Spesiasi : Mekanisme Spesiasi, Mutasi & Seleksi Alam, Poliploidi

Spesiasi adalah pembentukan dua atau lebih spesies dari satu spesies yang telah ada atau telah punah. Spesies merupakan puncak dari proses evolusi. [Baca juga: Teori – Teori Evolusi] Spesies yang terbentuk berbeda dari spesies moyangnya. Apakah sebenarnya yang dimaksud dengan spesies? Spesies adalah anggota suatu populasi yang mampu mengadakan pertukaran gen atau melakukan perkawinan secara alami (interbreeding) untuk menghasilkan keturunan yang fertil.

Anggota-anggota suatu spesies memiliki lungkang gen (gene poot) yang sama dan dengan aliran gen (gene flow) yang bebas di antara organisme-organismenya. Aliran gen adalah pertukaran alela (tunggal: alel) di dałam dan di antara populasi-populasi. Tiap populasi memiliki lungkang gen masing-masing.

Spesiasi dapat disebabkan oleh mekanisme pengisolasian, mutasi dan seleksi alam, serta poliploidi (pada tanaman).

1. Mekanisme Spesiasi

Yang dimaksud dengan mekanisme spesiasi adalah beberapa macam penghalang yang secara efektif mencegah terjadinya pertukaran gen antarpopulasi. Spesiasi karena mekanisme spesiasi/ pengisolasian terjadi ketika suatu populasi terisolasi dari sekumpulan populasi ułama dan lungkang gen dałam populasi tersebut tetap terisolasi selama ratusan bahkan ribuan tahun. Spesiasi dengan cara ini umumnya memakan waktu yang sangat lama. Ada dua tipe spesiasi yang terjadi karena mekanisme spesiasi, yaitu spesiasi alopatrik dan spesiasi simpatrik. (Gambar di bawah).

spesiasi alopatrik dan spesiasi simpatrik

a. Spesiasi Alopatrik

Terjadinya spesiasi alopatrik (= “daerah yang berbeda”) berhubungan dengan isolasi geografis yang disebabkan oleh adanya penghalang-penghalang (sawar) geografis, antara lain sungai, gurun, dan gunung. Penghalang geografis itu menghambat perpindahan organisme dan mendorong terjadinya isolasi reproduksi serta spesiasi pada tempat yang berbeda. Sebagai contoh, sejumlah kecil anggota suatu populasi berpindah melewati gunung dan menjadi terisolasi secara permanen.

Hal yang sama juga terjadi ketika daratan benua terpisah atau munculnya pegunungan baru di antara dua populasi di lembah pegunungan. Penghalang-penghalang seperti itu memisahkan seluruh komunitas (dan semua populasi di dalamnya) dalam jangka waktu yang lama. Jarak efektif yang diperlukan untuk memisahkan dua populasi bergantung pada ukuran organisme dan kemampuan penyebarannya. Contohnya, siput dan hewan-hewan kecil lain yang pergerakannya lambat lebih mudah terisolasi dibandingkan Vertebrata yang mampu terbang.

Isolasi geografis dan penghalang geografisnya dapat mencegah alela dari suatu populasi menyebar ke dalam populasi lainnya sehingga tidak terjadi aliran atau pertukaran gen di antara populasi-populasi tersebut. Dengan demikian, populasi-populasi tersebut memiliki lungkang gen yang terpisah.

Jika suatu anggota populasi tidak dapat bereproduksi dengan anggota populasi lainnya, populasi tersebut dikatakan terisolasi secara reproduksi. Isolasi reproduksi merupakan mekanisme pengisolasian yang mencegah atau menghambat perkawinan antaranggota populasi atau mencegah pembentukan keturunan (hibrid) yang fertil. Kombinasi antara isolasi reproduksi dan waktu memungkinkan terjadinya perbedaan di antara dua kelompok dalam suatu populasi. Contoh spesiasi alopatrik lebih banyak terjadi daripada spesiasi simpatrik, misalnya spesiasi pada laba-laba, spesiasi burung finch Darwin, dan spesiasi ikan Tilapia.

b. Spesiasi Simpatrik

Spesiasi simpatrik (=”daerah yang sama”) terjadi di antara dua kelompok dalam lingkungan yang sama. Spesiasi tipe ini terjadi melalui beberapa cara, yaitu isolasi tingkah laku, isolasi ekologi, isolasi musiman, isolasi mekanis, isolasi gamet, dan isolasi hibrid.

1) Isolasi Tingkah Laku

Isolasi tingkah laku dapat mencegah terjadinya reproduksi jika, misalnya, suatu anggota populasi aktif pada malam hari (nokturnal), sedangkan anggota lainnya aktif di siang hari (diurnal). Anggota-anggota populasi tersebut tidak dapat bereproduksi, walaupun mereka berada di daerah yang sama. Mereka terisolasi secara reproduksi yang kemudian diikuti dengan spesiasi.

2) Isolasi Ekologis

Isolasi ekologis juga dapat menyebabkan isolasi reproduksi yang kemudian diikuti dengan spesiasi jika anggota-anggota populasi menempati nisia (relung) ataupun habitat yang berbeda. Contohnya adalah jika suatu anggota populasi hidup di puncak pohon, sedangkan anggota populasi lainnya hidup di dasar hutan. Kedua anggota populasi tersebut menempati daerah yang sama, tetapi tidak dapat melakukan reproduksi karena tidak dapat bertemu.

