spesiasi simpatrik adalah jenis spesiasi yang terjadi ketika dua kelompok dari spesies yang sama yang tinggal di lokasi geografis yang sama berevolusi secara berbeda, sampai mereka tidak bisa lagi kawin silang, kemudian dianggap spesies yang berbeda.
Secara umum, ketika populasi terpisah secara fisik, beberapa isolasi reproduksi muncul, yaitu individu dari satu populasi kehilangan kemampuan untuk kawin silang dengan individu dari populasi lain.
Bakteri Synechococcus, di mana spesiasi simpatrik telah diamati
Contoh spesiasi simpatrik sering diperdebatkan karena harus menunjukkan bukti yang meyakinkan bahwa spesies baru diturunkan dari spesies nenek moyang yang sama, serta adanya isolasi reproduktif dan bahwa penyebab munculnya spesies baru bukanlah alopatri ( spesiasi allopatric ).
Spesiasi simpatrik dapat dilihat pada berbagai jenis organisme, termasuk bakteri, ikan cichlid, dan lalat cacing apel. Namun, di alam sulit untuk mengetahui kapan spesiasi simpatrik terjadi atau telah terjadi.
Indeks artikel
Kapan spesiasi simpatrik terjadi?
Spesiasi simpatrik adalah unik karena terjadi ketika dua subpopulasi dari spesies yang sama menempati wilayah yang sama atau berbagi wilayah yang sangat tumpang tindih.
Meskipun daerah di mana organisme hidup adalah sama, mereka dapat dibagi menjadi dua kelompok yang berbeda yang akhirnya menjadi sangat berbeda secara genetik satu sama lain sehingga mereka tidak dapat lagi bereproduksi satu sama lain.
Ketika dua kelompok tidak dapat lagi bereproduksi dan meninggalkan keturunan yang subur, mereka dianggap spesies yang berbeda. Namun, mungkin sulit untuk menentukan apakah spesiasi yang terjadi adalah tipe simpatrik, yang telah menyebabkan banyak diskusi di antara para peneliti biologi evolusioner.
Misalnya, pada awalnya diperkirakan bahwa dua spesies berduri yang terkait erat berevolusi melalui spesiasi simpatrik, tetapi penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa dua spesies berbeda secara independen menjajah danau.
Kolonisasi pertama menyebabkan munculnya satu spesies berduri, sedangkan spesies lainnya berkembang dari kolonisasi kedua.
Karakteristik spesiasi simpatrik
Skema spesiasi simpatrik. Sumber: Andrew Z. Colvin, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, melalui Wikimedia Commons
Jerry Coyne dan H. Allen Orr telah mengembangkan empat kriteria untuk menyimpulkan apakah spesies muncul secara simpatrik:
1-Wilayah spesies harus tumpang tindih secara signifikan.
2-Harus ada spesiasi lengkap (yaitu, kedua spesies tidak dapat kawin silang dan meninggalkan keturunan yang subur).
3-Spesies harus merupakan spesies saudara (yang paling terkait satu sama lain) atau bagian dari kelompok yang mencakup nenek moyang dan semua keturunannya.
4-Sejarah wilayah geografis dan evolusi spesies harus sedemikian rupa sehingga alopatrik tampaknya sangat tidak mungkin, karena spesiasi simpatrik jauh lebih jarang daripada alopatrik.
Contoh spesiasi simpatrik
Pada tumbuhan
Spesiasi simpatrik lebih umum di dunia tumbuhan. Misalnya, tanaman induk menghasilkan keturunan yang poliploid. Oleh karena itu, keturunannya hidup di lingkungan yang sama dengan orang tua mereka, tetapi secara reproduktif terisolasi.
Fenomena spesiasi yang dimediasi poliploidi ini terjadi sebagai berikut. Biasanya individu memiliki dua set kromosom (diploidy), satu dari setiap orang tua.
Namun, kesalahan dalam distribusi kromosom dapat terjadi selama pembelahan sel, sehingga menghasilkan keturunan dengan jumlah salinan dua kali lipat (tetraploidi).
Memiliki lebih dari dua set kromosom dianggap poliploidi (poli = banyak). Dalam kasus ini, isolasi reproduksi pasti terjadi, karena populasi individu poliploid tidak dapat kawin silang dengan populasi individu diploid.
Pada bakteri
Contoh nyata spesiasi simpatrik jarang ditemukan di alam. Spesiasi simpatrik diyakini lebih sering terjadi pada bakteri, karena bakteri dapat bertukar gen dengan individu lain yang bukan orang tua atau keturunan, dalam proses yang dikenal sebagai transfer gen horizontal.
