SPECIASI - ISOLASI GEEOGRAFI

Proses Spesiasi

Isolasi Geografi

·     Mayoritas para ahli biologi berpandangan bahwa faktor awal dalam proses spesiasi adalah pemisahan geografis, karena selama populasi dari spesies yang sama masih dalam hubungan langsung maupun tidak langsung gene flow masih dapat terjadi, meskipun berbagai populasi di dalam sistem dapat menyimpang di dalam beberapa sifat sehingga menyebabkan variasi intraspesies.

·     Proses-proses geologis dapat memisahkan suatu populasi menjadi dua atau lebih terisolasi.

·     Suatu daerah pegunungan bisa muncul dan secara perlahan-lahan memisahkan populasi organisme yang hanya dapat menempati dataran rendah; suatu glasier yang yang bergeser secara perlahan-lahan bisa membagi suatu populasi; atau suatu danau besar bisa surut sampai terbentuk beberapa danau yang lebih kecil dengan populasi yang sekarang menjadi terisolasi.

·     Jika populasi yang semula kontinyu dipisahkan oleh geografis sehingga terbentuk hambatan bagi penyebaran spesies, maka populasi yang demikian tidak akan lagi bertukar susunan gennya dan evolusinya berlangsung secara sendiri-sendiri.

·     Seiring dengan berjalannya waktu, kedua populasi tersebut akan makin berbeda sebab masing-masing menjalani evolusi dengan caranya masing-masing.

 

Pada awalnya isolasi reproduksi muncul sebagai akibat adanya faktor geografis, yang sebenarnya populasi tersebut masih memiliki potensi untuk melakukan interbreeding dan masih dapat dikatakan sebagai satu spesies.

Kemudian kedua populasi tersebut menjadi begitu berbeda secara genetis, sehingga gene flow yang efektif tidak akan berlangsung lagi jika keduanya bercampur kembali.

·     Jika titik pemisahan tersebut dapat tercapai, maka kedua populasi telah menjadi dua spesies yang terpisah.

Isolasi geografi dari sistem populasi diprediksi akan mengalami penyimpangan karena

1.  kedua sistem populasi yang terpisah itu mempunyai frekuensi gen awal yang berbeda

2.  terjadi mutasi

3.  pengaruh tekanan seleksi dari lingkungan yang berbeda

4.  serta adanya pergeseran susunan genetis (genetic drift)

Sehingga ini memunculkan peluang untuk terbentuknya populasi kecil dengan membentuk koloni baru.

Suatu penghalang (barier) adalah keadaaan fisis ekologis yang mencegah terjadinya perpindahan-perpindahan spesies tertentu melewati batas ini dan suatu barier suatu spesies belum tentu merupakan barier bagi spesies lain.

Perubahan waktu yang terjadi pada isolasi geografis menyebabkan terjadinya isolasi reproduktif sehingga menghasilkan dua spesies yang berbeda.

 

Proses spesiasi Simpatri

·     Spesiasi simpatrik, spesies baru muncul di dalam lingkungan hidup populasi tetua

·     Isolasi genetik berkembang dengan berbagai cara, tanpa adanya isolasi geografis.

·     Model spesiasi simpatrik meliputi spesiasi gradual dan spontan.

·     Sebagian besar model spesiasi simpatrik masih dalam kontroversi, kecuali pada model spesiasi spontan dan spesiasi poliploidi yang terjadi pada tumbuhan.

Hugo de Vries menyatakan bahwa

·     Spesiasi simpatrik dengan autopoliploidi yang terjadi pada tumbuhan bunga primrose (Oenothera lamarckiana) yang merupakan suatu spesies diploid dengan 14 kromosom.

·     Di mana suatu saat muncul varian baru yang tidak biasanya diantara tumbuhan itu dan bersifat tetraploid dengan 28 kromosom.

