Spesiasi merupakan proses pembentukan spesies baru dan berbeda dari spesies sebelumnya melalui proses perkembangbiakan secara natural dalam kerangka evolusi. Spesiasi sangat terkait dengan evolusi, keduanya merupakan proses perubahan yang berangsur-angsur, sedikit demi sedikit, secara gradual, perlahan tetapi pasti terjadi. Spesiasi lebih ditekankan pada perubahan yang terjadi pada populasi jenis tertentu. Kecepatan spesiasi maupun kepunahan sebagian tergantung pada ukuran kisaran geografis dari suatu daerah. Daerah yang luas cenderung meningkatkan kecepatan spesiasi dan menurunkan kecepatan kepunahan. Mekanisme spesiasi
1.
Feromon
Parris (1999) menyatakan bahwa feromon merupakan signal kimia yang bersifat intraspesifik yang penting dan digunakan untuk menarik dan membedakan pasangannya, bahkan feromon dapat bertindak sebagai tanda bahaya. Molekul ini spesifik pada individu betina yang dapat merangsang individu jantan dan atau sebaliknya sebagai molekul spesifik yang dihasilkan oleh individu betina untuk menolak individu jantan. Misalnya pada Drosophila melanogaster feromon mempunyai pengaruh pada tingkah laku perkawinan, di mana dengan adanya feromon yang dilepaskan oleh individu betina membuat individu jantan melakuakn aktivitas sebagai wujud responnya terhadap adanya feromon tersebut.
2.
Geografi
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. Hal serupa juga dikemukakan oleh Campbell dkk (2003) bahwa 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 (Widodo dkk, 2003). 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 (Widodo dkk, 2003). Isolasi geografi dari sistem populasi diprediksi akan mengalami penyimpangan karena kedua sistem populasi yang terpisah itu mempunyai frekuensi gen awal yang berbeda, terjadi mutasi, pengaruh tekanan seleksi dari
lingkungan yang berbeda, serta adanya pergeseran susunan genetis (genetic drift), ini memunculkan peluang untuk terbentuknya populasi kecil dengan membentuk koloni baru. Pada spesiasi alopatrik, aliran gen terinterupsi ketika satu populasi terpisah secara geografis menjadi subpopulasi yang terisolasi. Sebagai contoh, permukaan air danau yang surut menghasilkan dua atau lebih danau-danau kecil yang menjadi habitat bagi populasi yang terpisah. Aliran sungai yang berpindah akan memisahkan populasi hewan yang tidak dapat menyeberangi sungai. Individu-individu yang mengkoloni wilayah terisolir sehingga keturunannya menjadi terisolasi secara geografis dari populasi induknya. The Process of Allopatric Speciation Seberapa besarkah barier geografis yang mampu menyebabkan spesiasi alopatrik? Jawabnya tergantung dari kemampuan organisme untuk berpindah. Burung, singa, dan serigala mampu menyeberangi sungai atau ngarai namun bagi tupai kecil sungai atau ngarai dapat menjadi barier yang besar (Figure 24.6). Ketika pemisahan geografis telah terjadi, gene pool yang telah terpisah menjadi berbeda melalui mekanisme tertentu (lihat bab sebelumnya). Mutasi yang berbeda muncul, seleksi alam berlaku pada organisme yang terpisah, dan hanyutan genetic mengubah frekuensi alel. Dalam kondisi tersebut, isolasi reproduktif dapat terjadi sehingga menyebabkan populasi baru ini berbeda secara genetic. Sebagai contoh, sekelompok tumbuhan Mimulus guttatus, seleksi alam menguntungkan terjadinya evolusi populasi toleran copper bagi tumbuhan yang hidup dekat penambangan copper. Konsentrasi copper di tanah pada area penambangan ini dapat mencapai level yang mematikan bagi individu yang tidak toleran. Ketika anggota dari tumbuhan toleran copper melakukan perkawinan dengan anggota populasi lain, keturunan yang dihasilkan lemah. Analisis gen menunjukkan bahwa gen untuk toleran copper bertanggungjawab terhadap survival dari keturunan hybrid.
3.
Musim
Spesiasi musim adalah mekanisme yang di sebabkan karena adanya perbedaan waktu pembentukan dan pematangan sel kelamin, misalnya perbedaan waktu pematangan serbuk sari pada tanaman tertentu. perbedaan musim kawin akan menyebabkan individu yang memiliki perbedaan musim kawin hanya dapat saling menyerbuki individu yang cocok.
4. 5. 6. 7.
Sruktural Fisiolois Inang Partenogenesis:
perkembangan individu dari gamet yang tidak dibuahi, terutama banyak terjadi pada invertebrata.
8. 9.
Plasmik sitoplasmik Kromosomperbedaan jumlah, bentuk kromosom, dan urutan gen dapat menyebabkan
beberapa perubahan, baik dari segi morfologi atau tingkat kesuburan.
10. Makrogenesis 11. Kematian gametIsolasi gamet menghalangi terjadinya fertilisasi akibat susunan kimiawi dan molekul yang berbeda antara dua sel gamet, seperti spermatozoa yang mengalami kerusakan di daerah traktus genital organ betina karena adanya reaksi antigenik, menjadi immobilitas, dan mengalami kematian sebelum mencapai atau bertemu sel telur. Contohnya pada persilangan Drosophila virilis dan D. americana, sperma segera berhenti bergerak pada saat sampai pada alat kelamin betina, atau bila tidak rusak maka sperma akan mengalami kematian. gambaran lain juga yang terjadi pada ikan, di mana telur ikan yang dikeluarkan dari air tidak akan dibuahi oleh sperma dari spesies lain karena selaput sel telurnya mengandung protein tertentu yang hanya dapat mengikat molekul sel sperma dari spesies yang sama.
12.
Kematian zigotSel telur yang telah dibuahi oleh sperma spesies lain (zigot
hibrid) seringkali tidak mengalami perkembangan regular pada setiap stadianya, sehingga zigot tersebut mengalami abnormalitas dan tidak mencapai tahapan maturitas yang baik atau mengalami kematian pada stadia awal perkembangannya. Di antara banyak spesies katak yang termasuk dalam genus Rana, beberapa diantaranya hidup pada daerah dan habitat yang sama, dan kadang-kadang mereka bisa berhibridisasi. Akan tetapi keturunan yang dihasilkan umumnya tidak menyelesaikan perkembangannya dan akan mengalami kematian.
13. 14.
Kematian embrio SterilitasTerjadinya sterilitas ini disebabkan oleh inkompatibilitas genetik yang
nyata sehingga tidak dapat menurunkan keturunannya. Contoh hibrid yang steril antara lain: mule (hibrid antara keledai dan kuda), cama (hibrid antara onta dan ilama), tiglon (hibrid anatara macan dan singa), zebroid (hibrid antara zebra dan kuda).
15.
Semiletal
Individu yang mmiliki vitalitas yang sangat rendah
16. 17.
Degenerasi keturunan hibridisasi
MAKALAH EVOLUSI BAB II ISI
1. Evolusi, Spesiasi dan Kepunahan A. Spesiasi Biodiversitas dari planet bumi merupakan hasil dari 2 proses utama: spesiasi dan kepunahan.Apa yang dinamakan spesies? Spesies merupakan suatu kelompok yang saling kawin-mawin (interbreeding group) dan berbeda dengan kelompok yang saling kawin yang lain. Pertukaran material genetik antara kelompok tersebut melalui mekanisme isolasi (baik sebelum mau pun setelah perkawinan). Isolasi sebelum perkawinan: • Isolasi musiman atau habitat: lawan jenis tidak dapat ditemui karena matang kawin pada musim yang berbeda atau terdapat pada habitat berbeda. • Isolasi seksual atau polalaku: kedua jenis kelamin dari dua spesies binatang mungkin terdapat pada lokasi dan waktu yang sama tetapi pola “berpasangannya” berbeda sehingga mencegah perkawinan. Misal, Drosophila melanogaster dan Drosophila simulans tidak berkawin meskipun dalam lokasi yang sama karena polalaku yang berbeda. Isolasi setelah perkawinan: • Mortalitas gametik: sperma atau telur dibinasakan karena perkawinan antara spesies. Tepung sari tidak mampu tumbuh pada stigma dari spesies lain. • Mortalitas sigotik dan inviabilitas hibrid: telur mengalami fertilisasi tetapi tidak dapat berkembang, atau berkembang menjadi organisme tetapi dengan viabilitas yang menurun. • Sterilitas hibrid: hibrid memiliki viabilitas normal tetapi steril secara reproduktif. Spesiasi adalah pembentukan spesies baru dan berbeda dari spesies sebelumnya dalam kerangka evolusi. Spesiasi terjadi dalam 2 cara berbeda: alopatrik dan simpatrik. Spesiasi alopatrik : spesiasi melalui isolasi geografik Spesiasi simpatrik : spesiasi tanpa isolasi geografik
