ALIRAN GEN: MEKANISME, KONSEKUENSI DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

The aliran gen atau aliran gen, dalam biologi, mengacu pada pergerakan gen dari satu populasi yang lain. Umumnya, istilah tersebut digunakan secara sinonim dengan proses migrasi - dalam arti evolusionernya.

Dalam penggunaan umum, migrasi menggambarkan pergerakan musiman individu dari satu wilayah ke wilayah lain, untuk mencari kondisi yang lebih baik, atau untuk tujuan reproduksi. Namun, bagi ahli biologi evolusioner, migrasi melibatkan transfer alel dari sekumpulan gen antar populasi.

Sumber: Jessica Krueger, dari Wikimedia Commons

Dalam terang genetika populasi, evolusi didefinisikan sebagai perubahan frekuensi alel dari waktu ke waktu.

Mengikuti prinsip kesetimbangan Hardy-Weinberg, frekuensi akan bervariasi setiap kali ada: seleksi, mutasi, penyimpangan dan aliran gen. Karena alasan ini, aliran gen dianggap sebagai kekuatan evolusioner yang sangat penting.

Mekanisme aliran gen

Mekanisme dan penyebab yang memulai pergerakan gen dalam suatu populasi sangat terkait dengan karakteristik yang melekat pada kelompok studi. Ini dapat terjadi karena imigrasi atau emigrasi individu tertentu dalam keadaan reproduktif, atau mungkin akibat pergerakan gamet.

Sebagai contoh, salah satu mekanismenya mungkin sesekali menyebar bentuk remaja dari suatu spesies hewan ke populasi yang jauh.

Dalam kasus tanaman, mekanismenya lebih mudah dijabarkan. Gamet tanaman diangkut dengan berbagai cara. Beberapa garis keturunan menggunakan mekanisme abiotik, seperti air atau angin, yang dapat membawa gen ke populasi yang jauh.

Demikian pula halnya dengan penyebaran biotik. Banyak hewan pemakan buah berpartisipasi dalam penyebaran benih. Misalnya, di daerah tropis, burung dan kelelawar memainkan peran penting dalam penyebaran tumbuhan yang sangat penting bagi ekosistem.

Dengan kata lain, laju migrasi dan aliran gen bergantung pada kapasitas penyebaran garis keturunan yang dipelajari.

Migrasi dan keseimbangan Hardy-Weinberg

Untuk mempelajari pengaruh migrasi terhadap ekuilibrium Hardy-Weinberg, model pulau sering digunakan sebagai penyederhanaan (model migrasi pulau-benua).

Karena populasi pulau relatif kecil dibandingkan dengan populasi di daratan, transfer gen apapun dari pulau ke daratan tidak berpengaruh pada frekuensi genotipe dan alel di daratan.

Karena alasan ini, aliran gen hanya berpengaruh dalam satu arah: dari daratan ke pulau.

Apakah frekuensi alel bervariasi?

Untuk memahami pengaruh peristiwa migrasi ke pulau tersebut, perhatikan contoh hipotetis lokus dengan dua alel A ₁ dan A ₂ . Kita harus mencari tahu apakah pergerakan gen ke pulau itu menyebabkan variasi frekuensi alel.

Mari kita asumsikan bahwa frekuensi alel A ₁ sama dengan 1 - yang berarti bahwa alel tersebut tetap dalam populasi, sedangkan pada populasi kontinental adalah alel A ₂ yang tetap. Sebelum dewasa individu di pulau itu, 200 individu bermigrasi ke sana.

Setelah gen mengalir, frekuensi akan berubah, dan sekarang 80% akan menjadi "asli", sedangkan 20% baru atau kontinental. Dengan contoh sederhana ini, kita dapat mendemonstrasikan bagaimana pergerakan gen menyebabkan perubahan frekuensi alel - sebuah konsep kunci dalam evolusi.

Konsekuensi aliran gen

Ketika ada aliran gen yang ditandai antara dua populasi, salah satu konsekuensi yang paling intuitif adalah bahwa proses ini bertanggung jawab untuk menipiskan kemungkinan perbedaan antara kedua populasi.

Dengan cara ini, aliran gen dapat bertindak berlawanan arah dengan gaya evolusi lain yang berusaha mempertahankan perbedaan dalam komposisi reservoir genetik. Seperti mekanisme seleksi alam misalnya.

Konsekuensi kedua adalah penyebaran alel yang bermanfaat. Mari kita anggap bahwa dengan mutasi sebuah alel baru muncul yang memberikan keuntungan selektif tertentu kepada para pengangkutnya. Ketika ada migrasi, alel baru diangkut ke populasi baru.

Aliran gen dan konsep spesies

Konsep biologis spesies sangat dikenal luas dan tentunya paling banyak digunakan. Definisi ini sesuai dengan skema konseptual genetika populasi, karena melibatkan kumpulan gen - unit di mana frekuensi alel berubah.

Dengan cara ini, menurut definisi, gen tidak berpindah dari satu spesies ke spesies lainnya - tidak ada aliran gen - dan karena alasan inilah spesies tersebut menunjukkan karakteristik tertentu yang memungkinkan mereka untuk dibedakan. Mengikuti garis ide ini, aliran gen menjelaskan mengapa spesies membentuk "cluster" atau pengelompokan fenetik.

Lebih jauh, gangguan aliran gen memiliki konsekuensi penting dalam biologi evolusi: hal itu mengarah - dalam banyak kasus - pada peristiwa spesiasi atau pembentukan spesies baru. Aliran gen dapat diinterupsi oleh berbagai faktor, seperti keberadaan penghalang geografis, preferensi di tingkat pacaran, di antara mekanisme lainnya.

Kebalikannya juga benar: keberadaan aliran gen berkontribusi pada semua organisme di wilayah yang tersisa sebagai satu spesies.

Contoh

Migrasi ular Nerodia sipedon adalah kasus aliran gen yang terdokumentasi dengan baik dari populasi benua ke sebuah pulau.

Spesies ini polimorfik: mungkin memiliki pola pita yang signifikan atau tidak memiliki pita sama sekali. Dalam penyederhanaan, pewarnaan ditentukan oleh satu lokus dan dua alel.

Secara umum, ular benua dicirikan dengan menunjukkan pola pita. Sebaliknya, mereka yang mendiami pulau tidak memilikinya. Para peneliti menyimpulkan bahwa perbedaan morfologi disebabkan oleh tekanan selektif yang berbeda di setiap wilayah.

Di pulau-pulau tersebut, individu cenderung berjemur di permukaan bebatuan di dekat pantai. Tidak adanya pita terbukti memfasilitasi kamuflase di bebatuan pulau. Hipotesis ini dapat diuji menggunakan percobaan pemberian tag dan menangkap kembali.

Untuk alasan adaptif ini, kami berharap populasi pulau hanya terdiri dari organisme yang tidak terikat. Namun, ini tidak benar.

Setiap generasi datang kelompok baru organisme berpita dari benua itu. Dalam kasus ini, migrasi bertindak sebagai kekuatan melawan seleksi.

Referensi

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologi: sains dan alam. Pendidikan Pearson.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Undangan ke Biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analisis evolusioner. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolusi. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip-prinsip zoologi yang terintegrasi (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Evolusi dan keragaman kehidupan: Esai pilihan. Harvard University Press.
7. Soler, M. (2002). Evolusi: dasar Biologi. Proyek Selatan.