Томас Кавалье-Смит: Эволюция биологының өмірі мен еңбектері
Thomas Cavalier-Smith
Томас Кавалье-Смит (1942-2021) – британдық эволюция биологы, жаңа организмдерді ашты, түрлердің жіктелу жүйесін жасады. Эволюция, биология, таксономия.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Британдық эволюциялық биолог (1942–2021)
British evolutionary biologist (1942–2021)
Томас (Том) Кавальер Смит, FRS, FRSC, NERC профессоры (21 қазан 1942 – 19 наурыз 2021), Оксфорд университетінің Зоология кафедрасындағы эволюциялық биология профессоры болған. Оның зерттеулері бірнеше бір жасушалы организмдердің (протистердің) жаңа түрлерін табуға әкелді және Хромиста, Хромалвеолата, Опистоконта, Ризария және Экскавата сияқты маңызды таксономиялық топтарды қолдады. Ол барлық организмдерді жіктеу жүйелерімен танымал еді.
Thomas (Tom) Cavalier Smith, FRS, FRSC, NERC Professorial Fellow (21 October 1942 – 19 March 2021), was a professor of evolutionary biology in the Department of Zoology, at the University of Oxford. His research has led to discovery of a number of unicellular organisms (protists) and advocated for a variety of major taxonomic groups, such as the Chromista, Chromalveolata, Opisthokonta, Rhizaria, and Excavata. He was known for his systems of classification of all organisms.
Өмір және мансап
Кавалье Смит 1942 жылы 21 қазанда Лондонда дүниеге келген. Оның ата-анасы Мэри Мод (туған аты Братт) және Алан Хайлс Спенсер Кавальер Смит болды. Ол Норвич мектебінде, Гонвилл және Каиус колледжінде, Кембриджде (MA) биология және Лондон Король колледжінде (PhD) зоология бойынша білім алған. Ол 1964-1967 жылдар аралығында докторлық диссертациясын Сэр Джон Рэндаллдың жетекшілігімен қорғады; оның диссертациясы "Хламидомонада рейнхардтииде органелланың дамуы" деп аталды. 1967 жылдан 1969 жылға дейін Кавальер Смит Рокфеллер университетінде қонақ зерттеуші болды. 1969 жылы Лондон Король колледжінде биофизика оқытушысы болып жұмыс істеді. 1982 жылы доцент болып жоғарылатылды. 1980 жылдардың басында Смит тірі организмдердің арасындағы таксономиялық қатынастар туралы жаңа көзқарастарды ұсынды. Ол өте өнімді болды, жаңа қарым-қатынастарды ұсыну үшін бесiз теңдес ақпаратты пайдаланды. 1989 жылы Британ Колумбия университетінің ботаника профессоры болып тағайындалды. 1999 жылы Оксфорд университетіне қосылып, 2000 жылы эволюциялық биология профессоры атанды. Томас Кавальер Смит 2021 жылдың наурыз айында қатерлі ісік ауруынан қайтыс болды.
Cavalier Smith was born on 21 October 1942 in London. His parents were Mary Maude (née Bratt) and Alan Hailes Spencer Cavalier Smith. He was educated at Norwich School, Gonville and Caius College, Cambridge (MA) in Biology and King's College London (PhD) in Zoology. He was under the supervision of Sir John Randall for his PhD thesis between 1964 and 1967; his thesis was entitled "Organelle Development in Chlamydomonas reinhardii". From 1967 to 1969, Cavalier Smith was a guest investigator at Rockefeller University. He became Lecturer of biophysics at King's College London in 1969. He was promoted to Reader in 1982. From the early 1980s, Smith promoted views about the taxonomic relationships among living organisms. He was prolific, drawing on a near unparalleled wealth of information to suggest novel relationships. In 1989 he was appointed Professor of Botany at the University of British Columbia. In 1999, he joined the University of Oxford, becoming Professor of evolutionary biology in 2000. Thomas Cavalier Smith died in March 2021 following the development of cancer.
