KOEVOLUSI: TEORI, JENIS DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

The evolusi bersama adalah perubahan evolusioner timbal balik yang melibatkan dua atau lebih spesies. Fenomena tersebut dihasilkan dari interaksi di antara mereka. Interaksi berbeda yang terjadi antara organisme - persaingan, eksploitasi dan mutualisme - mengarah pada konsekuensi penting dalam evolusi dan diversifikasi garis keturunan yang bersangkutan.

Beberapa contoh sistem evolusi adalah hubungan antara parasit dan inangnya, tumbuhan dan herbivora yang memakannya, atau interaksi antagonis yang terjadi antara predator dan mangsanya.

Sumber: Brocken Inaglory

Ko-evolusi dianggap sebagai salah satu fenomena yang bertanggung jawab atas keragaman besar yang kita kagumi saat ini, yang dihasilkan oleh interaksi antar spesies.

Dalam praktiknya, membuktikan bahwa sebuah interaksi adalah peristiwa koevolusi bukanlah tugas yang mudah. Meskipun interaksi antara dua spesies tampak sempurna, itu bukanlah bukti yang dapat diandalkan dari proses koevolusi.

Salah satu pendekatannya adalah dengan menggunakan studi filogenetik untuk menguji apakah terdapat pola diversifikasi yang serupa. Dalam banyak kasus, ketika filogeni dua spesies kongruen, diasumsikan ada koevolusi antara kedua garis keturunan.

Jenis interaksi

Sebelum menyelidiki masalah yang terkait dengan koevolusi, perlu disebutkan jenis interaksi yang terjadi antar spesies, karena ini memiliki konsekuensi evolusi yang sangat penting.

Kompetisi

Spesies dapat bersaing, dan interaksi ini menyebabkan efek negatif pada pertumbuhan atau reproduksi individu yang terlibat. Persaingan dapat bersifat intraspesifik, jika terjadi antara anggota spesies yang sama, atau interspesifik, ketika individu termasuk spesies yang berbeda.

Dalam ekologi, digunakan "prinsip pengecualian kompetitif". Konsep ini mengusulkan bahwa spesies yang bersaing untuk sumber daya yang sama tidak dapat bersaing secara stabil jika faktor ekologi lainnya tetap konstan. Dengan kata lain, dua spesies tidak menempati relung yang sama.

Dalam jenis interaksi ini, satu spesies selalu berakhir dengan mengecualikan yang lain. Atau mereka dibagi menjadi beberapa dimensi ceruk. Misalnya, jika dua spesies burung memakan hal yang sama dan memiliki tempat peristirahatan yang sama, untuk terus hidup berdampingan, mereka mungkin memiliki puncak aktivitas pada waktu yang berbeda dalam sehari.

Eksploitasi

Jenis interaksi kedua antar spesies adalah eksploitasi. Di sini spesies X merangsang perkembangan spesies Y, tetapi Y ini menghambat perkembangan X. Contoh tipikal termasuk interaksi antara predator dan mangsa, parasit dengan inang, dan tanaman dengan herbivora.

Dalam kasus herbivora, terdapat evolusi konstan mekanisme detoksifikasi dalam menghadapi metabolit sekunder yang dihasilkan tanaman. Demikian pula, tanaman berevolusi menjadi racun dengan lebih efisien untuk mengusirnya.

Hal yang sama berlaku dalam interaksi predator-mangsa, di mana mangsa terus-menerus meningkatkan kemampuannya untuk melarikan diri dan predator meningkatkan kemampuan menyerang mereka.

Hidup berdampingan

Jenis hubungan terakhir melibatkan manfaat, atau hubungan positif untuk kedua spesies yang berpartisipasi dalam interaksi. Kemudian ada pembicaraan tentang "eksploitasi timbal balik" antara spesies.

Misalnya, mutualisme antara serangga dan penyerbuknya menghasilkan manfaat bagi keduanya: serangga (atau penyerbuk lainnya) mendapat manfaat dari nutrisi tanaman, sementara tanaman memperoleh penyebaran gametnya. Hubungan simbiosis adalah contoh mutualisme terkenal lainnya.

Definisi koevolusi

Ko-evolusi terjadi ketika dua atau lebih spesies memengaruhi evolusi yang lain. Sebenarnya, koevolusi mengacu pada pengaruh timbal balik antar spesies. Perlu dibedakan dari peristiwa lain yang disebut evolusi sekuensial, karena biasanya terdapat kebingungan antara kedua fenomena tersebut.

Evolusi sekuensial terjadi ketika satu spesies berpengaruh pada evolusi yang lain, tetapi hal yang sama tidak terjadi sebaliknya - tidak ada timbal balik.

Istilah tersebut digunakan pertama kali pada tahun 1964 oleh peneliti Ehrlich dan Raven.

Karya Ehrlich dan Raven tentang interaksi antara lepidoptera dan tumbuhan menginspirasi penyelidikan berturut-turut tentang "koevolusi". Namun, istilah tersebut menjadi terdistorsi dan kehilangan makna seiring waktu.

