SELEKSI ALAM: MEKANISME, BUKTI, JENIS DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

The seleksi alam merupakan mekanisme evolusi yang diajukan oleh naturalis Inggris Charles Darwin, di mana ada adalah sebuah keberhasilan reproduksi diferensial antara individu-individu dalam suatu populasi.

Seleksi alam bertindak dalam kaitannya dengan reproduksi individu yang membawa alel tertentu, meninggalkan lebih banyak keturunan daripada individu lain dengan alel berbeda. Individu-individu ini bereproduksi lebih banyak dan karenanya meningkatkan frekuensinya. Proses seleksi alam Darwinian memunculkan adaptasi.

Sumber: lihat Sumber, melalui Wikimedia Commons Dalam terang genetika populasi, evolusi didefinisikan sebagai variasi frekuensi alel dalam populasi. Ada dua proses atau mekanisme evolusi yang menyebabkan perubahan ini: seleksi alam dan pergeseran gen.

Charles Darwin

Seleksi alam telah disalahpahami sejak Darwin pertama kali mengemukakan gagasan-gagasan terobosannya. Mengingat konteks politik dan sosial pada masa itu, teori naturalis secara keliru diekstrapolasi ke masyarakat manusia, frase yang muncul saat ini viral oleh media dan dokumenter seperti "survival of the fittest."

Apa itu seleksi alam?

Seleksi alam adalah mekanisme yang diajukan oleh naturalis Inggris Charles Darwin pada tahun 1859. Subjek ini dibahas dengan sangat rinci dalam mahakaryanya The Origin of Species.

Ini adalah salah satu gagasan terpenting di bidang biologi, karena menjelaskan bagaimana semua bentuk kehidupan yang dapat kita hargai hari ini berasal. Ini sebanding dengan gagasan ilmuwan hebat dalam disiplin lain, seperti Isaac Newton, misalnya.

Darwin menjelaskan melalui banyak contoh yang diamati selama perjalanannya bagaimana spesies bukanlah entitas yang tidak berubah dalam waktu dan mengusulkan bahwa mereka semua berasal dari satu nenek moyang yang sama.

Meskipun terdapat lusinan definisi seleksi alam, yang paling sederhana dan konkret adalah dari Stearns & Hoekstra (2000): “seleksi alam adalah variasi keberhasilan reproduksi yang terkait dengan sifat yang diwariskan”.

Perlu disebutkan bahwa evolusi, dan seleksi alam, tidak mengejar tujuan atau sasaran tertentu. Ini hanya menghasilkan organisme yang beradaptasi dengan lingkungan mereka, tanpa spesifikasi konfigurasi potensial apa pun yang akan dimiliki organisme ini.

Mekanisme

Beberapa penulis menyatakan bahwa seleksi alam adalah keniscayaan matematis, karena ia terjadi setiap kali tiga dalil terpenuhi, yang akan kita lihat di bawah ini:

Variasi

Individu yang termasuk dalam populasi menunjukkan variasi. Faktanya, variasi adalah sine qua non untuk berlangsungnya proses evolusi.

Variasi organisme terjadi pada tingkat yang berbeda, dari variasi nukleotida yang menyusun DNA hingga morfologi dan variasi perilaku. Saat kami menurunkan level, kami menemukan lebih banyak variasi.

Heritabilitas

Ciri tersebut harus dapat diwariskan. Variasi yang ada dalam populasi ini harus diturunkan dari orang tua ke anak-anak. Untuk memverifikasi apakah suatu sifat dapat diwariskan, parameter yang disebut "heritabilitas" digunakan, yang didefinisikan sebagai proporsi varians fenotipik karena variasi genetik.

Secara matematis, ini dinyatakan sebagai h ² = V _G / (V _G + V _E ). Dimana V _G adalah varians genetik dan V _E adalah produk varians lingkungan.

Ada cara yang sangat sederhana dan intuitif untuk mengukur heritabilitas: ukuran karakter orang tua vs. karakter pada anak-anak. Misalnya, jika kami ingin memastikan heritabilitas ukuran paruh pada burung, kami mengukur ukuran y pada induk dan memplotnya versus ukuran pada keturunan.

Jika kita mengamati bahwa grafik cenderung garis (r ² mendekati 1) kita dapat menyimpulkan bahwa karakteristik tersebut dapat diwariskan.

Karakter yang bervariasi terkait dengan

Kondisi terakhir bagi seleksi alam untuk bertindak dalam populasi adalah hubungan sifat dengan kebugaran - parameter ini mengukur kemampuan individu untuk bereproduksi dan bertahan hidup, dan bervariasi dari 0 hingga 1.