Spesiasi alopatrik Spesiasi simpatrik
B. Kepunahan Kepunahan adalah kematian ras atau spesies. Kepunahan terjadi bila suatu spesies tidak lagi mampu mereproduksi. Kebanyakan kepunahan diperkirakan disebabkan oleh perubahan lingkungan yang mempengaruhi spesies dalam dua cara : Spesies mungkin tidak mampu beradaptasi terhadap lingkungan yang berubah dan mati tanpa keturunan ; atau dapat beradaptasi tetapi dalam prosesnya mungkin berkembang menjadi spesies baru yang berbeda. Dampak manusia pada lingkungan melalui pemburuan, pengumpulan dan perusakan habitat merupakan faktor yang signifikan pada kepunahan binatang dan tumbuhan. Kepunahan merupakan fitur yang sedang terjadi pada flora dan fauna di bumi, banyak spesies yang pernah hidup telah punah.Catatan fosil menunjukkan pernah terjadi beberapa kali kepunahan masal, dengan setiap kali terjadi kepunahan spesies masal pula.Salah satu kepunahan terjadi pada akhir jaman Cretaceous 66 juta tahun yang lalu di mana dinosaurus dan banyak spesies laut mati. Bukti-bukti yang ada menunjuk pada kejatuhan asteroid sebagai penyebab kepunahan ini. Meskipun telah banyak upaya konservasi, penurunan terus terjadi pada semua spesies secara
luas. Daftar merah hewan yang terancam pada tahun 1996 yang dikeluarkan oleh the International Union for Censervation of Nature and Natural Resources mengidentifikasi 5.205 spesies terancam kepunahan. Di daerah tropis para ahli biologi menaksir 3 spesies punah setiap jam. Kebanyakan penurunan ini disebabkan oleh kerusakan habitat, terutama pembalakan. Hanya 6 % dari hutan di dunia secara formal dilindungi, sisanya yang 33,6 juta km2 rentan terhadap eksploitasi. C. Evolusi Evolusi : teori dalam biologi yang memostulasikan bahwa berbagai tipe binatang dan tumbuhan berasal dari tipe-tipe yang sebelumnya telah ada dan bahwa perbedaannya karena modifikasi dari generasi ke generasi. Dapat dikatakan bahwa variasi yang tidak terbatas pada makhluk hidup merupakan buah proses evolusi. Semua makhluk hidup memiliki hubungan kekerabatan berdasarkan moyang yang sama. Charles Darwin menulis buku ‘Origin of Spesies’, mendukung adanya teori evolusi. Teorinya mengenai seleksi alami dengan uraiannya mengenai perjuangan hidup (struggle for existence) menjelaskan adanya banyak variasi pada kebanyakan spesies sebagai akibat dari seleksi alami dan perbanyakan hanya terjadi pada organisme yang paling adaptif terhadap lingkungannya dan yang paling berhasil dalam perkawinan untuk menghasilkan keturunan. Hasil dari seleksi dijelaskan sebagai suvival of the fittest – hanya yang paling kuat yang bisa hidup. Yang paling kuat dalam arti hanya individu dengan keberhasilan dalam reproduksi pada suatu lingkungan tertentu. Kemampuan reproduktif untuk meningkatkan jumlah + perjuangan hidup keterbatasan sumberdaya lingkungan + seleksi alami variasi + evolusi genetik perubahan lingkungan
Sejak tahun 1960-an, perkembangan ilmu biologi molekuler telah memberikan kontribusi yang besar pada pengetahuan evolusi biologi, dan mampu menjelaskan hal-hal yang sebelumnya sulit dijelaskan, misalnya persamaan gen antara manusia dan chimpanze (berbeda 1-2 % dari total gen) Evolusi biologi merupakan proses dan diversifikasi organisme menurut waktu dan
mempengaruhi semua aspek kehidupannya: morfologi, fisiologi, perilaku dan ekologinya. Semua perubahan ini karena perubahan material genetik yang diwariskan.