3) Isolasi Musiman

Isolasi musiman merupakan isolasi yang disebabkan oleh perbedaan masa aktif reproduksi anggota-anggota populasi dałam satu tahun. Isolasi ini terjadi ketika dua subspesies dapat disilangkan secara buatan untuk menghasilkan keturunan atau hibrid, tetapi di alam keduanya menghasilkan gamet-gamet pada waktu yang berbeda dałam satu tahun. Akibatnya, walaupun berada di wilayah yang sama, anggota-anggota populasi iłu tidak dapat melakukan reproduksi. Contohnya, beberapa subspesies tumbuhan berbunga pada waktu yang berbeda dan hewan-hewan dengan masa estrus (birahi) pada musim yang berbeda.

4) Isolasi Mekanis

Isolasi mekanis terjadi pada hewan-hewan atau tumbuhan yang reproduksinya dihambat oleh letak atau struktur alat-alat kelamin (genitalia) yang tidak sesuai dengan pasangannya, meskipun mereka berasal dari satu spesies. Hal itu menghalangi terjadinya kopulasi di antara hewan-hewan tersebut atau penyerbukan di antara bunga-bunga tumbuhan. Contohnya, sangat tidak mungkin bagi seekor anjing Great Dane untuk melakukan perkawinan dengan seekor anjing Chihuahua, kendati keduanya merupakan anggota spesies anjing (Canis familiaris).

5) Isolasi Gamet

Isolasi gamet mengisolasi organisme-organisme yang matang secara reproduksi pada waktu yang sama, tetapi ketidaksesuaian fisiologis gamet-gamet mencegah terbentuknya hibrid. Sebagai contoh, sperma gagal bertahan hidup di dalam oviduk atau buluh serbuk sari gagal tumbuh pada kepala putik.

6) Isolasi Hibrid

Isolasi hibrid terjadi ketika dua organisme yang berbeda melakukan perkawinan, tetapi zigot hibrid yang terbentuk gagal berkembang mencapai tingkat kematangan seksual. Kalaupun mampu berkembang mencapai tingkat kematangan seksual, individu hibrid yang terbentuk itu infertil atau steril. Contohnya adalah bagal (mule) yang merupakan hasil persilangan antara kuda betina dan keledai jantan. Kendati gagah dan kuat, bagal merupakan individu infertil dan tidak dapat membentuk gamet normal selama proses pembelahan meiosis. Contoh lainnya adalah zebronkey (Gambar di bawah) yang dihasilkan dari persilangan antara zebra dan keledai (donkey).

zebronkey, contoh spesiasi (isolasi hibrid)

Isolasi tingkah laku, isolasi ekologis, dan isolasi musiman mengakibatkan isolasi geografis terbatas, bahkan dalam habitat yang sama. Hal itu memungkinkan terjadinya beberapa perubahan dalam lungkang gen yang pada akhirnya menyebabkan perbedaan. Isolasi tingkah laku, isolasi ekologis, isolasi musiman, isolasi mekanis, dan isolasi gamet merupakan isolasi yang mencegah terjadinya perkawinan dan disebut sebagai mekanisme pengisolasian prazigotik (sebelum fertilisasi). Sementara itu, isolasi hibrid dikenal sebagai mekanisme pengisolasian pascazigotik (setelah fertilisas) karena isolasi reproduksi terjadi setelah fertilisasi.

2. Mutasi dan Seleksi Alam

Mutasi yang terjadi pada tiap populasi menghasilkan alela baru dan alam menyeleksi alela berbeda dalam tiap populasi bergantung pada kondisi lingkungan setempat. Seleksi alam merupakan kekuatan yang dapat mengubah frekuensi alel dan mendorong spesiasi dalam lingkungan tertentu.

Terjadinya mutasi diikuti oleh seleksi alam yang memungkinkan adaptasi dengan kondisi setempat. Dengan adanya mutasi dan seleksi, dua populasi makin berbeda secara genetik. Tiap populasi menjadi teradaptasi dengan kondisi lingkungan setempat yang berbeda. Pada tahap ini, perkawinan di antara individu-individu dari populasi yang berbeda tidak akan terjadi karena mereka berbeda secara genetik. Karena berbeda secara genetik, individu-individu tersebut menjadi spesies yang berbeda dan terjadilah spesiasi.

3. Poliploidi

Mekanisme ketiga yang dapat menimbulkan spesiasi adalah poliploidi. Mekanisme poliploid terjadi secara mendadak (walaupun sangat jarang). Poliploid adalah suatu individu atau spesies dengan jumlah kromosom lebih dari dua kali jumlah kromosom haploid.

Pembentukan poliploid umumnya terjadi pada tumbuhan, jarang pada hewan. Salah satu alasannya adalah sistem kromosom seks hewan umumnya pecah jika dalam bentuk poliploid dan hal itu menghasilkan keturunan steril/ infertil yang segera mati (hewan-hewan yang termasuk ikan dan reptil tidak memiliki kromosom seks).

Contoh spesiasi karena poliploidi terjadi pada tanaman bunga Oenothera lamarckiana. Normalnya, tanaman ini memiliki 14 kromosom, tetapi dengan adanya peristiwa gagal berpisah (non-disjunction) dihasilkan keturunan dengan jumlah kromosom dua kali lipat dan memiliki ciri-ciri yang berbeda dari induknya. Keturunan yang baru itu diberi nama Oenotheragigas. Persilangan antara Oenotheragigas lamarckiana dan Oenotheragigas gigas menghasilkan tanaman triploid yang mandul (infertil). Jadi, Oenotheragigas gigas merupakan spesies baru yang terbentuk dari Oenotheragigas lamarckiana.

Sumber:

Pujiyanto, Sri.(2012). Menjelajah Dunia BIOLOGI 3 Untuk kelas XII SMA dan MA. Platinum: Solo

Add a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *