Druh

Šablona:Infobox - taxon

Druh (latinsky species) je jednou ze základních jednotek biologické klasifikace, obvykle definovaná jako skupina organismů schopných se mezi sebou křížit a plodit životaschopné a plodné potomstvo. Tento koncept je klíčový pro studium evoluce, ekologie a biodiverzity. Přestože se jedná o základní pojem, jeho přesná a univerzálně platná definice je předmětem dlouhodobých vědeckých debat, známých jako "problém druhu". V praxi se používá několik různých konceptů druhu v závislosti na zkoumané skupině organismů a účelu klasifikace. ```

```

⏳ Historie konceptu

Myšlenka, že živé organismy lze třídit do odlišných typů, je stará jako lidstvo samo. Systematický přístup však začal až ve starověkém Řecku.

Antický pohled: Filosofové jako Platón a Aristotelés vnímali druhy jako neměnné, věčné esence či "formy" (eidos). Každý jedinec byl nedokonalou reprezentací ideálního typu svého druhu. Tento esencialistický pohled dominoval západnímu myšlení po téměř dvě tisíciletí.

Éra systematiky: V 18. století švédský přírodovědec Carl Linné položil základy moderní taxonomie svým dílem Systema Naturae. Zavedl binomickou nomenklaturu, kde je každý druh jednoznačně pojmenován rodovým a druhovým jménem. Linné stále považoval druhy za neměnné a stvořené Bohem, ale jeho systém umožnil jejich efektivní katalogizaci.

Evoluční obrat: V roce 1859 publikoval Charles Darwin svou knihu O původu druhů, která koncept druhu radikálně proměnila. Darwin představil druhy nikoli jako statické jednotky, ale jako dynamické populace, které se v čase mění a vznikají z jiných druhů procesem přírodního výběru. Tím se druh stal dočasným a proměnlivým stupněm v evolučním procesu.

Moderní syntéza: Ve 20. století došlo k propojení Darwinovy teorie s poznatky z genetiky, což vedlo ke vzniku tzv. moderní evoluční syntézy. V této době formuloval Ernst Mayr vlivný biologický koncept druhu, který definoval druh na základě reprodukční izolace.

```

📜 Definice a koncepty druhu

Neexistence jediné univerzální definice druhu vedla k vytvoření několika různých konceptů, které se uplatňují v různých situacích. Každý má své silné stránky i omezení.

Biologický koncept druhu (BSC)

Navržený Ernstem Mayrem, tento koncept definuje druh jako společenství populací, jejichž jedinci se mohou navzájem křížit a mít plodné potomstvo, a které jsou reprodukčně izolovány od jiných takových skupin.

Výhody: Je intuitivní a jasně vysvětluje, proč jsou druhy v přírodě oddělené – brání jim v tom reprodukční bariéry (např. rozdílné chování při páření, nekompatibilita pohlavních orgánů, genetická neslučitelnost).
Nevýhody: Nelze jej aplikovat na:
- Asexuální organismy:** Bakterie, archea a mnoho protistů se rozmnožuje dělením.
- Fosilní organismy:** U vymřelých druhů nelze testovat schopnost křížení.
- Hybridy:** V přírodě dochází k mezidruhovému křížení (např. kůň a osel plodí neplodnou mulu či mezka, ale některé jiné druhy, např. rostliny, mohou mít plodné hybridy).
- Kruhové druhy:** Viz níže v sekci o problémech.

Morfologický koncept druhu

Nejstarší a nejtradičnější koncept, který definuje druh na základě sdílených a měřitelných anatomických či morfologických znaků. Dva jedinci patří ke stejnému druhu, pokud jsou si dostatečně podobní.

Výhody: Je univerzálně použitelný, i pro fosilie a asexuální organismy. Je praktický pro práci v terénu.
Nevýhody: Je subjektivní ("jak moc podobní?"). Může selhat u:
- Kryptických druhů:** Druhy, které vypadají identicky, ale jsou reprodukčně izolované.
- Pohlavního dimorfismu:** Samec a samice stejného druhu mohou vypadat dramaticky odlišně.
- Polymorfismu:** V rámci jednoho druhu mohou existovat různé formy (např. barevné varianty).

