ISOLASI GEOGRAFIS: KEUNTUNGAN, KERUGIAN DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

The isolasi geografis adalah istilah yang digunakan dalam biologi evolusi dan ekologi untuk merujuk pada pemisahan spasial dari kelompok organisme. Ini dapat terjadi oleh peristiwa alam, seperti perubahan geologi suatu wilayah atau oleh struktur buatan.

Dalam kebanyakan kasus, spesies diisolasi dengan adanya berbagai jenis penghalang alami, baik itu lautan, danau, pegunungan, dan lain-lain, yang secara drastis dapat mengurangi kontak antar individu dalam suatu populasi.

Sumber: Oleh NASA, melalui Wikimedia Commons

Setelah dua kelompok individu terpisah, kedua lingkungan yang mereka hadapi memberikan tekanan selektif yang berbeda pada individu, memaksa mereka untuk mengikuti jalur evolusi yang berbeda.

Kekuatan evolusi seleksi alam dan pergeseran gen akan menyebabkan perubahan frekuensi alel dari kelompok baru, membedakan mereka dari populasi induk.

Bergantung pada besarnya pemisahan dan waktu penjagaannya, peristiwa spesiasi dapat terjadi: pembentukan spesies baru, sehingga meningkatkan keanekaragaman kelompok.

Dengan cara yang sama, isolasi juga dapat menyebabkan kepunahan sekelompok individu, baik karena kurangnya keragaman genetik atau karena proses perkawinan sedarah.

Keuntungan dan kerugian

Isolasi geografis organisme dapat diterjemahkan menjadi dua proses: spesiasi, di mana spesies baru muncul atau punahnya kelompok yang mengalami isolasi.

Kami sekarang akan mendeskripsikan setiap proses secara mendalam, memahami spesiasi sebagai "keuntungan", karena meningkatkan keragaman dan kepunahan sebagai "kerugian":

Spesiasi

Proses pembentukan spesies baru menarik bagi ahli biologi evolusi. Ahli ornitologi Ernst Mayr memberikan kontribusi yang besar untuk menggambarkan fenomena ini. Menurut Mayr, spesiasi dipengaruhi oleh dua faktor: isolasi dan divergensi genetik dari individu yang terlibat.

Pertama, agar dua populasi cukup terdiferensiasi untuk dianggap spesies, aliran gen di antara mereka harus diputus. Dengan kata lain, mereka tidak boleh bereproduksi.

Kedua, divergensi genetik harus muncul selama masa isolasi sedemikian rupa sehingga jika individu bertemu kembali - akibat runtuhnya penghalang yang awalnya memisahkan mereka - proses reproduksi tidak akan efisien dan keturunannya akan relatif lebih fit. lebih rendah dari orang tua mereka.

Efektivitas proses isolasi geografis untuk menghasilkan spesiasi bergantung pada beberapa faktor intrinsik kelompok yang memisahkan, seperti kemampuan untuk bergerak.

Spesiasi alopatrik

Peristiwa isolasi geografis yang menimbulkan proses spesiasi melalui pemisahan penghalang yang tidak dapat diatasi disebut spesiasi alopatrik, istilah yang berasal dari akar bahasa Yunani yang secara harfiah berarti "di negara lain".

Begitu spesies diisolasi secara fisik, mereka menghadapi kondisi lingkungan yang berbeda dan tekanan selektif yang memandu mereka di sepanjang jalur evolusi yang berbeda.

Ambil contoh hipotetis populasi kadal yang diisolasi oleh sungai, kondisi cuaca di sisi kiri mungkin lebih dingin daripada di sisi kanan. Dengan demikian, mekanisme seleksi alam dan pergeseran gen akan bekerja secara independen, yang mengarah pada diferensiasi kadal secara progresif.

Dengan cara ini, individu memperoleh karakteristik yang berbeda, antara lain ekologis, etologis, fisiologis dibandingkan dengan spesies induknya. Dalam kasus di mana penghalang isolasi telah cukup untuk mendorong peristiwa spesiasi, tidak boleh ada aliran gen jika dua spesies yang dihasilkan bertemu lagi.