·     Selanjutnya bahwa tumbuhan itu tidak mampu kawin dengan bunga mawar diploid, spesies baru itu kemudian dinamai Oenothera gigas.

·     Mekanisme lain spesiasi adalah alopoliploid yaitu kontribusi dua spesies yang berbeda terhadap suatu hibrid poliploid.

·     Misalnya rumput Spartina anglica yang berasal dari hibridisasi Spartina maritima dengan Spartina alternaflora.

·     Spesiasi simpatrik pada hewan contohnya serangga Rhagoletis sp.

 

Model-model spesiasi simpatrik didasarkan pada seleksi terpecah (distruptive selection)

·     Jika ada species dengan genotif homozigot pada satu atau lebih lokus teradaptasi dengan sumber yang berbeda dan hal itu merupakan suatu multiple-niche polymorphism.

·     Contohnya pada serangga herbivora bergenotip AA dan A’A’ teradaptasi dengan spesies tumbuhan 1 dan 2,

·     Tumbuhan 1 dimana genotip AA’ tidak teradaptasi dengan baik.

·     Masing-masing homozigot ingin mempunyai fittes lebih tinggi jika dilakukan mating secara assortative dengan genotip yang mirip dan tidak menghasilkan keturunan heterozigot yang tidak fit.

·     Assortative mating mungkin dipertimbangkan adanya lokus B yang dapat mempengaruhi perilaku kawin maupun mendorong serangga untuk memilih inang spesifik, yang pada tempat tersebut dapat ditemukan pasangan dan kemudian dapat bertelur.

·     Jika BB dan Bb kawin hanya pada inang 2, perbedaan dalam pemilihan inang dapat mendasari terjadinya pengasingan/ isolasi reproduktif.

·     Banyak dari serangga herbivora yang merupakan spesies yang berkerabat dekat dibatasi oleh perbedaan inang, terutama untuk pemenuhan kebutuhan makan, mating/kawin.

 

Proses spesiasi tidak Simpatri (Asimpatrik)

Spesiasi tidak simpatri adalah proses spesiasi yang terdapat dalam area geografi yang berbeda dibandingkan dengan area geografi suatu spesies yang paling berkerabat.

Spesiasi tidak simpatri dapat dibagi tiga, yaitu

1.  spesiasi alopatri (spesiasi yang terjadi di daerah yang berjauhan atau berlainan dari satu spesies yang paling dekat hubungan kekerabatannya)

2.  spesiasi parapatri (spesiasi terjadi di daerah yang bersebelahan dengan daerah dari suatu spesies yang paling dekat hubungan kekerabatannya)

3.  spesiasi peripatri (spesiasi yang terjadi di daerah pinggir dari daerah suatu spesies yang paling dekat hubungan kekerabatannya).

 

1)      Spesiasi Alopatrik (Allopatric Speciation)

 

Terjadinya spesiasi alopatrik banyak dibuktikan melalui studi variasi geografi.

·     Spesies yang beranekaragam secara geografis dari seluruh karakter dapat menghalangi pertukaran gen antara spesies simpatrik.

·     Populasi yang terpisah secara geografis dapat terisolasi oleh kemandulan atau perbedaan perilaku dibandingkan dengan populasi yang berdekatan.

·     Populasi yang terisolasi mungkin tidak dapat melakukan interbreeding jika mereka bertemu, karena bentuknya sangat menyimpang (divergent) dan kemudian masuk ke dalam simpatrik tetapi tidak terjadi interbreeding.

·     Spesiasi alopatrik merupakan mekanisme isolasi yang terjadi secara gradual.

·     Contoh bukti perbedaan alopatrik misalnya hewan air tawar menunjukkan keanekaragaman yang besar di daerah pegunungan yang banyak terisolasi dengan sistem sungai.

·     Pada suatu pulau suatu spesies adalah homogen di atas rentang kontinen yang berbeda dalam hal penampilan, ekologi dan perilaku.