Таксономия
Кавальер Смит – өте көп таксономиялық жұмыс істеген ғалым, жаңа қатынастарды ұсыну үшін бесiз теңдесi жоқ мол ақпаратқа сүйенді. Оның ұсыныстары таксономиялық тұжырымдамалар мен жіктелімдерге аударылды, олармен ол жаңа атауларды байланыстырды немесе кейбір жағдайларда ескі атауларды қайта қолданды. Кавальер Смит нақты бір таксономиялық философияны ұстанған жоқ, бірақ оның тәсілі эволюциялық таксономияға жақын болды. Ол және басқа да бірнеше әріптестері кладистикалық тәсілдерге қарсы болды, себебі кладификация мен жіктелудің мақсаттары әртүрлі; оның тәсілі көптеген басқалардың протистерге кең негізделген қарауына ұқсас болды. Кавальер Смиттің таксономиялық ұсыныстарының көлемі зор болды, бірақ компоненттердің саны мен құрамы (таксис) және олардың қарым-қатынастары тұрақты емес еді. Ұсыныстар көбінесе екіұшты және аз ғана уақытқа созылды; ол атауды өзгертпей таксондарды жиі өзгертетін. Оның тәсілі баршаға қабылданбады: басқалар түрлендірілген кладистика философиясын қолданып, протистер таксономиясын атомдық, теріс пікірге қабілетті ұсыныстардың тізбегімен негіздеуге тырысты. Алайда, бұл тәсіл енді қорғауға тұрарлық деп саналмайды. Кавальер Смиттің таксономиялық құрылымдарға әкелген идеялары көбінесе кестелер және күрделі, түсіндірмелермен жазылған диаграммалар түрінде алғаш рет ұсынылды. Ғылыми жиналыстарда ұсынылғанда, олар кейде тым көп ақпаратты қамтыды, ал идеяларды оңай түсіну үшін көбінесе тым кішкентай етіп жазылды. Мұндай диаграммалардың кейбіреулері жарияланымдарға еніп, мұқият зерделеуге мүмкіндік берді, сонда кейбір тұжырымдамалардың болжамдық сипаты анық көрінді. Оның идеяларының байлығы, олардың үнемі дамуы және Кавальер Смиттің эволюциялық жолдарды (филогенезді) зерттеуі мен нәтижесінде пайда болған жіктелімдерге көшуі, оның ерекше сипатын қалыптастырды.
Cavalier Smith was a prolific taxonomist, drawing on a near unparalleled wealth of information to suggest novel relationships. His suggestions were translated into taxonomic concepts and classifications with which he associated new names, or in some cases, reused old names. Cavalier Smith did not follow or espouse an explicit taxonomic philosophy but his approach was closest to evolutionary taxonomy. He and several other colleagues were opposed to cladistic approaches to taxonomy arguing that the goals of cladification and classification were different; his approach was similar to that of many others' broad based treatments of protists. The scope of Cavalier Smith's taxonomic propositions was grand, but the numbers and composition of the components (taxa), and, often, their relations were not stable. Propositions were often ambiguous and short lived; he frequently amended taxa without any change in the name. His approach was not universally accepted: Others attempted to underpin taxonomy of protists with a nested series of atomised, falsifiable propositions, following the philosophy of transformed cladistics. However, this approach is no longer considered defensible. Cavalier Smith's ideas that led to the taxonomic structures were usually first presented in the form of tables and complex, annotated diagrams. When presented at scientific meetings, they were sometimes too rich, and often written too small, for the ideas to be easily grasped. Some such diagrams made their way into publications, where careful scrutiny was possible, and where the conjectural nature of some assertions was evident. The richness of his ideas, their continuing evolution, and the transition into taxonomies that gave Cavalier Smith's investigations into evolutionary paths (phylogeny) and the resulting classifications, its distinctive character.