Namun, orang pertama yang melakukan penelitian terkait koevolusi antara dua spesies adalah Charles Darwin, ketika dalam The Origin of Species (1859) ia menyebutkan hubungan antara bunga dan lebah, meskipun ia tidak menggunakan kata " coevolution ”untuk menggambarkan fenomena tersebut.

Definisi Janzen

Dengan demikian, pada tahun 60-an dan 70-an tidak ada definisi yang spesifik, hingga Janzen pada tahun 1980 menerbitkan sebuah catatan yang berhasil memperbaiki keadaan.

Peneliti ini mendefinisikan istilah koevolusi sebagai: "karakteristik individu dari suatu populasi yang berubah sebagai respons terhadap karakteristik individu lain dari populasi kedua, diikuti oleh respons evolusioner pada populasi kedua terhadap perubahan yang dihasilkan pada populasi pertama".

Meskipun definisi ini sangat tepat dan dimaksudkan untuk memperjelas kemungkinan ambiguitas fenomena koevolusi, ini tidak praktis bagi ahli biologi, karena sulit untuk dibuktikan.

Dengan cara yang sama, adaptasi bersama yang sederhana tidak menyiratkan proses koevolusi. Dengan kata lain, pengamatan terhadap interaksi antara kedua spesies tersebut bukanlah bukti kuat untuk memastikan bahwa kita sedang menghadapi peristiwa koevolusi.

Kondisi untuk terjadinya koevolusi

Ada dua syarat agar fenomena koevolusi bisa terjadi. Salah satunya adalah kekhususan, karena evolusi setiap karakteristik atau sifat dalam satu spesies disebabkan oleh tekanan selektif yang dikenakan oleh karakteristik spesies lain yang terlibat dalam sistem.

Kondisi kedua adalah timbal balik - karakter harus berevolusi bersama (untuk menghindari kebingungan dengan evolusi berurutan).

Teori dan hipotesis

Ada beberapa teori yang berkaitan dengan fenomena koevolusi. Diantaranya adalah hipotesis mosaik geografis dan ratu merah.

Hipotesis mosaik geografis

Hipotesis ini diajukan pada tahun 1994 oleh Thompson, dan mempertimbangkan fenomena dinamis dari koevolusi yang dapat terjadi pada populasi yang berbeda. Dengan kata lain, setiap wilayah geografis atau wilayah menyajikan adaptasi lokalnya.

Proses migrasi individu memainkan peran mendasar, karena masuk dan keluarnya varian cenderung menyeragamkan fenotipe lokal suatu populasi.

Kedua fenomena ini - adaptasi dan migrasi lokal - adalah kekuatan yang bertanggung jawab atas mosaik geografis. Hasil dari peristiwa tersebut adalah kemungkinan untuk menemukan populasi yang berbeda di negara-negara koevolusi yang berbeda, karena masing-masing mengikuti lintasannya sendiri dari waktu ke waktu.

Berkat adanya mozaik geografis, kecenderungan studi koevolusi dilakukan di wilayah yang berbeda tetapi dengan spesies yang sama menjadi tidak konsisten satu sama lain atau dalam beberapa kasus kontradiktif dapat dijelaskan.

Hipotesis Ratu Merah

Hipotesis Ratu Merah diajukan oleh Leigh Van Valen pada tahun 1973. Peneliti terinspirasi oleh buku oleh Lewis Carrol Alice melalui kaca yang terlihat. Dalam sebuah petikan cerita, penulis menceritakan bagaimana karakter-karakter itu berlari secepat mungkin dan tetap berada di tempat yang sama.

Van Valen mengembangkan teorinya berdasarkan kemungkinan kepunahan konstan yang dialami oleh garis keturunan organisme. Artinya, mereka tidak mampu "meningkat" dari waktu ke waktu dan kemungkinan kepunahan selalu sama.

Misalnya, predator dan mangsa mengalami perlombaan senjata yang konstan. Jika pemangsa meningkatkan kemampuannya untuk menyerang dengan cara apa pun, mangsanya akan meningkat ke tingkat yang sama - jika ini tidak terjadi, mereka mungkin punah.

Hal yang sama terjadi pada hubungan parasit dengan inangnya atau pada herbivora dan tumbuhan. Peningkatan konstan dari kedua spesies yang terlibat ini dikenal sebagai hipotesis Ratu Merah.

Jenis

Koevolusi khusus

Istilah "koevolusi" mencakup tiga tipe dasar. Bentuk paling sederhana disebut "koevolusi spesifik", di mana dua spesies berevolusi sebagai respons terhadap yang lain dan sebaliknya. Misalnya mangsa tunggal dan predator tunggal.

Jenis interaksi ini menimbulkan perlombaan senjata evolusioner, yang mengakibatkan divergensi ciri-ciri tertentu atau dapat pula menghasilkan konvergensi pada spesies mutualistik.

Model khusus ini, di mana hanya sedikit spesies yang terlibat, paling cocok untuk mendemonstrasikan keberadaan evolusi. Jika tekanan selektif sudah cukup kuat, kita harus mengharapkan munculnya adaptasi dan kontra-adaptasi pada spesies.