Spesiasi simpatrik telah diamati di Bacillus , di spesies bakteri Synechococcus , di Vibrio splendidus bacterioplankton , antara lain.
Vibrio splendidus
Subkelompok spesies yang mengalami spesiasi simpatrik akan menunjukkan sedikit perbedaan, karena mereka telah menyimpang untuk waktu yang relatif singkat, relatif terhadap skala waktu di mana evolusi terjadi.
Faktor penting dalam kasus spesiasi simpatrik diyakini sebagai adaptasi terhadap kondisi lingkungan. Jika beberapa anggota terspesialisasi untuk hidup di lingkungan tertentu, subkelompok itu dapat terus menempati ceruk lingkungan yang berbeda dan akhirnya berkembang menjadi spesies baru seiring waktu.
Pada ikan cichlid
Seleksi simpatrik juga dapat merupakan hasil kombinasi dari seleksi seksual dan faktor ekologi. Studi ikan cichlid Afrika di Danau Nyasa dan danau lain di Sistem Rift Afrika Timur mencatat apa yang disebut kawanan spesies (individu dari spesies yang sama yang “berkumpul” dalam kumpulan besar) yang muncul di danau secara ekologis seragam.
Kondisi seperti itu secara substansial mengurangi kemungkinan bahwa alopatrik adalah penyebab spesiasi, dan dapat mengakibatkan kelompok betina dalam suatu populasi mengembangkan afinitas tinggi untuk jantan dengan sifat fenotipik ekstrem yang berbeda, seperti tanda skala dan anggota badan. individu rata-rata.
Studi lain menunjukkan bahwa sympatry antara ikan cichlid juga terjadi di sungai yang memberi makan danau Sistem Rift Afrika Timur, serta di danau kawah Nikaragua, di mana dua spesies ikan cichlid Mida ( Amphilophus ) ditemukan, yang hidup di Laguna de Apoyo di Nikaragua.
Midas cyclid dari spesies Amphilophus citrinellus
Para peneliti menganalisis DNA , penampilan, dan ekologi dari dua spesies yang terkait erat ini. Kedua spesies, meskipun umumnya sangat mirip, memiliki sedikit perbedaan dalam penampilan dan tidak dapat kawin silang.
Semua bukti yang ada menunjukkan bahwa satu spesies berevolusi dari yang lain. Populasi cichlid Midas awalnya ditemukan di laguna, sedangkan spesies yang lebih baru berevolusi baru-baru ini, yang dalam istilah evolusi berarti kurang dari 10.000 tahun yang lalu.
Sepeda Midas
pada lalat
Contoh yang sangat baru dari spesiasi simpatrik mungkin terjadi pada lalat cacing apel, Rhagolitis pomonella .
Rhagolitis pomonella
Lalat ini biasa bertelur hanya di buah pohon hawthorn, tetapi kurang dari 200 tahun yang lalu, beberapa lalat mulai bertelur di apel.
Sekarang ada dua kelompok lalat cacing apel: satu yang bertelur di pohon hawthorn dan satu lagi bertelur di apel. Jantan mencari pasangan dalam jenis buah yang sama tempat mereka tumbuh, dan betina bertelur di jenis buah yang sama tempat mereka tumbuh.
Oleh karena itu, lalat yang tumbuh di atas duri akan melahirkan keturunan di atas duri, dan lalat yang tumbuh di atas apel akan melahirkan keturunan di atas apel.
Perbedaan genetik sudah ada di antara kedua kelompok, dan dalam jangka waktu yang lama (waktu evolusi), mereka dapat menjadi spesies yang terpisah.
Di atas menunjukkan bagaimana spesiasi dapat terjadi bahkan ketika subkelompok yang berbeda dari spesies yang sama berbagi wilayah geografis yang sama.
Referensi
- Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Evolusi Molekuler dan Radiasi Adaptif (Edisi ke-1). Pers Universitas Cambridge.
- Palu, J., Meyer, A., Nosil, P., & Feder, JL (2009). Ruang, sympatry dan spesiasi. Jurnal Biologi Evolusi , 22 (11), 2332–2341.
- McPheron, BA, Smith, DC, & Berlocher, SH (1988). Perbedaan genetik antara ras inang Rhagolitis pomonella. Alam , 336 (6194), 64-66.
- Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologi (edisi ke-7) Cengage Learning.
- Spesiasi simpatrik. Dipulihkan dari: evolution.berkeley.edu
- Tilmon, K. (2008). Spesialisasi, Spesiasi, dan Radiasi: Biologi Evolusi Serangga Herbivora (Edisi ke-1). Pers Universitas California.