Кавальер-Смиттің баяндау стилі
Кавалер Смит Чарльз Дарвиннің бұрынғы дәстүрлі стиліне, яғни повествотивтік тәсілге адалуда батыл болды. Оның бір мысалы – Chromista жақтаушылығы, ол хлорофилл a және c (негізінен хризофиттер және басқа да страменопилдер, криптофиттер және гаптофиттер) бар пластидтерді біріктірді, топтың кладаға сәйкес келетіндігіне қарамастан, бұл туралы нақты дәлелдер бар еді. Кавалер Смит хлорофилл a/c пластидтерін үш топтың ортақ ата-тегі алған бір эндосимбиотикалық оқиға болды деп мәлімдеді, ал топтар арасындағы айырмашылықтар (цитологиялық құрамдастар мен олардың орналасуы сияқты) кейінгі эволюциялық өзгерістердің нәтижесі болды. Хромисттердің монофилетикалық екендігін түсіндіру үшін, сондай-ақ, барлық үш топтың гетеротрофты (протозоалық) мүшелері пластидтері бар ата-тегінен пайда болған болуы керек еді. Балама гипотеза бойынша, үш хромофит тұқымдасы тығыз байланысты емес (басқа тұқымдастарды ескермей), яғни полифилетикалық, олардың барлығы пластидсіз ата-тегінен шыққан, ал жеке симбиотикалық оқиғалар хлорофилл a/c пластидтерін страменопилдер, криптомонадтар және гаптофиттерде қалыптастырған. Кейінгі зерттеулерде хромисттердің полифилиясы расталды. Кавалер Смит эволюциялық түсініктерді таксондарға және иерархиялық схемаларға аударатын объективті және қайталанатын әдістемеге ие болмағандықтан, оның жарияланымдарын мұқият қадағаламағандар үшін оның жұмысы көбінесе шатастыру тудырды. Оның көптеген таксондары жиі түзетуді қажет ететін, төменде көрсетілгендей. Бұл, өз кезегінде, таксономиялық атау қолданылған таксондардың шегіне қатысты түсініспеушіліктерге әкелді. Кавалер Смит инновациялық таксономиялық ұғымдар үшін таныс атауларды (мысалы, Protozoa) қайта қолданды. Бұл түсініспеушілік тудырды, өйткені Protozoa ескі мағынасында да, жаңа мағынасында да қолданылды және осы күнге дейін қолданылуда. Кавалер Смиттің жылдам жариялануға бейімділігі және оның баяндамалары мен таксономиялық қорытындыларын жиі өзгертуі оның тәсілдері мен талаптарын жиі талқылауға себеп болды. Palaeos.com оның жазу стилін былай сипаттады: Оксфорд университетінің профессоры Кавалер Смит жоғары бағаланған үлкен еңбектер жиынтығын жасады. Дегенмен, оның ерекшелігін анықтау қиын, өйткені ол даулы. Бұл жазу стиліне байланысты болуы мүмкін. Кавалер Смит басқалар мәлімдеме жасайтын жерде мәлімдемелер жасайды, басқалар пікір білдіретін жерде мәлімдемелер жасайды және періштелердің аяқ басуға қорқатын жерлерде пікір білдіреді. Сонымен қатар, ол мақтаншыл, реакциялық және тіпті қиыншылық тудырушы болып көрінуі мүмкін. Екінші жағынан, ол басқалар қателескен кезде дұрыс болғанның көптеген мысалдары бар. Біздің ойымызша, мұның бәрін басып өтетін бір ғана ерекшелік бар: ол егжей-тегжейге ден қояды. Бұл өте ұзақ, өте күрделі мақалаларға әкеледі және оның ерте өмірге қатысты көзқарастарын түсіндіруге тырысқандардың арасында қараңғы шулар, шаштарды жырту және тістерді сығыруға себеп болады. Мысалы, Zrzavý (2001) [және] Patterson (1999) қараңыз. Дегенмен, ол барлық маңызды фактілерді қарастырады.
Cavalier Smith was courageous in his adherence to the earlier traditionalist style characterized by Charles Darwin, that of relying on narratives. One example was his advocacy for the Chromista that united lineages that had plastids with chlorophylls a and c (primarily chrysophytes and other stramenopiles, cryptophytes, and haptophytes) despite clear evidence that the group corresponded to a clade. It was Cavalier Smith's claim that there was a single endosymbiotic event by which chlorophyll a c containing plastids were acquired by a common ancestor of all three groups, and that the differences (such as cytological components and their arrangements) among the groups were the result of subsequent evolutionary changes. This interpretation that chromists were monophyletic also required that the heterotrophic (protozoan) members of all three groups had arisen from ancestors with plastids. The alternative hypothesis was that the three chromophytic lineages were not closely related (to the exclusion of other lineages) (i. e. were polyphyletic), likely that all were ancestrally without plastids, and that separate symbiotic events established the chlorophyll a/c plastids stramenopiles, cryptomonads and haptophytes. The polyphyly of the chromists has been re asserted in subsequent studies. Cavalier Smith's lack of an objective and reproducible methodology that would translate evolutionary insights into taxa and hierarchical schemes, were often confusing to those who did not follow his publications closely. Many of his taxa requiring his frequent adjustment, as illustrated below. In turn this led to confusion as to the scope of taxa a taxonomic name was applied to. Cavalier Smith also reused familiar names (such as Protozoa) for innovative taxonomic concepts. This created confusion because Protozoa was and still is used in its old sense, alongside its use in the newer senses. Because of Cavalier Smith's tendency to publish rapidly and to change his narratives and taxonomic summaries frequently, his approach and claims were frequently debated. Palaeos. com described his writing style as follows: Prof. Cavalier Smith of Oxford University has produced a large body of work which is well regarded. Still, he is controversial in a way that is a bit difficult to describe. The issue may be one of writing style. Cavalier Smith has a tendency to make pronouncements where others would use declarative sentences, to use declarative sentences where others would express an opinion, and to express opinions where angels would fear to tread. In addition, he can sound arrogant, reactionary, and even perverse. On the other [hand], he has a long history of being right when everyone else was wrong. To our way of thinking, all of this is overshadowed by one incomparable virtue: the fact that he will grapple with the details. This makes for very long, very complex papers and causes all manner of dark murmuring, tearing of hair, and gnashing of teeth among those tasked with trying to explain his views of early life. See, [for example], Zrzavý (2001) [and] Patterson (1999). Nevertheless, he deals with all of the relevant facts.