Ada konsensus di antara ahli biologi yang mendukung pentingnya spesiasi alopatrik dalam generasi spesies baru, karena secara efektif membatasi aliran gen antar organisme.

Kepunahan

Ketika pemisahan individu terjadi karena hambatan yang tidak dapat dilintasi, beberapa kelompok dapat punah.

Ketika dipisahkan dari spesies induk, keanekaragaman kelompok mungkin rendah dan tidak akan beradaptasi dengan tekanan baru yang ditimbulkan oleh lingkungan baru yang mereka hadapi.

Demikian pula jika populasi yang dipisahkan diwakili oleh sejumlah kecil individu, kawin sedarah (persilangan antar kerabat dekat) dapat menimbulkan konsekuensi negatif.

Charles Darwin sendiri sudah menyadari efek negatif perkawinan sedarah pada populasi alami. Saat melintasi kerabat dekat, ada kemungkinan lebih besar bahwa alel merusak tertentu diekspresikan.

Misalnya, jika dalam suatu keluarga ada gen untuk patologi tertentu yang hanya diekspresikan ketika individu tersebut memiliki kedua alel (resesif homozigot) dan dua saudara kandung bersilangan, ada kemungkinan lebih besar bahwa keturunannya membawa kedua alel untuk penyakit tersebut, tidak seperti a menyeberang dengan individu yang tidak membawa alel yang merusak tersebut.

Demikian pula, ketika konstruksi manusia menghalangi hewan untuk pindah ke lokasi yang diinginkan, populasinya dapat menurun karena kekurangan makanan.

Contoh

Isolasi dan spesiasi pada tupai antelop di Grand Canyon di Colorado

Di Grand Canyon itu adalah bentukan dimensi luar biasa yang telah dipahat selama 2.000 tahun oleh Sungai Colorado. Itu terletak di Arizona utara Amerika Serikat.

Ada dua spesies tupai yang mendiami kawasan ini yang menurut penelitian merupakan produk peristiwa spesiasi alopatrik. Salah satu spesies hidup di daerah kiri dan satu lagi di kanan, dipisahkan oleh jarak minimum. Namun, kedua spesies tersebut tidak mampu kawin silang.

Sebaliknya, spesies yang memiliki kemampuan untuk bergerak bebas di kedua sisi ngarai tidak menunjukkan tanda-tanda spesiasi.

Isolasi dan spesiasi pada ikan dari Sungai Kongo

Konsep yang dijelaskan untuk spesies air mungkin sulit diterapkan sejauh ini. Bagaimanapun itu mungkin.

Cichlids adalah keluarga ikan yang memiliki ciri keanekaragaman hayati yang tinggi di Sungai Kongo. Keistimewaan ini menarik perhatian para ichthyologists yang berusaha memahami mengapa sungai dihuni oleh begitu banyak spesies dan faktor apa yang mendukung peristiwa spesiasi besar-besaran.

Setelah mempelajari konformasi sungai, para ilmuwan sampai pada kesimpulan bahwa hidrologi sungai, yang disebabkan oleh airnya yang bergolak, berfungsi sebagai penghalang yang mencegah kontak - dan juga aliran gen - spesies ikan yang sangat berbahaya. dekat.

Referensi

1. Menambahkan, J., Larkcom, E., & Miller, R. (2004). Genetika, evolusi dan keanekaragaman hayati. Nelson Thornes.
2. Museum Sejarah Alam Amerika. (2017). Evolusi ikan Sungai Kongo dibentuk oleh jeram yang intens: Studi genomik di Kongo bagian bawah mengungkapkan diversifikasi skala mikro. ScienceDaily. Diperoleh pada 16 Oktober 2018, dari www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
3. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologi: sains dan alam. Pendidikan Pearson.
4. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Undangan ke Biologi. Panamerican Medical Ed.
5. Mayr, E. (1997). Evolusi dan keragaman kehidupan: Esai pilihan. Harvard University Press.
6. Rice, S. (2007). Ensiklopedia Evolusi. Fakta di File.
7. Tobin, AJ, & Dusheck, J. (2005). Bertanya tentang kehidupan. Pembelajaran Cengage.