikmete lahknemine üksteisest ning kui see lahknemine ilmneb, saab kaht populatsiooni lugeda erinevateks liikideks. Erinevad evolutsioonilistest liikidest selle poolest, et uute liikide arenemisel vanemliigid surevad taksonoomiliselt välja. Alamliike kui sellised ei eristata. Ökoloogilised liigid Organismide hulk, mis on kohanenud keskkonnas kindlatele ressurssidele ehk niššidele. Bioloogilised liigid Väikseim organismirühm, mis teiste liikidega ristumisel ei anna viljakaid järglasi. Samasse liiki kuuluvad isendid võivad omavahel vabalt ristuda ning saada paljunemisvõimelisi järglasi. Seda seletust on kritiseeritud, sest fraas "vaba ristumine" ei ole üheselt määratletud. Seda kontseptsiooni kasutatakse laialdaselt kõrgemate taksonite puhul (imetajad, kalad, linnud), kuid probleeme on mittesuguliselt paljunevate organismide puhul. Morfoloogilised liigid Populatsioon, mis erineb morfoloogiliselt teistest populatsioonidest. Näiteks saame kanal ja pardil vahet teha noka erineva kuju järgi ja samuti on erinevuseks, et pardi jalgadel on ujulestad (kanal ei ole). Niimoodi on liike eristatud juba iidsest ajast. Seda on palju kritiseeritud, sest hilisem geneetiline informatsioon näitab, et geneetiliselt kaugetel populatsioonidel võib olla sarnane välimus ja vahel esineb suur morfoloogiline erinevus väga lähedastel populatsioonidel. Sellest hoolimata on enamik teatud liikidest kirjeldatud ainuüksi morfoloogiast lähtuvalt. Kasutatakse siiani näiteks taimede puhul. Geneetilised liigid Sarnaste tunnustega isendite rühmad, kellel on oma, teistest liikidest erinev geenifond ja levila. Liigid põhinevad isendite või populatsiooni DNA sarnasustel. Feneetilised liigid Põhinevad fenotüübil. Mikroliigid Liigid, mis paljunevad ilma meioosi või viljastamiseta, nii on iga generatsioon eelnevaga identne. Väga raske on liiki defineerida nii, et definitsioon sobiks kõikidele looduslikult eksisteerivatele organismidele. Arutelu bioloogide hulgas, kuidas defineerida ja tuvastada tõelisi liike, nimetatakse liigiprobleemiks. Bioloogide hulgas on kasutusel üle 20 liigidefinitsiooni. Enamik õpikuid järgib Ernst Mayri definitsiooni liikidest kui grupist looduslikest populatsioonidest, mis on võimelised omavahel ristuma ning on reproduktiivselt isoleeritud teistest sarnastest gruppidest. Definitsioonist jäävad välja tavapäratud või kunstlikud paaritamised: need, mis toimuvad looma vangistamisel, kui tavapärased paarilised ei ole saadaval või need, mis on seotud inimtegevusega. Lisaks loomad, kes võivad olla füüsiliselt ja füsioloogiliselt võimelised paaritumiseks, kuid mitmetel põhjusel seda looduses siiski ei tee. Tüüpiline õpiku definitsioon sobib enamikule hulkraksetest organismidest, aga mitmetes situatsioonides see ei sobi: Definitsiooni kohaselt kehtib see ainult suguliselt paljunevatele organismidele, seega ei sobi see vegetatiivselt paljunevatele ainuraksetele organismidele ja mõningatele partenogeneetilistele organismidele. Bioloogid ei tea sageli, kas kaks morfoloogiliselt sarnast organismide gruppi on võimelised ristuma. Ringliikide puhul ristuvad lähedaste populatsioonide liikmed edukamalt kui kaugemate populatsioonide omad. Mõnel juhul võib olla füüsiliselt võimatu sama liigi loomadel paarituda. Siinkohal on tegemist aga inimese sekkumisega morfoloogilistesse muutustesse ja seetõttu on see bioloogilisest liigikontseptsioonist välja arvatud. Horisontaalne geeniülekanne teeb liigi defineerimise veelgi keerukamaks. Liikide arv (puuduvad prokarüoodid) 2010. aasta andmetest lähtuvalt: Kirjeldatud eukarüootide liikide arv on 1,7 miljonit,[viide?] sealhulgas: 3067 pruunvetikat, 321 212 taime, sealhulgas: 10 134 puna- ja rohevetikat, 16 236 sammalt, umbes 12 000 