Кавальер-Смиттің үлесі
Кавалер Смит барлық тіршілік нысандарының, әсіресе протостардың таксономиясы және жіктелуі туралы кеңінен жазды. Оның биологияға қосқан маңызды үлестерінің бірі – өмірдің жаңа патшалығын ұсынғандығы: Хромиста, бірақ ол монофилеттік екені кеңінен қабылданбаған (жоғарыда қараңыз). Ол сондай-ақ эукариоттар үшін хромальвеолата (1981), опистоконта (1987), ризария (2002) және экскавата (2002) сияқты жаңа таксономиялық топтарды енгізді. Көпке танылғанмен, оның көптеген тұжырымдары даулы болып келді және ғылыми қауымдастықта кеңінен мойындалмады. Оның таксономиялық қайта қараулары барлық тіршілік нысандарының жалпы жіктелуіне үнемі әсер етіп отырды.
Cavalier Smith wrote extensively on the taxonomy and classification of all life forms, but especially protists. One of his major contributions to biology was his proposal of a new kingdom of life: the Chromista, even though it is not widely accepted to be monophyletic (see above). He also introduced new taxonomic groupings group for eukaryotes such as the Chromalveolata (1981), Opisthokonta (1987), Rhizaria (2002), and Excavata (2002). Though well known, many of his claims have been controversial and have not gained widespread acceptance in the scientific community. His taxonomic revisions often influenced the overall classification of all life forms.
Сегіз патшалық үлгісі
Кавалер Смиттің алғашқы ірі жіктеу жүйесі – барлық организмдерді сегіз патшалыққа бөлу болды. 1981 жылы ол Роберт Уиттакердің Бес патшалық жүйесін толығымен қайта қарастыру арқылы сегіз патшалық болуы мүмкін деген ұсыныс жасады: Бактериялар, Эуфунги, Силиофунги, Animalia, Biliphyta, Viridiplantae, Cryptophyta және Euglenozoa. 1983 жылы ол жүйесін, әсіресе архебактериялардың бактериялардан бөлек топ екендігіне күшті дәлелдер пайда болғандықтан, 1981 жылғы жіктеуде қалдырылмаған көптеген тармақтарды қосу, полифилия мәселелерін шешу және туыстық байланыстар туралы жаңа идеяларды қолдау мақсатында қайта қарады. Сонымен қатар, митохондриясы жоқ кейбір протостардың табылуына байланысты жаңа ахуал туды. Митохондриялар протеобактерияның эндосимбиозының нәтижесі екені белгілі болғандықтан, бұл митохондриясыз эукариоттардың бастапқыда осындай болғаны және эукариогенезде маңызды қадам болғаны жорамасталды. Осыған байланысты, бұл митохондриясыз протистерге Архезоя протозандық кіші патшалығы ретінде ерекше мәртебе берілді, кейін ол патшалық деңгейіне көтерілді. 1993 жылы сегіз патшалыққа: Eubacteria, Archaebacteria, Archezoa, Protozoa, Chromista, Plantae, Fungi және Animalia кірді. Архезоя патшалығы полифилия және парафилия дәлелдеріне байланысты көптеген құрамы өзгерістерден өтті, соңында ол тоқтатылды. Ол Архезоя патшалығының бұрынғы кейбір өкілдерін Амебозоалар тобына жатқызды.
