Kemacetan evolusioner: apa itu dan bagaimana pengaruhnya terhadap spesies

Ketika kita berpikir tentang evolusi makhluk hidup, hal pertama yang terlintas dalam pikiran adalah seleksi alam, postulat terkenal yang dibuat oleh Charles Darwin dalam karyanya yang tak lekang oleh waktu hari ini: The Origin of the jenis. Terlepas dari kenyataan bahwa ia telah dirumuskan kembali pada beberapa kesempatan dan pengetahuan baru telah diperoleh mengenai subjek ini, fenomena evolusioner ini tidak dapat disangkal.

Seleksi alam berurusan dengan serangkaian premis yang sangat sederhana: genom makhluk hidup bermutasi, rekombinasi (dalam hal reproduksi seksual) dan kromosom dapat berubah bentuk dan/atau jumlah. Karena gen tidak ketat antar generasi, terkadang muncul sifat-sifat baru yang mendukung individu yang membawa gen tersebut. Di lain waktu, mutasi itu diam atau merusak, sehingga mereka tidak melihat spesiesnya.

Katakanlah, misalnya, bahwa mutasi pada gen tertentu menyebabkan seekor burung memiliki bulu ekor yang sedikit lebih panjang. Jika sifat ini menarik perhatian betina, jantan berekor panjang akan bereproduksi lebih banyak daripada individu lain dari spesiesnya. Jika sifat ini dapat diturunkan, semakin banyak spesimen dengan ekor panjang yang akan muncul, karena rata-rata mereka akan memiliki lebih banyak keturunan. Pada akhirnya, karakter yang bermanfaat ini akan berakhir pada spesiesnya.

Ini adalah contoh yang jelas dari seleksi alam yang bersifat seksual, karena pilihan perempuanlah yang mengkodekan proses tersebut. Lagi pula, yang tidak semua orang tahu adalah bahwa di alam "tidak semuanya memiliki alasan". Anda akan tahu apa yang kami maksud jika Anda terus membaca, karena kami akan memberi tahu Anda apa itu pergeseran genetik dan varian yang sangat mencolok darinya: hambatan evolusi.

• Artikel terkait: "Teori evolusi biologis: apa itu dan apa penjelasannya"

Apa itu pergeseran genetik?

Mekanisme evolusi tidak sempurna, seperti yang terlihat ketika mempelajari adaptasi hewan tertentu di kelas biologi. Seleksi alam bertindak sebagai kekuatan yang tidak disengaja dan tidak disadari, tetapi makhluk hidup "melakukan apa yang mereka bisa dengan apa yang mereka miliki". Tentu saja beberapa sifat akan ideal untuk hewan di lingkungan tertentu, tetapi mungkin saja mutasi tidak mungkin dalam spesies atau, sederhananya, tubuh hewan tidak dirancang untuk mengeksploitasi ceruk dadu.

Selain itu, perlu dicatat bahwa seleksi alam bukanlah satu-satunya mekanisme evolusioner pada makhluk hidup. Ada juga penyimpangan genetik, efek stokastik (non-deterministik) yang menyebabkan variasi gen melalui generasi acak, karena kesalahan pengambilan sampel.

Contoh praktis

Mari kita ambil contoh. Dalam populasi kerdil ada 7 kumbang merah dan 3 kumbang hijau. Ternyata hijau menyatu lebih baik dengan lingkungan dan, oleh karena itu, mengurangi kemungkinan dimangsa dan bisa menjadi lebih mudah direproduksi daripada merah. Tidak ada keraguan bahwa invertebrata hijau, dalam hal ini, "lebih cocok pada tingkat evolusi."

Sayangnya, sebelum 3 spesimen ini bisa bersanggama, seekor sapi menginjak tanah dan meremukkannya. Mamalia tidak secara sadar memilih untuk mengakhiri kehidupan kumbang, karena tidak mencoba memangsa mereka atau berinteraksi dengan mereka dengan cara apa pun. Sifat coleopteran ini tidak diragukan lagi positif, tetapi secara kebetulan, gen yang menguntungkan telah menghilang.

Yang seperti itu, Penyimpangan genetik cenderung mengurangi keragaman genetik: jika 3 kumbang merah telah diinjak (sifat paling umum), masih akan ada 4 lagi yang dapat bereproduksi. Sebanyak warna hijau akan bermanfaat bagi spesies, itu telah menjadi kemalangan acak bahwa gen telah dihapus dari populasi oleh tindakan yang sepenuhnya anekdot. Beginilah cara kerja penyimpangan genetik.

Dalam skenario ini, peluang terinjak diasumsikan sama untuk kumbang hijau dan merah. Jika tidak, pengambilan sampel tidak akan dilakukan secara acak.

Hambatan evolusi dalam pergeseran genetik

Untuk sesaat, bayangkan pada contoh di atas populasinya adalah 10.000 kumbang, 7.000 merah dan 3.000 hijau: di sini Dalam hal ini, tidak peduli berapa banyak sapi meremukkan 3 spesimen warna tertentu, gen hijau akan terus bertahan lama. istilah. Dengan premis ini, dapat dipahami bahwa pergeseran genetik lebih banyak mempengaruhi populasi kecil.

Hambatan evolusioner, sementara itu, adalah suatu peristiwa di mana penurunan populasi drastis tiba-tiba dialami oleh peristiwa lingkungan, seperti gempa bumi, kelaparan, penyakit, atau, sayangnya, aktivitas manusia. Jika dalam populasi 10.000 kumbang warna-warni kita ada banjir yang hanya menyisakan 10 spesimen hidup, tidak sulit untuk membayangkan bagaimana pergeseran genetik akan dapat bertindak lebih mudah dalam populasi yang babak belur habis.