·     Contoh spesiasi alopatrik lainnya adalah pembentukan spesies burung finch di Kepulauan Galapagos yang dikemukakan oleh Darwin.

·     Menurut Darwin burung finch berasal dari satu nenek moyang burung yang sama.

Spesiasi alopatrik juga dialami oleh tupai antelope di Grand Canyon.

·     Di mana pada tebing selatan hidup tupai antelope harris (Ammospermophillus harris). Beberapa mil dari daerah itu pada sisi tebing utara hidup tupai antelope berekor putih harris (Ammospermophillus leucurus), yang berukuran sedikit lebih kecil dan memiliki ekor yang lebih pendek dengan warna putih di bawah ekornya.

·     Ternyata di situ semua burung-burung dan organisme lain dapat dengan mudah menyebar melewati ngarai ini, tetapi tidak dapat dilewati oleh kedua jenis tupai ini.

 

2)      Spesiasi parapatrik/ Semi geografik

Jika seleksi menyokong dua alel berbeda yang berdekatan atau parapatrik, frekuensi sudah dapat ditetapkan.

·     Dengan cukupnya seleksi pada suatu lokus yang berkontribusi terhadap isolasi reproduktif, populasi dapat membedakan kepada spesies yang terisolasi secara reproduktif.

·     Zona bastar yang biasanya menandai untuk dapat terjadinya kontak sekunder sebenarnya sudah muncul secara in situ (melalui perbedaan populasi parapatrik dan spesies yang muncul juga parapatrik).

·     Spesiasi Parapatrik merupakan spesiasi yang terjadi karena adanya variasi frekuensi kawin dalam suatu populasi yang menempati wilayah yang sama.

·     Pada model ini, spesies induk tinggal di habitat yang kontinu tanpa ada isolasi geografi.

·     Spesies baru terbentuk dari populasi yang berdekatan.

·     Suatu populasi yang berada di dalam wilayah tertentu harus berusaha untuk beradaptasi dengan baik untuk menjamin kelangsungan hidupnya, dan usaha itu dimulai dengan memperluas daerah ke daerah lain yang masih berdekatan dengan daerah asalnya.

·     Apabila di area yang baru ini terjadi seleksi, maka perubahan gen akan terakumulasi dan dua populasi akan berubah menjadi teradaptasikan dengan lingkungan barunya.

·     Jika kemudian mereka berubah menjadi spesies lain (spesies yang berbeda), maka perbatasan ini akan diakui sebagai zona hibrid.

·     Dengan demikian, dua populasi tersebut akan terpisah, namun secara geografis letaknya berdekatan sepanjang gradient lingkungan.

Di dalam spesiasi parapatrik tidak ada barier ekstrinsik yang spesifik untuk gene flow.

·     Populasi berlanjut, tetapi populasi tidak kawin secara acak, individu lebih mudah kawin dengan tetangganya secara geografis dari pada individu di dalam cakupan populasi yang berbeda.

·     Artinya bahwa individu lebih mungkin untuk kawin dengan tetangganya daripada dengan individu yang ada dalam cakupan

·     Di dalam gaya ini, penyimpangan boleh terjadi oleh karena arus gen dikurangi di dalam populasi dan bermacam-macam tekanan pemilihan ke seberang cakupan populasi.

 

3)      Spesiasi peripatrik

Spesiasi peripatrik : proses spesiasi yang terjadi di daerah pinggir dari daerah suatu spesies yang paling dekat hubungan kekerabatannya.

·     Suatu organisme memiliki kisaran toleransi tertentu, akibatnya jenis tersebut akan menempati daerah tertentu.

·     Semakin jauh dari pusat penyebarannya, maka lingkungannya pun makin berbeda.

·     Dengan demikian spesies yang menempati daerah tersebut akan semakin berbeda dengan spesies yang menempati pusat.

·     Dengan demikian, interaksi antara populasi tersebut dengan populasi satu spesiesnya menjadi sangat terbatas.