Isolasi reproduksi: mekanisme, konsekuensi (contoh)

Isolasi reproduksi: mekanisme, konsekuensi (contoh)

isolasi reproduksi atau isolasi reproduksi mencakup berbagai mekanisme yang menghasilkan di kemandulan antara dua populasi individu. Dengan kata lain, persilangan dua spesies yang terisolasi secara reproduktif tidak menghasilkan keturunan atau keturunannya tidak dapat hidup.

Isolasi dapat terjadi sebelum pembentukan zigot, karena populasi tidak berbagi habitat, karena memiliki preferensi yang berbeda, atau karena organ reproduksinya tidak kompatibel; atau setelah pembentukan yang sama, dimana zigot dapat mati atau berkembang pada individu yang steril.

Sumber: pixabay.com

Proses spesiasi – pembentukan spesies baru – biasanya dibagi menjadi tiga langkah berturut-turut: pertama, terjadi tahap isolasi populasi, kemudian terjadi divergensi karakter atau sifat tertentu, dan terakhir, terjadi isolasi reproduktif.

Setelah aliran gen antara dua populasi ini telah dihilangkan, isolasi evolusioner terjadi.

Indeks artikel

Mekanisme isolasi reproduksi

Tergantung pada kapan hambatan isolasi reproduksi bekerja, mereka dapat diklasifikasikan sebagai prezigotik dan postzigotik. Yang pertama bertindak sebelum pembentukan zigot.

Hambatan prezigotik mencakup setiap peristiwa yang mencegah persetubuhan antara dua spesies, sebut saja isolasi sementara, isolasi oleh habitat atau diferensiasi sumber daya, dan isolasi oleh perilaku atau etologi.

Dalam kategori ini juga ketidakcocokan fisiologis atau mekanis dari organ seksual spesies yang mencoba bereproduksi.

Sebaliknya, hambatan pascazigot mencakup semua peristiwa yang mencegah zigot hibrida berkembang menjadi kehidupan normal, karena mereka memiliki efikasi biologis atau kebugaran yang rendah .

Hambatan prezigotik sementara

Contoh isolasi sementara terjadi pada serangga dari genus Magicicada. Dalam jangkrik ini, ada spesies dengan siklus hidup 13 tahun dan spesies lain yang siklusnya memanjang hingga 17 tahun.

Imago spesies muncul dari tanah, setiap 13 atau 17 tahun, tergantung spesiesnya. Karena tidak ada sinkronisasi waktu, tidak ada kesempatan kawin antara kedua spesies.

Hambatan prezigotik etologis

Ini adalah genus yang sama, ada isolasi prezigotik dari tipe etologis. Suara yang dihasilkan setiap spesies adalah unik untuk spesies ini dan tidak dapat dikenali oleh spesies lain.

Meskipun pertemuan dua individu yang berbeda jenis kelamin terjadi, mereka tidak akan diakui sebagai pasangan seksual potensial.

Hambatan prezigotik mekanis

Isolasi mekanis terjadi karena ketidakcocokan antara alat kelamin. Organ seks menyerupai mekanisme kunci dan kunci, di mana mereka harus cocok satu sama lain dengan sempurna. Jika mereka tidak cocok, sanggama tidak berhasil.

Hambatan prezigotik karena diferensiasi habitat

Jenis penghalang ini terjadi ketika dua spesies menunjukkan preferensi yang nyata untuk sumber daya tertentu. Penghalang tersebut ditekankan ketika peristiwa sanggama terjadi di daerah itu.

Misalnya, salamander dari genus Ambystoma memiliki anggota yang berkembang biak di kolam, dan ini tidak kawin silang dengan individu yang berkembang biak di sungai.

Hambatan pascazigotik: kematian, ketidaklayakan dan sterilitas hibrida

Jika salah satu penghalang prezigotik di atas gagal, hibrida dapat menderita konsekuensi isolasi reproduksi.

Produk zigot dari persilangan dua spesies yang berbeda dikenal sebagai hibrida dan ini mungkin tidak berkembang atau mati dalam perjalanan hidup mereka.