Untuk memahami implikasi dari hambatan evolusioner, kita harus membedah serangkaian istilah yang konkrit sekaligus menarik. Pergi untuk itu.

Populasi minimum yang layak

Dalam biologi konservasi, populasi minimum yang layak (MVP) adalah jumlah minimum individu dalam suatu populasi yang dapat bertahan hidup tanpa runtuh seiring waktu. Pada tingkat teoretis, populasi dengan jumlah individu lebih besar dari MVP mungkin ada meskipun bencana alam yang normal, kurangnya makanan yang diharapkan atau efek dari pergeseran genetik sebelumnya dijelaskan.

Tidak ada jumlah populasi minimum yang spesifik, karena spesies seperti kodok biasa (Bufo spinosus) yang bertelur ribuan tidak sama. setiap tahun daripada gajah (Loxodonta africana), spesies yang betinanya hanya melahirkan satu anak saat lahir dan memiliki masa kehamilan 22 bulan. Bergantung pada waktu perkembangan, kehamilan, siklus reproduksi, dan banyak parameter lainnya, MVP bisa jauh lebih tinggi atau lebih rendah.

Secara umum, apa yang dapat ditetapkan secara universal adalah bahwa MVP optimal pada spesies apa pun adalah yang memastikan ensures permanen populasi 95-99% dalam 1.000 tahun, memahami bahwa bencana dan peristiwa berbahaya dapat terjadi selama interval ini sementara. Seperti yang bisa Anda bayangkan, jika bottleneck menghasilkan populasi dengan angka di bawah MVP, itu akan hancur.

• Anda mungkin tertarik pada: "Apa itu kode genetik dan bagaimana cara kerjanya?"

Ukuran populasi efektif (Ne)

Parameter lain yang sangat menarik (tetapi jauh lebih sulit untuk dipahami) adalah ukuran populasi efektif (Ne). Ini didefinisikan sebagai jumlah individu yang harus dimiliki oleh populasi yang diidealkan agar jumlah minat tertentu menjadi sama dalam populasi yang diidealkan seperti pada populasi yang sebenarnya. Sederhananya, Ne membantu ahli genetika memahami jumlah aktual individu yang bereproduksi dalam suatu populasi.

Mari kita kembali ke kumbang kita lagi. Dalam populasi awal 10.000 spesimen, kita memiliki banyak makhluk hidup, tetapi ini tidak berarti bahwa mereka semua pergi bereproduksi setiap tahun, mungkin karena mereka bersaing satu sama lain atau karena ruang untuk bertelur terbatas. Oleh karena itu, meskipun jumlah total populasi adalah 10.000 (N: 10.000), ukuran populasi efektif dapat, misalnya, 300 individu (Ne: 300). Ini memiliki banyak implikasi pada tingkat evolusi, karena parameter inilah yang benar-benar penting bagi kami ketika mengukur kemungkinan efek dari kemacetan.

Contoh ini mungkin terdengar tidak masuk akal, tetapi misalnya, ukuran efektif kecil sangat umum pada populasi amfibi liar. Laki-laki bersaing ketat dengan pesaing lain untuk akses ke perempuan dan, untuk Sayangnya, bertahun-tahun terjadi kekeringan dan mereka tidak menemukan sumber air yang cukup untuk disimpan telur-telur. Jadi, bahkan jika 1.000 orang dewasa disurvei dalam populasi tertentu, hanya 100 yang mungkin bereproduksi tahun itu (sangat optimis).

Lanjut

Singkatnya, di sini kami telah mengajari Anda apa itu penyimpangan genetik, apa hambatannya dan apa pengaruhnya. Jika peristiwa bencana menimbulkan hambatan evolusi yang, di atasnya, meninggalkan populasi dari spesies di bawah MVP yang dicirikan memiliki Ne rendah, Anda dapat membayangkan imagine hasil.

Efek dari peristiwa ini mungkin tidak terlihat dalam contoh pertama, tetapi dengan setiap generasi dari populasi yang terkena dampak, kumpulan gen akan terkikis dan, oleh karena itu, mereka yang terlibat pada akhirnya akan menderita perkawinan sedarah dan menghilang karena penyakit, mutasi, kurangnya adaptasi dan kelangsungan hidup biologis. habis.

Referensi bibliografi

• Barbadilla, A. (2012). Genetika populasi. Universitas Otonom Barcelona. Di: http://biologia. uab. es / divulgacio / genpob. html # faktor, dikonsultasikan, 27 (10), 2012.
• López, S. F (2001). Evolusi gen histokompatibilitas kelas I dalam radiasi dari sirip emas Amerika Selatan (lúganos) (Disertasi doktoral, Complutense University of Madrid).
• Roffe, A. (2014, Agustus). Penyimpangan genetik sebagai kekuatan evolusi. Dalam Pertemuan IX APHIC/XXV Epistemology and History of Sciences Conference.
• SEOAN, C. DAN. S., KAGEYAMA, P. Y., RIBEIRO, A., MATIAS, R., Reis, M. S., BAWA, K., & SEBBENN, A. M. (2005). Pengaruh fragmentasi hutan pada migrasi benih dan struktur genetik sementara populasi Euterpe edulis Mart. Revista do Instituto Florestal, 17 (1), 23-43.