Fylogenetický (kladistický) koncept druhu

Moderní koncept založený na evoluční historii. Definuje druh jako nejmenší skupinu organismů, která sdílí společného předka a má unikátní sadu odvozených znaků (synapomorfií), které ji odlišují od jiných skupin. V podstatě je to nejmenší "větvička" na evolučním stromu.

Výhody: Je objektivní, založený na genetických datech a aplikovatelný na všechny typy organismů, včetně asexuálních a fosilních (pokud lze získat DNA nebo odvodit znaky).
Nevýhody: Může vést k nadměrnému štěpení druhů a vytvoření velkého množství nových, velmi podobných druhů, což může být nepraktické pro ochranu přírody.

Ekologický koncept druhu

Definuje druh jako skupinu organismů, která využívá stejnou ekologickou niku, tedy soubor zdrojů a životních podmínek. Reprodukční izolace je zde důsledkem adaptace na různé niky.

Výhody: Zdůrazňuje roli ekologických faktorů a přírodního výběru při udržování druhové odlišnosti. Je užitečný u organismů, kde je konkurence o zdroje hlavním hybatelem evoluce.
Nevýhody: Nika může být obtížně definovatelná a může se v čase měnit. Mnoho druhů je flexibilních a dokáže využívat více nik.

```

🧬 Vznik druhů (Speciace)

Speciace je evoluční proces, při kterém z jednoho původního druhu vznikají dva nebo více druhů nových. Klíčovým prvkem je vznik reprodukčních bariér, které znemožní genetický tok mezi populacemi.

Alopatrická speciace

Nejčastější a nejlépe prostudovaný typ speciace. Dochází k ní, když je původní populace fyzicky rozdělena geografickou bariérou (např. vznikem pohoří, řeky, ledovce nebo oddělením ostrovů).

Separace: Populace je rozdělena.
Divergence: Každá izolovaná populace se vyvíjí nezávisle. Působí na ni odlišné selekční tlaky, genetický drift a nové mutace.
Reprodukční izolace: Postupem času se populace geneticky a behaviorálně natolik odliší, že i kdyby se bariéra odstranila, jejich jedinci by se již nemohli úspěšně křížit.

Příkladem jsou různé druhy pěnkav na Galapágách, které se adaptovaly na různé zdroje potravy na jednotlivých ostrovech.

Sympatrická speciace

Vznik nových druhů probíhá v rámci jedné geografické oblasti, bez fyzické izolace. Je vzácnější, ale významná. Mechanizmy zahrnují:

Ekologická specializace: Různé skupiny v rámci populace se začnou specializovat na odlišné zdroje potravy nebo stanoviště, což vede k omezení křížení mezi nimi. Příkladem jsou některé druhy ryb cichlid v afrických jezerech.
Polyploidizace: Častá u rostlin. Dochází ke znásobení počtu chromozomů, což okamžitě vytvoří reprodukční bariéru vůči původní populaci. Mnoho kulturních plodin (např. pšenice, brambory) vzniklo tímto způsobem.

Další typy speciace

Parapatrická speciace: Populace nejsou zcela izolovány, ale sousedí spolu. Křížení probíhá v kontaktní zóně, ale silné selekční tlaky na obou stranách zóny vedou k divergenci.
Peripatrická speciace: Malá skupina jedinců se oddělí na okraji areálu rozšíření druhu a založí novou, izolovanou populaci (tzv. efekt zakladatele).

```

✍️ Pojmenování druhů (Binomická nomenklatura)

Pro zajištění mezinárodní srozumitelnosti se pro vědecké pojmenování druhů používá systém binomické nomenklatury, který zavedl Carl Linné. Každý druh má dvouslovné jméno, obvykle latinského nebo řeckého původu, psané kurzívou.

První slovo: Je jméno rodu (Genus), do kterého druh patří. Píše se vždy s velkým počátečním písmenem.
Druhé slovo: Je druhové jméno (epiteton), které se píše s malým počátečním písmenem.

Příklad: Panthera tigris

Panthera je rodové jméno (zahrnuje také lva, levharta, jaguára).
tigris je druhové jméno, které specifikuje tygra.

