Baca artikel ini untuk mempelajari Berbagai Jenis Seleksi Alam Evolusi beserta Contohnya!
Seleksi adalah proses dimana organisme yang tampak secara fisik, fisiologis dan perilaku lebih beradaptasi dengan lingkungan bertahan hidup dan bereproduksi; organisme yang tidak beradaptasi dengan baik gagal bereproduksi atau mati.
Sumber Gambar: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cc/Natural_Tunnel_State_Park.jpg
Organisme sebelumnya mewariskan karakter sukses mereka ke generasi berikutnya, sedangkan yang terakhir tidak. Seleksi tergantung pada keberadaan variasi fenotipik dalam populasi dan merupakan bagian dari mekanisme adaptasi suatu spesies terhadap lingkungannya.
Suatu populasi memiliki tiga jenis individu berdasarkan ukurannya: berukuran rata-rata, berukuran besar, dan berukuran kecil. Ada tiga jenis proses seleksi yang terjadi pada populasi alami dan buatan dan mereka digambarkan sebagai stabilisasi, terarah dan mengganggu.
1. Seleksi Menstabilkan (Balancing Selection):
Jenis seleksi ini menyukai individu berukuran rata-rata sambil menghilangkan individu berukuran kecil. Ini mengurangi variasi dan karenanya tidak mendorong perubahan evolusioner. Namun, ia mempertahankan nilai rata-rata dari generasi ke generasi. Jika kita menggambar kurva grafis populasi, itu berbentuk lonceng.
Contoh:
Ini terjadi pada semua populasi dan cenderung mengeliminasi ekstrim dari populasi , misalnya, ada panjang sayap yang optimal untuk elang dengan ukuran tertentu dengan cara hidup tertentu di lingkungan tertentu. Menstabilkan seleksi, beroperasi melalui perbedaan dalam potensi berkembang biak, akan mengeliminasi elang-elang dengan bentang sayap lebih besar atau lebih kecil dari panjang optimal ini.
2. Seleksi Terarah (Seleksi Progresif):
Dalam seleksi ini, populasi berubah menuju satu arah tertentu. Ini berarti jenis seleksi ini menyukai individu berukuran kecil atau besar dan lebih banyak individu dari jenis tersebut akan hadir di generasi berikutnya. Ukuran rata-rata populasi berubah.
Contoh:
Evolusi nyamuk tahan DDT, melanisme industri pada ngengat berbintik dan evolusi jerapah.
3. Seleksi Disruptif (Diversifikasi Seleksi):
Jenis seleksi ini menyukai individu berukuran kecil dan berukuran besar. Ini menghilangkan sebagian besar anggota dengan ekspresi rata-rata, sehingga menghasilkan dua puncak dalam distribusi sifat yang dapat menyebabkan perkembangan dua populasi yang berbeda. Jenis seleksi ini berlawanan dengan seleksi penstabilan dan jarang terjadi di alam tetapi sangat penting dalam membawa perubahan evolusioner.
Contoh:
Stebbins dan rekan kerjanya mempelajari contoh seleksi yang mengganggu pada populasi bunga matahari di Lembah Sacramento California selama 12 tahun. Pada awalnya populasi variabel genetik bunga matahari ini adalah hibrida antara dua spesies. Setelah lima tahun populasi ini terpecah menjadi dua subpopulasi yang dipisahkan oleh daerah berumput.
Salah satu subpopulasi ini menempati lokasi yang relatif kering dan lainnya menempati lokasi yang relatif basah. Selama tujuh tahun berikutnya jumlah populasi sangat berfluktuasi akibat perbedaan curah hujan, tetapi perbedaan antara kedua subpopulasi tetap dipertahankan.
Contoh Seleksi Alam:
1. Melanisme Industri:
Ini adalah adaptasi di mana ngengat yang hidup di kawasan industri mengembangkan pigmen melanin untuk mencocokkan tubuhnya dengan batang pohon. Masalah melanisme industri pada ngengat awalnya dipelajari oleh RA Fischer dan EB Ford; dan belakangan ini, oleh HBD Kettlewell.
