Species, populations and morphotypes through time − challenges and possible concepts

Espèces, populations et morphotypes au cours du temps – défis et concepts possibles

LMU Munich, Department of Biology II and GeoBio-Center, 2 Street Großhaderner, 82152 Planegg-Martinsried, Germany

^* Corresponding author: joachim.haug@palaeo-evo-devo.info

Abstract

‘Species’ are often treated as existing only at a single specific time slice. In fact, they are timely limited entities with a beginning, a time of persistence and an end, the consequences of which are discussed here. Here we try to understand how reliably we can precisely reconstruct the events that took place close to a species split. Therefore, we discuss different scenarios of a hypothetical population undergoing split and/or character evolution. Subsequently, we compare how a Hennigian ideal reconstruction would look like in comparison to a possible actual reconstruction. We also evaluate the character evolution at such splits. Last, we compare how the different reconstructions resolve appearance of new species and new characters through time. We summarize the major consequences of these observations on certain problems, notably the sister species vs. ancestor problem, “chronospecies”, fossil species, character evolution, and mapping on stratigraphic charts. We strongly argue for basing scientific investigations on proper philosophical backgrounds (epistemology), but epistemology still needs to be practically applicable. With this contribution, we aim at providing additional philosophical bases for certain aspects of evolutionary reconstructions, while still keeping the approaches practically applicable.

Résumé

« Les espèces » sont souvent traitées comme existant seulement durant une tranche de temps donnée. En fait, elles sont des entités limitées dans le temps avec une naissance, un temps de développement et une fin, dont les conséquences sont ici discutées. Nous essayons ici de comprendre comment nous pouvons reconstituer précisément et de façon fiable les événements qui ont lieu tout près de la séparation des espèces. Nous discutons donc différents scénarios affectant une population hypothétique subissant une différentiation spécifique et/ou une évolution des caractères. Par la suite, nous cherchons à comparer à quoi ressemblerait un modèle hennigien idéal par rapport à un modèle réel possible. Nous évaluons aussi l’évolution des caractères au niveau des séparations spécifiques. Enfin, nous comparons comment les différents modèles résolvent l’apparition de nouvelles espèces et de nouveaux caractères au cours du temps. Nous résumons les conséquences majeures de ces observations sur certains problèmes, notamment le problème de l’espèce-sœur versus l’ancêtre, « les chrono-espèces », les espèces fossiles, l’évolution des caractères, et les relations avec les échelles stratigraphiques. Nous militons pour que les investigations scientifiques soient fondées sur des contextes philosophiques appropriés (épistémologie), sachant que l’épistémologie doit pratiquement toujours être applicable. Avec cette contribution, nous voulons ajouter des bases philosophiques supplémentaires pour certains aspects des reconstitutions évolutives, en conservant toujours des approches applicables pratiquement.