Koevolusi yang menyebar

Jenis kedua disebut "koevolusi difus", dan itu terjadi ketika ada beberapa spesies yang terlibat dalam interaksi dan efek masing-masing spesies tidak independen. Misalnya, variasi genetik dalam resistensi inang terhadap dua spesies parasit yang berbeda dapat dikaitkan.

Kasus ini jauh lebih sering terjadi. Namun, jauh lebih sulit untuk mempelajari daripada koevolusi spesifik, karena keberadaan beberapa spesies yang terlibat membuat rancangan eksperimental menjadi sangat sulit.

Escape dan radiasi

Akhirnya, kita memiliki kasus "melarikan diri dan radiasi", di mana spesies mengembangkan jenis pertahanan melawan musuh, jika berhasil, hal ini dapat berkembang biak dan garis keturunan dapat didiversifikasi, karena tekanan spesies musuh tidak sangat kuat.

Misalnya, ketika suatu spesies tanaman mengembangkan senyawa kimia tertentu yang ternyata sangat berhasil, ia dapat melepaskan diri dari konsumsi berbagai herbivora. Oleh karena itu, garis keturunan tanaman dapat didiversifikasi.

Contoh

Proses koevolusi dianggap sebagai sumber keanekaragaman hayati planet bumi. Fenomena yang sangat khusus ini telah hadir dalam peristiwa terpenting dalam evolusi organisme.

Kami sekarang akan menjelaskan contoh yang sangat umum dari peristiwa koevolusi antara garis keturunan yang berbeda dan kemudian kami akan berbicara tentang kasus yang lebih spesifik di tingkat spesies.

Asal organel pada eukariota

Salah satu peristiwa terpenting dalam evolusi kehidupan adalah inovasi sel eukariotik. Ini dicirikan dengan memiliki inti sejati yang dibatasi oleh membran plasma dan menampilkan kompartemen subseluler atau organel.

Ada bukti yang sangat kuat yang mendukung asal mula sel-sel ini melalui koevolusi dengan organisme simbiosis yang memberi jalan ke mitokondria saat ini. Ide ini dikenal dengan teori endosimbiosis.

Hal yang sama berlaku untuk asal tumbuhan. Menurut teori endosimbiotik, kloroplas berasal dari peristiwa simbiosis antara bakteri dan organisme lain yang lebih besar yang akhirnya menelan bakteri yang lebih kecil.

Kedua organel - mitokondria dan kloroplas - memiliki karakteristik tertentu yang mengingatkan pada bakteri, seperti jenis materi genetik, DNA melingkar, dan ukurannya.

Asal muasal sistem pencernaan

Sistem pencernaan banyak hewan adalah seluruh ekosistem yang dihuni oleh flora mikroba yang sangat beragam.

Dalam banyak kasus, mikroorganisme ini memainkan peran penting dalam pencernaan makanan, membantu pencernaan nutrisi dan dalam beberapa kasus mereka dapat mensintesis nutrisi untuk inang.

Hubungan koevolusi antara bayi burung dan burung murai

Pada burung terdapat fenomena yang sangat khusus, terkait dengan bertelur di sarang orang lain. Sistem koevolusi ini terdiri dari criollo (Clamator glandarius) dan spesies inangnya, magpie (Pica pica).

Peletakan telur tidak dilakukan sembarangan. Sebaliknya, anak sapi memilih burung murai yang paling banyak berinvestasi dalam perawatan orang tua. Dengan demikian, individu baru tersebut akan mendapat perawatan yang lebih baik dari orang tua angkatnya.

Bagaimana Anda melakukannya? Menggunakan sinyal yang terkait dengan seleksi seksual inang, seperti sarang yang lebih besar.

Menanggapi perilaku ini, burung murai mengurangi ukuran sarangnya hampir 33% di area tempat anak-anaknya berada. Demikian pula, mereka juga memiliki pertahanan aktif perawatan sarang.

Induk juga mampu memusnahkan telur murai, untuk mendukung pemeliharaan anak ayamnya. Sebagai tanggapan, burung murai meningkatkan jumlah telur per sarang untuk meningkatkan efektivitasnya.

Adaptasi paling penting adalah mampu mengenali telur parasit untuk mengeluarkannya dari sarang. Meskipun burung parasit telah mengembangkan telur yang sangat mirip dengan burung gagak.

Referensi

1. Darwin, C. (1859). Tentang asal usul spesies melalui seleksi alam. Murray.
2. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analisis evolusioner. Prentice Hall.
3. Futuyma, DJ (2005). Evolusi. Sinauer.
4. Janzen, DH (1980). Kapan itu koevolusi. Evolusi, 34 (3), 611-612.
5. Langmore, NE, Hunt, S., & Kilner, RM (2003). Peningkatan perlombaan senjata coevolutionary melalui penolakan inang parasit muda induk. Alam, 422 (6928), 157.
6. Soler, M. (2002). Evolusi: dasar Biologi. Proyek Selatan.