Terjadinya industrial melanism sangat erat kaitannya dengan kemajuan revolusi industri di Inggris Raya, selama abad ke-19. Ini telah terjadi pada beberapa spesies ngengat. Dari jumlah tersebut, ngengat lada (Biston betularia) adalah yang paling intensif dipelajari.
Melanisme industri dapat ditulis secara singkat sebagai berikut.
(i) Ngengat berbintik terdapat dalam dua galur (bentuk): berwarna terang (putih) dan melanik (hitam).
(ii) Di masa lalu, kulit pohon ditutupi oleh lumut keputihan, sehingga ngengat putih lolos tanpa diketahui dari burung pemangsa.
(iii) Setelah industrialisasi, kulit kayu tertutup asap, sehingga ngengat putih secara selektif diambil oleh burung.
(iv) Namun ngengat hitam lolos tanpa diketahui sehingga mereka berhasil bertahan hidup mengakibatkan populasi ngengat hitam lebih banyak dan populasi ngengat putih lebih sedikit.
Jadi melanisme industri mendukung evolusi melalui seleksi alam.
2. Resistensi serangga terhadap Pestisida:
DDT, yang mulai digunakan pada akhir tahun 1945, dianggap sebagai insektisida yang efektif melawan hama rumah tangga, seperti nyamuk, lalat rumah, kutu tubuh, dll. Namun, dalam dua hingga tiga tahun sejak diperkenalkannya insektisida ini , DDT baru nyamuk resisten muncul dalam populasi. Strain mutan ini, yang resisten terhadap DDT, segera menjadi mapan dalam populasi, dan sebagian besar menggantikan nyamuk asli yang sensitif terhadap DDT.
3. Resistensi Antibiotik pada Bakteri:
Ini juga berlaku untuk bakteri penyebab penyakit yang kita gunakan antibiotik atau obat untuk membunuh bakteri ini. Ketika populasi bakteri bertemu dengan antibiotik tertentu, mereka yang sensitif terhadapnya mati. Namun beberapa bakteri yang mengalami mutasi menjadi kebal terhadap antibiotik tersebut. Bakteri resisten seperti itu bertahan dan berkembang biak dengan cepat karena bakteri pesaing telah mati.
Segera gen penyedia resistensi tersebar luas dan seluruh populasi bakteri menjadi resisten.
Dasar Genetik Adaptasi Eksperimen Pelapisan Replika Lederberg untuk mengilustrasikan Peran Seleksi Alam (Gambar 7.54):
Melalui Eksperimen Joshua Lederberg dan Esther Lederberg mampu menunjukkan bahwa ada mutasi yang sebenarnya pra-adaptif. Umumnya bakteri dibudidayakan dengan melapisi sel bakteri suspensi encer pada piring agar semi-padat yang berisi media lengkap dengan antibiotik seperti Penisilin. Setelah beberapa periode koloni muncul di piring agar. Masing-masing koloni ini berkembang dari satu sel bakteri dengan pembelahan sel mitosis. Lederberg menginokulasi bakteri pada cawan agar dan memperoleh cawan dengan beberapa koloni bakteri. Plat ini disebut sebagai ‘master plate’.
Mereka kemudian membentuk beberapa replika dari master plate ini. Untuk melakukan ini, mereka mengambil cakram beludru steril yang dipasang pada balok kayu, yang dengan lembut ditekan ke pelat utama. Beberapa sel bakteri dari setiap koloni menempel pada kain beludru. Dengan menekan beludru ini pada pelat agar baru dengan media minimal, mereka dapat memperoleh replika pelat utama yang tepat.
Ini karena fakta bahwa sel-sel bakteri dipindahkan dari satu lempeng ke lempeng lainnya oleh beludru. Setelah itu mereka mencoba membuat replika pada cawan agar media minimal yang mengandung antibiotik penisilin, koloni replika tidak terbentuk. Koloni baru yang tumbuh secara alami kebal terhadap streptomisin/penisilin.
Koloni baru yang tidak tumbuh merupakan koloni sensitif. Oleh karena itu, terjadi adaptasi pada beberapa sel bakteri untuk tumbuh pada media yang mengandung antibiotik (penisilin). Ini membuktikan bahwa mutasi telah terjadi sebelum bakteri terpapar penisilin.