Dengan kata lain, ciri ini harus meningkatkan keberhasilan reproduksi pembawanya.

Contoh hipotetis: ekor tupai

Tupai Kaibaba

Mari kita ambil hipotesis populasi tupai dan pikirkan apakah seleksi alam dapat bertindak atau tidak.

Hal pertama yang harus kita lakukan adalah memeriksa apakah terdapat variasi dalam populasi. Kita dapat melakukan ini dengan mengukur karakter yang menarik. Misalkan kita menemukan variasi pada ekor: ada varian dengan ekor yang panjang dan ekor yang pendek.

Selanjutnya, kita harus mengonfirmasi apakah karakteristik "ukuran antrian" dapat diwariskan. Untuk melakukan ini, kami mengukur panjang ekor induk dan memplotkannya dengan panjang ekor anaknya. Jika kita menemukan hubungan yang linier antara kedua variabel tersebut, berarti memang heritabilitasnya tinggi.

Akhirnya, kita harus memastikan bahwa ukuran ekor meningkatkan keberhasilan reproduksi pengangkut.

Ekor yang lebih pendek memungkinkan individu untuk bergerak lebih mudah (ini belum tentu benar, ini hanya untuk tujuan pendidikan), dan memungkinkan mereka untuk melarikan diri dari predator lebih berhasil daripada operator berekor panjang.

Dengan demikian, dari generasi ke generasi, karakteristik “strain pendek” akan lebih sering terjadi pada populasi. Ini adalah evolusi melalui seleksi alam. Dan hasil dari proses yang sederhana ini - tetapi sangat kuat - adalah adaptasi.

Bukti

Seleksi alam, dan evolusi secara umum, didukung oleh bukti yang luar biasa kuat dari berbagai disiplin ilmu, termasuk paleontologi, biologi molekuler, dan geografi.

Catatan fosil

Rekaman fosil adalah bukti paling jelas bahwa spesies bukanlah entitas yang kekal, seperti yang diperkirakan sebelum zaman Darwin.

Homologi

Keturunan dengan modifikasi yang dibesarkan dalam asal usul spesies, mendapat dukungan dalam struktur homolog - struktur dengan asal mula yang sama, tetapi itu dapat menghadirkan variasi tertentu.

Misalnya, lengan manusia, sayap kelelawar, dan sirip ikan paus adalah struktur yang homolog satu sama lain, karena nenek moyang yang sama dari semua garis keturunan ini memiliki pola tulang yang sama di bagian atas. Di setiap kelompok, strukturnya telah dimodifikasi tergantung gaya hidup organisme.

Biologi molekuler

Dengan cara yang sama, kemajuan dalam biologi molekuler memungkinkan kita mengetahui urutan dalam organisme yang berbeda dan tidak ada keraguan bahwa ada asal mula yang sama.

Observasi langsung

Akhirnya, kita dapat mengamati mekanisme seleksi alam yang sedang bekerja. Kelompok tertentu dengan waktu generasi yang sangat singkat, seperti bakteri dan virus, memungkinkan untuk mengamati evolusi kelompok dalam waktu yang singkat. Contoh tipikal adalah evolusi antibiotik.

Apa itu bukan seleksi alam?

Meskipun evolusi adalah ilmu yang memahami biologi - mengutip ahli biologi terkenal Dobzhansky "tidak ada yang masuk akal dalam biologi kecuali dalam terang evolusi" - ada banyak kesalahpahaman dalam biologi evolusi dan mekanisme terkait. adalah.

Seleksi alam tampaknya menjadi konsep yang populer, tidak hanya untuk akademisi, tetapi juga untuk masyarakat umum. Namun, selama bertahun-tahun, gagasan tersebut telah terdistorsi dan disalahartikan baik di dunia akademis maupun di media.

Ini bukan survival of the fittest

Ketika menyebut "seleksi alam", hampir tidak mungkin untuk tidak membayangkan frasa seperti "survival of the fittest or the fittest." Meskipun frasa ini sangat populer dan telah digunakan secara luas dalam film dokumenter dan sejenisnya, frasa tersebut tidak secara akurat mengungkapkan arti seleksi alam.

Seleksi alam secara langsung berkaitan dengan reproduksi individu dan tidak langsung untuk kelangsungan hidup. Logikanya, semakin lama seseorang hidup, semakin besar kemungkinannya untuk bereproduksi. Namun, hubungan langsung dari mekanisme tersebut adalah dengan reproduksi.

Dengan cara yang sama, organisme yang "lebih kuat" atau "lebih atletis" tidak selalu berkembang biak dalam jumlah yang lebih banyak. Untuk alasan ini, frase terkenal harus ditinggalkan.

