EVOLUSI KONVERGEN: TERDIRI DARI APA DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

The konvergen evolusi adalah munculnya kesamaan fenotipik dalam dua atau lebih garis keturunan secara mandiri. Umumnya, pola ini diamati ketika kelompok yang terlibat dihadapkan pada lingkungan, lingkungan mikro, atau cara hidup yang serupa yang diterjemahkan ke dalam tekanan selektif yang setara.

Dengan demikian, sifat fisiologis atau morfologis yang dimaksud meningkatkan kebugaran biologis (fitness) dan kemampuan bersaing dalam kondisi seperti itu. Ketika konvergensi terjadi di lingkungan tertentu, dapat disimpulkan bahwa sifat ini adalah tipe adaptif. Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memverifikasi fungsionalitas sifat tersebut, menggunakan bukti untuk mendukung bahwa sifat tersebut memang meningkatkan kesesuaian populasi.

Contoh karakteristik yang dimiliki oleh lumba-lumba dan ichthyosaurus. Meskipun keduanya sangat mirip, secara filogenetik mereka sangat jauh, dan karakteristik yang disebutkan di sana diperoleh secara independen.
Sumber: Pandangan skeptis, dari Wikimedia Commons

Di antara contoh paling menonjol dari evolusi konvergen, kita dapat menyebutkan penerbangan pada vertebrata, mata pada vertebrata dan invertebrata, bentuk gelendong pada ikan dan mamalia air, antara lain.

Apa itu evolusi konvergen?

Bayangkan kita bertemu dua orang yang secara fisik sangat mirip. Keduanya memiliki tinggi, warna mata dan warna rambut yang sama. Fitur mereka juga mirip. Kami mungkin akan berasumsi bahwa kedua orang itu adalah saudara kandung, sepupu, atau mungkin kerabat jauh.

Meskipun demikian, tidaklah mengejutkan untuk mengetahui bahwa tidak ada hubungan keluarga yang erat antara orang-orang dalam contoh kita. Hal yang sama juga terjadi, dalam skala besar, dalam evolusi: terkadang bentuk-bentuk yang mirip tidak berbagi nenek moyang yang lebih baru.

Artinya, selama evolusi, sifat-sifat yang serupa dalam dua atau lebih kelompok dapat diperoleh secara mandiri.

Definisi umum

Ahli biologi menggunakan dua definisi umum untuk konvergensi atau konvergensi evolusioner. Kedua definisi tersebut mengharuskan dua atau lebih garis keturunan mengembangkan karakter yang mirip satu sama lain. Definisi tersebut biasanya memasukkan istilah "kemandirian evolusioner", meski tersirat.

Namun, definisi berbeda dalam proses atau mekanisme evolusi spesifik yang diperlukan untuk mendapatkan pola tersebut.

Beberapa definisi konvergensi yang tidak memiliki mekanisme adalah sebagai berikut: "evolusi independen dengan karakteristik serupa dari sifat leluhur", atau "evolusi karakteristik serupa dalam garis keturunan evolusi independen".

Mekanisme yang Disarankan

Sebaliknya, penulis lain lebih suka mengintegrasikan mekanisme ke dalam konsep koevolusi, untuk menjelaskan polanya.

Misalnya, "evolusi independen dari sifat-sifat serupa pada organisme yang berjauhan karena munculnya adaptasi terhadap lingkungan atau bentuk kehidupan yang serupa."

Kedua definisi tersebut banyak digunakan dalam artikel ilmiah dan literatur. Ide penting di balik konvergensi evolusioner adalah untuk memahami bahwa nenek moyang yang sama dari garis keturunan yang terlibat memiliki keadaan awal yang berbeda.

Implikasi evolusioner

Mengikuti definisi konvergensi yang mencakup mekanisme (disebutkan di bagian sebelumnya), ini menjelaskan kesamaan fenotipe berkat kesamaan tekanan selektif yang dialami taksa.

Dalam terang evolusi, ini ditafsirkan dalam istilah adaptasi. Artinya, ciri-ciri yang diperoleh berkat konvergensi adalah adaptasi untuk lingkungan tersebut, karena itu akan meningkatkan, dalam beberapa hal, kebugaran mereka.

Namun, ada kasus di mana konvergensi evolusioner terjadi dan sifatnya tidak adaptif. Artinya, garis keturunan yang terlibat tidak berada di bawah tekanan selektif yang sama.