4. Anemia Sel Sabit:
Salah satu contoh terbaik telah ditemukan pada populasi manusia, yang mendiami Afrika tropis dan subtropis. Gen sel sabit menghasilkan bentuk varian dari protein hemoglobin, yang berbeda dari hemoglobin normal oleh asam amino tunggal. Pada manusia, homozigot untuk hemoglobin abnormal ini, sel darah merah (RBC) menjadi berbentuk sabit, dan kondisi ini digambarkan sebagai anemia sel sabit.
Orang yang terkena penyakit ini biasanya meninggal sebelum usia reproduksi, karena anemia hemolitik yang parah. Terlepas dari sifatnya yang tidak menguntungkan, gen tersebut memiliki frekuensi tinggi di beberapa bagian Afrika, di mana malaria juga memiliki frekuensi tinggi. Selanjutnya, telah ditemukan bahwa heterozigot untuk sifat sel sabit sangat resisten terhadap malaria.
Jadi di beberapa bagian Afrika, orang yang homozigot untuk gen normal cenderung meninggal karena malaria, dan mereka yang homozigot untuk anemia sel sabit cenderung meninggal karena anemia berat; sementara individu heterozigot bertahan dan memiliki keunggulan selektif atas salah satu dari homozigot. Anemia sel sabit disebabkan oleh substitusi asam glutamat oleh valin pada posisi keenam rantai beta hemoglobin.
5. Defisiensi Glukosa 6-Fosfat Dehidrogenase (G-6-PD):
Ini terjadi sebagai kesalahan metabolisme bawaan pada beberapa orang. Disebut juga favisme karena kacang menyebabkan hemolisis pada pasien. Obat antimalaria seperti primaquin menyebabkan hemolisis pada orang tersebut. Hemolisis disebabkan oleh produksi H 2 0 2 yang tidak dikeluarkan karena defisiensi Glukosa 6-PD dan akibatnya adalah kurangnya NADPH 2 . Parasit malaria tidak dapat menyelesaikan skizogoni pada pasien defisiensi Glukosa 6-PD karena kematian dini sel darah merah.
6. Polimorfisme Genetik:
Polimorfisme memainkan peran penting dalam proses seleksi alam. Ini didefinisikan sebagai keberadaan dua atau lebih bentuk dari spesies yang sama dalam populasi yang sama dan dapat diterapkan pada karakteristik biokimia, morfologi, dan perilaku. Ada dua bentuk polimorfisme Polimorfisme seimbang dan Polimorfisme transien.
Polimorfisme Seimbang:
Ini terjadi ketika berbagai bentuk hidup berdampingan dalam populasi yang sama di lingkungan yang stabil. Ini diilustrasikan paling jelas dengan adanya dua jenis kelamin pada hewan dan tumbuhan. Frekuensi genotipik dari berbagai bentuk menunjukkan ekuilibrium karena setiap bentuk memiliki keunggulan selektif dengan intensitas yang sama. Pada manusia, keberadaan golongan darah Р, В, AB dan О adalah contoh polimorfisme seimbang.
Sementara frekuensi genotipik dalam populasi yang berbeda dapat bervariasi, mereka tetap konstan dari generasi ke generasi dalam populasi tersebut. Ini karena tidak satupun dari mereka memiliki keunggulan selektif atas yang lain.
Statistik mengungkapkan bahwa orang kulit putih dari golongan darah О memiliki harapan hidup yang lebih besar daripada golongan darah lainnya, tetapi, yang menarik, mereka juga memiliki peningkatan risiko terkena ulkus duodenum yang dapat berlubang dan menyebabkan kematian. Kebutaan warna merah-hijau pada manusia adalah contoh lain dari polimorfisme, seperti keberadaan pekerja, drone, dan ratu pada serangga sosial dan bentuk bermata pin dan bermata tajam pada bunga mawar.
Polimorfisme Transien:
Ini muncul ketika berbagai bentuk atau morf, ada dalam populasi yang mengalami tekanan seleksi yang kuat. Frekuensi kemunculan fenotipe masing-masing bentuk ditentukan oleh intensitas tekanan seleksi, seperti bentuk melanik dan non-melanik pada peppered moth. Polimorfisme transien biasanya berlaku dalam situasi di mana satu bentuk secara bertahap digantikan oleh yang lain.