Cavalier Smith's first major classification system was the division of all organisms into eight kingdoms. In 1981, he proposed that by completely revising Robert Whittaker's Five Kingdom system, there could be eight kingdoms: Bacteria, Eufungi, Ciliofungi, Animalia, Biliphyta, Viridiplantae, Cryptophyta, and Euglenozoa. In 1983, he revised his system particularly in the light of growing evidence that Archaebacteria were a separate group from Bacteria, to include an array of lineages that had been excluded from his 1981 treatment, to deal with issues of polyphyly, and to promote new ideas of relationships. In addition, some protists lacking mitochondria were discovered. As mitochondria were known to be the result of the endosymbiosis of a proteobacterium, it was thought that these amitochondriate eukaryotes were primitively so, marking an important step in eukaryogenesis. As a result, these amitochondriate protists were given special status as a protozan subkingdom Archezoa, that he later elevated to kingdom status. In 1993, the eight kingdoms became: Eubacteria, Archaebacteria, Archezoa, Protozoa, Chromista, Plantae, Fungi, and Animalia. The kingdom Archezoa went through many compositional changes due to evidence of polyphyly and paraphyly before being abandoned. He assigned some former members of the kingdom Archezoa to the phylum Amoebozoa.
Жеті патшалық үлгісі
Кавалье Смит және оның әріптестері 2015 жылы классификацияны қайта қарап, оны PLOS ONE журналында жариялады. Олардың бұл жүйесінде прокариоттар екі қана қабылданып, бактериялар (бұрынғы "эубактериялар") және археялар (бұрынғы "архебактериялар") деп бөлінді. Бұл, бактериялар мен археялардың таксономиялық жобасы (TOBA) және «Тіршілік каталогы» бойынша қол жеткен келісімге негізделген.
Cavalier Smith and his collaborators revised the classification in 2015, and published it in PLOS ONE. In this scheme they reintroduced the division of prokaryotes into two kingdoms, Bacteria (previously 'Eubacteria') and Archaea (previously 'Archebacteria'). This is based on the consensus in the Taxonomic Outline of Bacteria and Archaea (TOBA) and the Catalogue of Life.
Өмір ағашының ұсынылып отырған тамыры
2006 жылы Кавалер Смит барлық тіршілікке ортақ соңғы ата-тектің қамшысыз, грам-теріс бактерия ("негибактерия") болғанын, оның екі мембранасы бар екенін (дидерма бактериясы деп те аталады) ұсынды.
In 2006, Cavalier Smith proposed that the last universal common ancestor to all life was a non flagellate Gram negative bacterium ("negibacterium") with two membranes (also known as diderm bacterium).
Марапаттар мен құрметтер
Кавалье Смит 1980 жылы Лондонның Линнеев қоғамының (FLS), 1983 жылы Биология институтының (FIBiol), 1987 жылы Корольдік өнер қоғамының (FRSA), 1988 жылы Канаданың жоғары деңгейдегі зерттеулер институтының (CIFAR), 1997 жылы Канаданың Корольдік қоғамының (FRSC) және 1998 жылы Лондонның Корольдік қоғамының (FRS) мүшесі болып сайланды. 2004 жылы Жапония императорынан Халықаралық биология сыйлығын, ал 2007 жылы зоология саласындағы Линнеев медалімен марапатталды. 1998 және 2007 жылдар аралығында Канаданың жоғары деңгейдегі зерттеулер институтының (CIFAR) мүшесі және CIFAR-дың интеграцияланған микробтық биоәртүрлілігі жөніндегі кеңесшісі болып тағайындалды. 2007 жылы Лондон зоологиялық қоғамының Фринк медалін жеңіп алды.
Cavalier Smith was elected Fellow of the Linnean Society of London (FLS) in 1980, the Institute of Biology (FIBiol) in 1983, the Royal Society of Arts (FRSA) in 1987, the Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR) in 1988, the Royal Society of Canada (FRSC) in 1997, and the Royal Society of London (FRS) in 1998. He received the International Prize for Biology from the Emperor of Japan in 2004, and the Linnean Medal for Zoology in 2007. He was appointed Fellow of the Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR) between 1998 and 2007, and Advisor of the Integrated Microbial Biodiversity of CIFAR. He won the 2007 Frink Medal of the Zoological Society of London.