Peran seleksi dan pergeseran gen

Dari sudut pandang genetika, hambatan reproduksi dapat didasarkan pada: divergensi genetik, inkompatibilitas sitoplasma, atau divergensi sitologi.

Agar evolusi hambatan reproduksi terjadi, kekuatan berikut harus ada: seleksi alam dan pergeseran gen. Ini bertindak ketika aliran gen telah berkurang dalam dua populasi spesies.

Gen atau penyimpangan genetik

Penyimpangan gen adalah kekuatan evolusioner yang secara acak memperbaiki alel tertentu, sementara yang lain – untuk alasan stokastik yang sama – menghilang dari populasi. Mekanisme ini memiliki efek yang lebih nyata ketika bekerja dalam populasi kecil (dengan sedikit individu).

Ketika dua populasi diisolasi, pergeseran genetik bertindak dengan cara yang berbeda: pertama, “bagian” dari populasi yang tetap terisolasi adalah sampel non-acak, yaitu, alel tidak diwakili dalam proporsi yang sama. Kemudian, fiksasi acak dan hilangnya alel meningkatkan divergensi antar populasi.

Seleksi alam

Agar proses spesiasi berlanjut, harus ada perbedaan genetik yang sangat mencolok antara populasi yang diteliti. Seleksi alam memiliki efek penting pada perkembangan divergensi ini jika populasi menempati lingkungan baru.

Contoh klasik untuk menggambarkan peran seleksi alam adalah spesiasi lalat pada apel dan hawthorn. Populasi berpisah karena seleksi bertindak berdasarkan preferensi mereka saat memilih makanan.

Spesies ini melakukan hampir semua langkah siklus hidupnya di sebelah pohon tempat ia makan. Oleh karena itu, sekelompok peneliti mempertanyakan apakah lalat yang menjadi parasit pada pohon apel termasuk dalam populasi yang sama dengan lalat hawthorn.

Untuk menguji hipotesis ini, para peneliti menerapkan teknik yang disebut “elektroforesis protein” dan dapat menyimpulkan bahwa ada perbedaan yang signifikan secara statistik antara lalat yang hidup di pohon yang berbeda.

Hal ini terjadi karena lalat menunjukkan preferensi yang signifikan terhadap jenis buahnya. Selanjutnya, perkawinan terjadi pada pohon, mencegah aliran gen dengan populasi buah lain.

Seleksi seksual

Seleksi seksual mengacu pada karakter yang terlibat dalam proses mendapatkan pasangan. Cara atau unsur kunci yang digunakan individu untuk memilih pasangannya tampaknya menjadi kunci pembeda antara populasi dan berfungsi sebagai penghalang.

Nyanyian pada amfibi merupakan karakteristik yang sangat diperlukan untuk pemilihan pasangan dan pada beberapa spesies frekuensi lagu bertindak sebagai penghalang reproduksi. Demikian juga, pewarnaan memainkan peran mendasar dalam isolasi reproduksi kelas tertentu ikan.

Konsekuensi

Konsekuensi dari isolasi reproduksi adalah spesiasi – pembentukan spesies baru. Hambatan isolasi reproduksi terjadi setelah pemisahan dua populasi terjadi dan ini berkembang melalui seleksi alam atau penyimpangan genetik.

Pada gilirannya, konsekuensi dari spesiasi adalah keragaman yang sangat besar dalam garis keturunan organisme hidup yang berbeda. Dalam taksa yang memiliki reproduksi seksual, setiap cabang pohon filogenetiknya mewakili peristiwa spesiasi, di mana setiap populasi telah diisolasi secara reproduktif.

Dengan demikian, spesiasi dianggap sebagai jembatan antara mikroevolusi dan makroevolusi.

Referensi

  1. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analisis evolusioner . Aula Prentice
  2. Futuyma, DJ (2005). Evolusi . Sinauer.
  3. Gallardo, MH (2011). Evolusi. Jalan hidup . Editorial Medica Panamericana.
  4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip terintegrasi zoologi . McGraw-Hill.
  5. Ridley, M. (2004) Evolusi. Edisi ketiga. Penerbitan Blackwell.
  6. Soler, M. (2002). Evolusi: dasar Biologi . Proyek Selatan.