sõnajalgtaime ja osja, 1021 paljasseemnetaime, 281 821 katteseemnetaime; 31 496 seent; umbes 17 000 samblikku; 1 367 555 looma, sealhulgas: 1 305 250 selgrootut, millest: 2175 koralli, umbes 85 000 limust, 102 248 ämblikulaadset, umbes 47 000 vähilist, umbes 1 000 000 putukat, 68 827 muud selgrootut; 62 305 selgroogset, millest: umbes 31 300 kala, 6433 kahepaikset, 9084 roomajat, 9998 lindu, 5490 imetajat. Varastes teadustöödes oli liik isend, kes esindas sarnaste või peaaegu identsete organismide gruppi. Rohkem jaotusi ei olnud. Aristoteles võttis kasutusele terminid "perekond" ja "liik", mis tähendasid juba kategooriaid. Aristoteles ja teised teadlased enne Charles Darwinit pidasid liike eristatavateks ja muutumatuteks. Kui varased uurijad hakkasid välja töötama süsteemi elusorganismide jaoks, hakati paigutama sinna ka eelnevalt eraldatud organisme. Põhiliselt käis liigitamine värvi (taimed, millel on kollased õied) või käitumise (maod, skorpionid) järgi. 18. sajandil klassifitseeris rootsi teadlane Carl von Linné organisme lähtudes reproduktsiooni erinevusest. Siiski arvati veel tol ajal, et organismid ei ole omavahel suguluses. Levinud oli sellist tüüpi idealism, mille kohaselt eksisteeris iga liik 'ideaalvormis'. Organismid aga erinevad üksteisest ja seetõttu valis Linné välja ühe tüüpeksemplari igast liigist ning teised nimetas sellest kõrvalekalleteks. 19. sajandiks mõistis enamik naturaliste, et liigid võivad muutuda ning planeedi ajalugu on andnud suurteks muutusteks piisavalt aega. Jean-Baptiste de Lamarck avaldas teooria liikide muutumisest ja selle põhjustest oma peateoses "Philosophie Zoologique" (1809). Charles Darwin avaldas oma teoses "Liikide tekkimine" ("Origin of species" (1859) loodusliku valiku idee. Ta ütles, et väikseim evolutsioonivõimeline organismide rühm on populatsioon, mitte isend. Varieerumine isendite vahel on loodusliku valiku tagajärg ja seetõttu ongi kõik organismid erinevad. Richard Dawkins defineeris kaht organismi ühte liiki kuuluvateks, kui neil on sama arv kromosoome ja igal kromosoomil (kummalgi organismil) on sama arv nukleotiide. Liikide klassifitseerimist on põhjalikult mõjutanud tehnoloogilised võimalused, mis on võimaldanud uurijatel kindlaks määrata liikide omavahelisi seoseid molekulaarsetel tasanditel – näiteks vereplasma sadestamise analüüsid 20. sajandi keskel ja Charles Sibley DNA-DNA hübridisatsiooni uurimused 1970. aastatel, mis panid aluse DNA sekveneerimise tehnoloogiale. Terminile "liik" andis esimesena bioloogilise definitsiooni inglise loodusteadlane John Ray. Eestis valitakse aasta liike, et juhtida nendele tähelepanu. alamliik eestikeelsed liiginimed liigiteke liikide kirjeldamine perekondlik sarnasus Goldenberg, Suzanne (2011-08-23) "Planet Earth is home to 8.7 million species, scientists estimate". The Guardian (London). Retrieved 2011-08-23 "Just How Many Species Are There, Anyway?" 2003-05-26. Retrieved 2008-01-15 Wilkins, John (2010-10-20). "How many species concepts are there?" London: The Guardian. Retrieved 2010-10-19. "Ernst Mayr and the modern concept of species" Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102 Suppl 1: 6600–7. doi:10.1073/pnas.0502030102 Current Results– Number of Species on Earth Jean-Baptiste de Lamarck Historia plantarum generalis, in the volume published in 1686, Tome I, Libr. I, Chap. XX, page 40 (Quoted in Mayr, Ernst. 1982. The growth of biological thought: diversity, evolution, and inheritance. Cambridge, Mass.: Belknap Press: 256) Tartu Ülikooli botaanika ja ökoloogia instituut, Eesti Teaduste Akadeemia, Zooloogia ja Botaanika Instituut, Erast Parmasto, "Biosüstemaatika teooria ja meetodid. Lühiõpik.", lk 9–22, Tartu 1996, ISBN 9985-60-240-4