Konvergensi evolusioner versus paralelisme

Dalam literatur biasanya ditemukan perbedaan antara konvergensi dan paralelisme. Beberapa penulis menggunakan jarak evolusioner antara kelompok untuk dibandingkan untuk memisahkan kedua konsep.

Evolusi berulang suatu sifat dalam dua atau lebih kelompok organisme dianggap paralelisme jika fenotipe serupa berevolusi dalam garis keturunan terkait, sedangkan konvergensi melibatkan evolusi sifat serupa dalam garis keturunan yang terpisah atau relatif jauh.

Definisi lain dari konvergensi dan paralelisme berusaha untuk memisahkan mereka dalam hal jalur pengembangan yang terlibat dalam struktur. Dalam konteks ini, evolusi konvergen menghasilkan karakteristik yang serupa melalui rute perkembangan yang berbeda, sedangkan evolusi paralel melakukannya melalui rute yang serupa.

Namun, perbedaan antara evolusi paralel dan konvergen dapat menjadi kontroversial dan menjadi lebih rumit ketika kita turun ke identifikasi dasar molekuler dari sifat tersebut. Terlepas dari kesulitan-kesulitan ini, implikasi evolusioner yang terkait dengan kedua konsep tersebut cukup besar.

Konvergensi versus divergensi

Meskipun seleksi menyukai fenotipe yang serupa di lingkungan yang serupa, itu bukanlah fenomena yang dapat diterapkan di semua kasus.

Persamaan, dari sudut pandang bentuk dan morfologi, dapat menyebabkan organisme bersaing satu sama lain. Sebagai konsekuensi dari hal ini, seleksi mendukung divergensi antar spesies yang hidup berdampingan secara lokal, menciptakan ketegangan antara derajat konvergensi dan divergensi yang diharapkan untuk habitat tertentu.

Individu yang dekat dan memiliki relung tumpang tindih yang signifikan adalah pesaing paling kuat - berdasarkan kemiripan fenotipik mereka, yang mengarahkan mereka untuk mengeksploitasi sumber daya dengan cara yang sama.

Dalam kasus ini, seleksi divergen dapat mengarah pada fenomena yang disebut radiasi adaptif, di mana suatu garis keturunan memunculkan spesies berbeda dengan keragaman peran ekologis yang besar dalam waktu singkat. Kondisi yang mendorong radiasi adaptif antara lain heterogenitas lingkungan, tidak adanya predator, dan lain-lain.

Radiasi adaptif dan evolusi konvergen dianggap sebagai dua sisi dari "koin evolusi" yang sama.

Pada tingkat apa konvergensi terjadi?

Dalam memahami perbedaan antara konvergensi evolusioner dan kesejajaran, pertanyaan yang sangat menarik muncul: ketika seleksi alam mendukung evolusi sifat-sifat yang serupa, apakah ia terjadi di bawah gen yang sama, atau dapatkah melibatkan gen dan mutasi berbeda yang menghasilkan fenotipe serupa?

Berdasarkan bukti yang diperoleh sejauh ini, jawaban atas kedua pertanyaan tersebut tampaknya adalah ya. Ada studi yang mendukung kedua argumen tersebut.

Meskipun hingga saat ini belum ada jawaban konkrit tentang mengapa beberapa gen "digunakan kembali" dalam evolusi evolusi, ada bukti empiris yang berupaya menjelaskan masalah tersebut.

Perubahan melibatkan gen yang sama

Misalnya, evolusi berulang kali pembungaan pada tumbuhan, resistensi insektisida pada serangga, dan pigmentasi pada vertebrata dan invertebrata telah terbukti terjadi melalui perubahan yang melibatkan gen yang sama.

Namun, untuk sifat tertentu, hanya sejumlah kecil gen yang dapat mengubah sifat tersebut. Ambil contoh kasus penglihatan: perubahan dalam penglihatan warna pasti terjadi pada perubahan yang terkait dengan gen opsin.

Sebaliknya, pada karakteristik lain gen yang mengendalikannya lebih banyak. Sekitar 80 gen terlibat dalam masa berbunga tanaman, tetapi perubahan telah dibuktikan melalui evolusi hanya dalam sedikit.

Contoh

Pada tahun 1997, Moore dan Willmer bertanya-tanya seberapa umum fenomena konvergensi itu.

