Fylogenetiikan ja populaatiogenetiikan rajapinnalla: kohdistetun geenipoiminnan potentiaali lajinrajauksessa erilaisissa evolutiivisissa ympäristöissä

Laji on biologisen monimuotoisuuden keskeisin yksikkö ja tärkeä kommunikaation väline. Siitä huolimatta lajien luokittelu eli lajinrajaus on yhä varsin hidasta ja subjektiivista johtuen lukuisista eri lajimääritelmistä, ja siitä että eri taksonomit soveltavat eri lajikäsityksiä rajatessaan lajeja. Lajien rajaaminen on vaikeaa myös siksi, että lajien eriytyminen toisistaan on hidas evolutiivinen prosessi, jonka aikana on usein pitkä jakso, jolloin lajien väliset rajat ovat häilyviä. Tätä ajanjaksoa kutsutaan usein ”harmaaksi vyöhykkeeksi”, ja sen aikana esimerkiksi lajien ulkoiset tuntomerkit voivat olla liian samanlaiset lajien erottamiseksi toisistaan. Ottaen huomioon, että suurin osa maapallon lajeista on yhä kuvaamatta, on tärkeää, että löydämme nopeampia ja tehokkaampia keinoja tunnistaa ja rajata lajeja. Vuonna 2003 joukko tutkijoita ehdotti DNA-viivakoodeja, lyhyitä standardeja DNA:n jaksoja, lajintunnistuksen keinoksi. Väitöstyössäni tutkin useita eurooppalaisia ja pohjoisamerikkalaisia päivä- ja yöperhoslajeja ja populaatioita, joiden keskinäinen suhde oli joko parapatrinen (levinneisyydet kohtaavat mutta eivät limity) tai allopatrinen (levinneisyydet ovat kokonaan erilliset toisistaan). Menetelminä käytin ensisijaisesti DNA-viivakoodausta ja kohdistettua geenipoimintaa, mikä mahdollistaa satojen tai tuhansien geenijaksojen samanaikaisen tarkastelun. Tutkimuksen tarkoituksena oli erityisesti tutkia kohdistetun geenipoiminnan tehokkuutta lajien rajaamisessa erilaisissa konteksteissa. Tutkimukseni osoitti, että kohdistettu geenipoiminta on tehokas menetelmä rajata parapatrisia lajipareja. Allopatristen populaatioiden tapauksessa menetelmä antaa tarkan kuvan populaatioiden geneettisistä sukulaisuussuhteista, mutta lajinrajauksen keinotekoisuus näissä tapauksissa jää käsitteelliseksi ongelmalliseksi. Kahden käytetyn aineiston, DNA-viivakoodauksen ja kohdistetun geenipoiminnan, vertailu paljasti myös ristiriitaisuuksia tulosten välillä, mikä aiheutui joko lajien välisestä geenivirrasta menneisyydessä tai siitä, että eri geenien antama kuva sukulaisuussuhteista oli ristiriitainen populaatioiden varsin äskettäisen eriytymisen seurauksena. Kokonaisuudessaan tutkimukseni osoitti, että genomiset menetelmät, jotka mahdollistavat laajan standardin ja vertailukelpoisen aineiston käytön voi mahdollistaa yhtenäisemmän lajinrajauksen eri eliöryhmien välillä.