Radiasi adaptif: proses, jenis dan contoh

radiasi adaptif adalah fenomena yang melibatkan diversifikasi evolusi dari serangkaian spesies yang mengarah ke penampilan, untuk “cepat” adaptasi relung ekologi yang berbeda, bentuk-bentuk baru dari spesies leluhur yang sama.

Konsep radiasi adaptif diusulkan oleh Charles Darwin, seorang naturalis Inggris abad ke-19, setelah melakukan perjalanan ke Kepulauan Galapagos, di mana ia mengamati secara rinci beberapa spesies kutilang pulau, keturunan nenek moyang benua, yang memiliki modifikasi berbeda di paruhnya. . .

Radiasi finch adaptif (Sumber: Jackie malvin [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons)

Temuan burung kutilang ini bagi Darwin merupakan bukti zoologi utama untuk mendukung teorinya tentang “keturunan dengan modifikasi”, karena berbagai bentuk paruh yang ia amati, semuanya berasal dari garis keturunan leluhur yang sama, tampaknya diadaptasi untuk memanfaatkan sumber daya yang berbeda. ceruk trofik yang sama, “mempartisi” itu.

Telah ditentukan bahwa penyebab utama radiasi adaptif berkaitan dengan gangguan aliran gen antara individu-individu dari spesies yang sama (isolasi geografis), dengan variasi lingkungan yang nyata dan dengan tidak adanya pemangsa atau tekanan selektif negatif.

Dalam pengertian ini, adalah fakta sejarah alam bahwa peristiwa kepunahan massal telah menyebabkan radiasi adaptif yang mengesankan dari banyak kelompok makhluk hidup, karena tidak adanya organisme menawarkan peluang bagi spesies yang bertahan untuk menjajah relung kosong dan melalui proses. .

Indeks artikel

Proses radiasi adaptif

Radiasi adaptif, sebagaimana dijelaskan, adalah munculnya spesies baru yang berbeda secara ekologis dari garis keturunan nenek moyang yang sama.

Peristiwa ini tentu terjadi melalui proses spesiasi yang, menurut konsep biologis spesies, menyiratkan gangguan aliran gen (isolasi reproduksi) antara keturunan yang “dimodifikasi” dan leluhur langsung mereka.

Banyak penulis mendukung gagasan bahwa radiasi adaptif adalah semacam “perpanjangan” dari proses spesiasi, tetapi hal itu didorong oleh faktor ekologi dan tunduk pada kondisi awal yang cukup khusus.

Biasanya, isolasi geografis adalah salah satu faktor utama yang mempengaruhi radiasi adaptif, karena populasi yang mengasingkan diri “dipaksa” untuk beradaptasi untuk memanfaatkan relung ekologi baru atau tidak adanya pemangsa lama.

Salah satu contoh yang paling menggambarkan bagaimana proses radiasi adaptif terjadi adalah kolonisasi pulau, puncak beberapa gunung dan danau muda (atau perawan) oleh spesies dari sumber lain.

Pulau-pulau geografis dapat menjadi produk dari peristiwa geologis yang berbeda, tetapi mereka juga dapat dianggap sebagai pulau ekologis, karena isolasi individu dari suatu populasi karena perbedaan perilaku atau lingkungan juga merupakan penghalang aliran gen, yang mengarah pada spesiasi.

Bagaimana radiasi adaptif terjadi di sebuah pulau?

Jika kita mempertimbangkan sebuah pulau geografis yang baru terbentuk (berbicara secara geologis), kita dapat membayangkan bahwa pulau itu pada awalnya akan “telanjang” atau tanpa makhluk hidup apa pun.

Pulau ini, kemudian, merupakan peluang ekologis yang luar biasa untuk kolonisasi atau pemukiman spesies dari daratan (kontinental) atau tidak, yang dapat memanfaatkan sumber daya ekologi yang ditawarkan pulau ini.

Spesies yang mengkolonisasi dapat berupa bakteri, jamur, ganggang, tanaman darat, hewan, dll., yang, setelah menetap di pulau “baru”, dapat menyesuaikan atau mengkhususkan beberapa sifatnya untuk eksploitasi trofik, misalnya, dari ceruk baru. sangat berbeda dari ceruk tempat mereka muncul.

Cepat atau lambat, dalam skala evolusi, perbedaan sifat yang telah terbentuk akan menandakan penghalang reproduksi yang akan menghambat aliran gen antara individu yang menjajah dan “individu leluhur” dari daratan tempat mereka melakukan diversifikasi.

Diversifikasi adaptif vs radiasi adaptif

Penting untuk dicatat bahwa definisi cararn dari radiasi adaptif memiliki dua karakteristik utama:

– Radiasi adaptif tidak sama dengan diversifikasi melalui adaptasi (seleksi alam) dalam spesies yang sama

– Adaptasi menimbulkan radiasi adaptif

Apa yang dimaksud dengan dua kalimat ini adalah bahwa tanpa spesiasi seseorang tidak dapat berbicara tentang radiasi adaptif, seperti halnya seseorang tidak dapat berbicara tentang spesiasi tanpa radiasi adaptif (ini bukan hanya tentang perubahan individu kecil sebagai respons adaptif terhadap kondisi lingkungan baru).

Jenis

Menurut beberapa penulis, peristiwa radiasi adaptif dapat “diklasifikasikan” menjadi tiga jenis, ini menurut stimulus yang memicu prosesnya. Dengan demikian, radiasi adaptif dapat terjadi karena perubahan lingkungan, adaptasi umum atau pembentukan kepulauan.