Untuk penulis ini, pertanyaan ini tetap tidak terjawab. Mereka berpendapat bahwa, berdasarkan contoh yang dijelaskan sejauh ini, terdapat tingkat konvergensi yang relatif tinggi. Namun, mereka berpendapat bahwa masih ada yang meremehkan konvergensi evolusioner pada makhluk hidup.

Dalam buku evolusi kita menemukan selusin contoh klasik konvergensi. Jika pembaca ingin memperluas pengetahuannya tentang subjek ini, dia dapat melihat buku McGhee (2011), di mana dia akan menemukan banyak contoh dalam berbagai kelompok pohon kehidupan.

Penerbangan pada vertebrata

Pada makhluk hidup, salah satu contoh paling menakjubkan dari konvergensi evolusioner adalah munculnya penerbangan dalam tiga garis keturunan vertebrata: burung, kelelawar, dan pterodactyl yang sekarang sudah punah.

Faktanya, konvergensi dalam kelompok vertebrata terbang saat ini melampaui modifikasi kaki depan menjadi struktur yang memungkinkan penerbangan.

Serangkaian adaptasi fisiologis dan anatomis dibagi antara kedua kelompok, seperti karakteristik memiliki usus yang lebih pendek yang dianggap mengurangi massa individu selama penerbangan, membuatnya lebih murah dan lebih afektif.

Yang lebih mengejutkan lagi, peneliti yang berbeda telah menemukan konvergensi evolusioner dalam kelompok kelelawar dan burung pada tingkat keluarga.

Sebagai contoh, kelelawar dalam famili Molossidae mirip dengan anggota famili Hirundinidae (walet dan sekutu) pada burung. Kedua kelompok dicirikan oleh penerbangan cepat, di dataran tinggi, memperlihatkan sayap yang serupa.

Demikian pula, anggota keluarga Nycteridae berkumpul dalam berbagai hal dengan burung pengicau (Passeriformes). Keduanya terbang dengan kecepatan rendah, dan memiliki kemampuan untuk bermanuver melalui vegetasi.

Aye-aye dan hewan pengerat

Contoh luar biasa dari konvergensi evolusioner ditemukan saat menganalisis dua kelompok mamalia: aye-kemarin dan tupai.

Saat ini, aye-aye (Daubentonia madagascariensis) diklasifikasikan sebagai primata lemuriform endemik Madagaskar. Makanan mereka yang tidak biasa pada dasarnya terdiri dari serangga.

Dengan demikian, aye-aye memiliki adaptasi yang telah dikaitkan dengan kebiasaan trofiknya, seperti pendengaran akut, perpanjangan jari tengah, dan gigi dengan gigi seri yang tumbuh.

Dalam hal gigi tiruan, itu mirip dengan hewan pengerat dalam beberapa hal. Tidak hanya pada penampilan gigi seri, mereka juga memiliki formula gigi yang sangat mirip.

Penampakan antara kedua taksa ini begitu mencolok sehingga ahli taksonomi pertama mengklasifikasikan aye-aye, bersama dengan tupai lainnya, dalam genus Sciurus.

Referensi

1. Doolittle, RF (1994). Evolusi konvergen: kebutuhan untuk menjadi eksplisit. Tren dalam ilmu biokimia, 19 (1), 15-18.
2. Greenberg, G., & Haraway, MM (1998). Psikologi komparatif: Buku pegangan. Routledge.
3. Kliman, RM (2016). Ensiklopedia Biologi Evolusioner. Pers Akademik.
4. Losos, JB (2013). Panduan Princeton untuk evolusi. Princeton University Press.
5. McGhee, GR (2011). Evolusi konvergen: bentuk terbatas yang paling indah. MIT Press.
6. Morris, P., Cobb, S., & Cox, PG (2018). Evolusi konvergen di Euarchontoglires. Surat biologi, 14 (8), 20180366.
7. Rice, SA (2009). Ensiklopedia evolusi. Infobase Publishing.
8. Starr, C., Evers, C., & Starr, L. (2010). Biologi: konsep dan aplikasi tanpa fisiologi. Pembelajaran Cengage.
9. Stayton CT (2015). Apa arti evolusi konvergen? Interpretasi konvergensi dan implikasinya dalam pencarian batas evolusi. Fokus antarmuka, 5 (6), 20150039.
10. Bangun, DB, Bangun, MH, & Specht, CD (2011). Homoplasy: dari mendeteksi pola hingga menentukan proses dan mekanisme evolusi. sains, 331 (6020), 1032-1035.