Pravidla pro pojmenovávání jsou stanovena v mezinárodních nomenklatorických kódech, jako je Mezinárodní kód zoologické nomenklatury (ICZN) pro živočichy a Mezinárodní kód nomenklatury pro řasy, houby a rostliny (ICNafp). ```

```

📊 Počet druhů

Přesný počet druhů na Zemi není znám. Vědci dosud popsali přibližně 1,8 milionu druhů, ale odhady celkového počtu se dramaticky liší, nejčastěji se pohybují mezi 5 a 15 miliony. Některé extrémní odhady hovoří až o desítkách milionů.

Nejpočetnější skupiny: Zdaleka největší počet popsaných druhů tvoří hmyz (přes 1 milion).
Nepoznaná diverzita: Většina dosud neobjevených druhů pravděpodobně žije v těžko dostupných prostředích, jako jsou hluboké oceány, tropické deštné pralesy (zejména v korunách stromů) nebo v půdě. Velké mezery ve znalostech máme také u mikroskopických organismů, jako jsou bakterie, houby a prvoci.
Vymírání: Současná biodiverzita je ohrožena vymíráním způsobeným lidskou činností. Mnoho druhů pravděpodobně vyhyne dříve, než je vůbec stihneme objevit a popsat.

```

🤔 Problémy s konceptem druhu

"Problém druhu" odkazuje na potíže s nalezením jediné, univerzálně platné definice. Některé přírodní jevy ukazují, že hranice mezi druhy nejsou vždy ostré.

Kruhové druhy (Ring species): Jde o klasický příklad, který zpochybňuje biologický koncept druhu. Jedná se o situaci, kdy řada sousedních populací je schopna se křížit, ale dvě "konečné" populace v řetězci, které se setkávají, se již křížit nemohou. Příkladem jsou rackové rodu Larus kolem severního pólu nebo mloci rodu Ensatina v Kalifornii.

Hybridizace: Ačkoliv mezidruhoví kříženci jsou často neplodní nebo neživotaschopní, v mnoha případech (zejména u rostlin, ale i některých živočichů jako vlk a kojot) mohou vznikat plodní hybridi. To narušuje představu o druzích jako o zcela izolovaných jednotkách.

Časová dimenze: V evolučním čase se druhy postupně mění. Je obtížné určit přesný moment, kdy se jedna populace stala novým druhem (tzv. chronospecies). Hranice mezi druhem v čase je umělá.

```

💡 Pro laiky

Představit si, co je to druh, se zdá jednoduché – pes je pes a kočka je kočka. V přírodě jsou ale hranice často mnohem méně zřetelné. Zde je několik přirovnání, která mohou pomoci:

Klíč a zámek: Podle biologického konceptu si můžeme představit pohlavní orgány a genetickou informaci dvou jedinců jako klíč a zámek. Pokud klíč (od samce) přesně pasuje do zámku (u samice) a dokáže "odemknout" vývoj plodného potomka, patří ke stejnému druhu. Pokud nepasují, jde o dva různé druhy.

Jazyky a dialekty: Různé druhy jsou jako různé jazyky. Mluvčí češtiny a japonštiny si navzájem nerozumí (nemohou se křížit). Různé populace v rámci jednoho druhu jsou jako různé dialekty. Mluvčí z Prahy a Brna si stále rozumí (mohou se křížit), i když mluví trochu jinak. Kruhový druh je pak jako řetězec dialektů, kde sousedé si rozumí, ale lidé na opačných koncích řetězce už ne.

Barvy duhy: I když jasně rozeznáme červenou a fialovou barvu, přesný bod, kde končí oranžová a začíná žlutá, je nejasný a plynulý. Podobně i v evoluci je přechod mezi jedním druhem a druhem, který z něj vznikl, často plynulý a bez ostré hranice.

Vědci tedy používají různé "brýle" (koncepty druhu) podle toho, na co se zrovna dívají. Pro studium chování zvířat se hodí biologický koncept, zatímco pro třídění fosilií je nezbytný morfologický koncept. ```

```

🔗 Související články

```

Šablona:Aktualizováno ```