Ketika datang ke radiasi adaptif yang dipicu oleh perubahan lingkungan, ini terjadi karena tekanan selektif yang memaksa spesies untuk beradaptasi dengan lingkungan yang telah banyak berubah, untuk bertahan hidup.

Radiasi terjadi, kemudian, sedemikian rupa sehingga spesies baru yang akan terbentuk akan melakukan kolonisasi pada relung ekologi baru yang muncul sebagai akibat dari perubahan lingkungan tersebut.

Radiasi adaptif yang muncul dari adaptasi umum melakukannya berkat munculnya atau pengembangan kemampuan baru pada individu dari spesies yang sama, yang memungkinkan mereka untuk menjajah relung ekologi baru.

Pembentukan atau keberadaan kepulauan, dataran tinggi pegunungan atau pulau-pulau samudera merupakan salah satu penyebab utama radiasi adaptif, karena situs-situs ini dapat dijajah oleh spesies baru yang harus cepat beradaptasi dengan tempat-tempat ini, secara evolusioner menyimpang dari nenek moyang langsung mereka.

Contoh radiasi adaptif

– Hewan

Finch (burung)

Darwin memberi komunitas ilmiah contoh terbaik yang bisa dia dapatkan untuk mendemonstrasikan radiasi adaptif pada hewan: kasus burung kutilang di Kepulauan Galapagos.

Finch adalah jenis burung yang memakan biji-bijian dan termasuk dalam genus Geospiza. Burung-burung ini diperkirakan telah menyimpang satu sama lain baru-baru ini, di mana isolasi reproduksi terjadi karena perbedaan ekologi yang sebagian terkait dengan adaptasi terhadap berbagai jenis benih.

Kutilang Galápagos (Sumber: Robert Taylor Pritchett [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)

Pada burung, perbedaan bentuk dan ukuran tubuh, serta beberapa karakteristik nyanyian yang terkait dengan morfologi, dapat berakhir pada isolasi pra-reproduksi, yang secara bertahap menyiratkan proses spesiasi.

Cichlids (ikan)

Contoh klasik lain dari radiasi adaptif adalah cichlids, yang termasuk dalam famili Cichlidae dari ikan tropis air tawar.

Spesies dalam famili ini diturunkan dari spesies yang memakan alga dan sedimen lunak, tetapi spesies yang berbeda menyimpang di lokasi yang berbeda dari ini.

Filogeni ikan cichlid (Sumber: gambar asliː Joana I. Meier, David A. Marques, Salome Mwaiko, Catherine E. Wagner, Laurent Excoffier & Ole Seehausen Diedit oleh Dennis Pietras, Buffalo, NY USA [CC BY-SA 4.0 (https: / /creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons)

Di sebuah danau yang dikenal dengan nama Barombi Mbo, proses radiasi adaptif memunculkan 11 spesies yang berbeda, di antaranya ada spesies predator ikan dan serangga lain, spesies yang memakan telur, spesies filter dan lain-lain yang makan seperti spons.

Radiasi adaptif juga terjadi di danau lain, Danau Malawi, mungkin yang paling signifikan di antara cichlids, di mana ditemukan ikan yang memakan ektoparasit ikan lain dan ikan yang merobek potongan kulit ikan lain. Cichlids juga telah diidentifikasi memakan sisik, telur ikan lain dan larva mereka, dll.

Radiasi adaptif ikan ini tidak hanya karena eksploitasi relung trofik (makanan) baru, tetapi juga beberapa perilaku dan pola habitat yang telah dijelaskan oleh berbagai penulis.

– Tanaman

Contoh radiasi adaptif adalah tumbuhan vaskular dan kolonisasi lingkungan terestrial. Tumbuhan berpembuluh tanpa biji pertama kali muncul dalam catatan fosil Silur, tetapi menjadi lebih beragam selama Zaman Karbon.

Radiasi adaptif tiba-tiba dari angiospermae (tanaman berbunga) terjadi di Jurassic, di mana pada saat itu diperkirakan bahwa mereka muncul dari pakis dengan biji. Kompleksitasnya meningkat, bagaimanapun, hanya sekitar 100 juta tahun yang lalu.

Selama diversifikasi angiospermae, yaitu radiasi adaptif mereka, setidaknya ada tiga transisi: pertama, penampilan karpel, kemudian munculnya pembuahan ganda dan akhirnya penampilan bunga seperti yang kita kenal sekarang.

Referensi

  1. Gallardo, MH. (2011). Evolusi: Jalan Kehidupan (No. 575 G 162).
  2. Gavrilets, S., & Losos, JB (2009). Radiasi adaptif: teori kontras dengan data. Sains, 323 (5915), 732-737.
  3. Gavrilets, S., & Vose, A. (2005). Pola dinamis dari radiasi adaptif. Prosiding National Academy of Sciences, 102 (50), 18040-18045.
  4. Glor, RE (2010). Wawasan filogenetik tentang radiasi adaptif. Tinjauan Tahunan Ekologi, Evolusi, dan Sistematika, 41, 251-270.
  5. Rundell, RJ, & Harga, TD (2009). Radiasi adaptif, radiasi nonadaptif, spesiasi ekologi dan spesiasi non ekologi. Tren Ekologi & Evolusi, 24 (7), 394-399.
  6. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (edisi ke-9). Brooks / Cole, Cengage Belajar: Amerika Serikat.
  7. Stroud, JT, & Losos, JB (2016). Peluang ekologis dan radiasi adaptif. Tinjauan Tahunan Ekologi, Evolusi, dan Sistematika, 47.
  8. Turner, GF (2007). Radiasi adaptif ikan cichlid. Biologi Saat Ini, 17 (19), R827-R831.