Itu tidak identik dengan evolusi

Evolusi adalah proses dua langkah: yang menyebabkan variasi (mutasi dan rekombinasi), yang acak, dan langkah kedua yang menentukan perubahan frekuensi alel dalam populasi.

Tahap terakhir ini dapat terjadi melalui seleksi alam atau melalui pergeseran genetik atau genetik. Karenanya, seleksi alam hanyalah bagian kedua dari fenomena yang lebih besar yang disebut evolusi ini.

Jenis dan contoh

Ada berbagai klasifikasi seleksi. Yang pertama mengklasifikasikan peristiwa seleksi menurut pengaruhnya terhadap mean dan varians dalam distribusi frekuensi karakter yang dipelajari. Ini adalah: stabilisasi, seleksi terarah dan mengganggu

Kami juga memiliki klasifikasi lain yang bergantung pada variasi kesesuaian menurut frekuensi berbagai genotipe dalam populasi. Ini adalah pilihan yang bergantung pada frekuensi positif dan negatif.

Terakhir, ada seleksi keras dan lunak. Klasifikasi ini bergantung pada adanya persaingan antar individu dalam populasi dan besarnya tekanan seleksi. Kami akan menjelaskan tiga jenis pemilihan terpenting di bawah ini:

Menstabilkan seleksi

Ada seleksi yang menstabilkan ketika individu yang memiliki karakter "rata-rata" atau lebih sering (mereka yang berada pada titik tertinggi dalam distribusi frekuensi) adalah mereka dengan kebugaran tertinggi.

Sebaliknya, individu yang ditemukan di ekor lonceng, jauh dari rata-rata, tereliminasi dari generasi ke generasi.

Dalam model seleksi ini, mean tetap konstan sepanjang generasi, sementara variansnya menurun.

Contoh klasik dari seleksi stabilisasi adalah berat badan anak saat lahir. Meskipun kemajuan medis telah mengurangi tekanan selektif ini dengan prosedur seperti operasi caesar, ukuran seringkali menjadi faktor penentu.

Bayi kecil kehilangan panas dengan cepat, sementara bayi yang secara signifikan lebih berat dari biasanya mengalami masalah dalam persalinan.

Jika seorang peneliti berusaha untuk mempelajari jenis seleksi yang terjadi pada populasi tertentu dan hanya menghitung rata-rata karakteristik, dia mungkin mencapai kesimpulan yang salah, percaya bahwa evolusi tidak terjadi dalam populasi. Untuk alasan ini, penting untuk mengukur varians karakter.

Pemilihan arah

Model pemilihan terarah mengusulkan bahwa individu yang berada di salah satu ekor distribusi frekuensi bertahan sepanjang generasi, baik itu di sektor kiri atau kanan.

Dalam model pemilihan arah, mean bergeser dari generasi ke generasi, sedangkan varians tetap konstan.

Fenomena seleksi buatan yang dilakukan oleh manusia pada hewan dan tumbuhan peliharaannya merupakan seleksi terarah yang khas. Secara umum, hal ini bertujuan agar hewan (misalnya sapi) lebih besar, menghasilkan lebih banyak susu, lebih kuat, dll. Hal yang sama terjadi pada tumbuhan.

Dari generasi ke generasi, rata-rata karakter yang dipilih dari populasi bervariasi sesuai dengan tekanan. Dalam kasus sapi yang lebih besar dicari, rata-rata akan meningkat.

Dalam sistem biologis alami, kita dapat mengambil contoh bulu pada mamalia kecil tertentu. Jika suhu terus menurun di habitatnya, varian yang memiliki lapisan lebih tebal akan dipilih dengan mutasi acak.

Seleksi yang mengganggu

Seleksi mengganggu bekerja dengan mengutamakan individu yang paling jauh dari rata-rata. Seiring berlalunya generasi, frekuensi antrian meningkat, sementara individu yang sebelumnya mendekati rata-rata mulai berkurang.

Dalam model ini, rata-rata dapat dipertahankan konstan, sementara varians meningkat - kurva semakin lebar dan lebar hingga akhirnya terbagi menjadi dua.

Disarankan bahwa jenis seleksi ini dapat menyebabkan peristiwa spesiasi, asalkan terjadi isolasi yang memadai antara dua morfologi yang terletak di ujung ekor.

Misalnya, spesies burung tertentu mungkin memiliki variasi yang mencolok pada paruhnya. Misalkan ada benih optimal untuk paruh sangat kecil dan benih optimal untuk paruh sangat besar, tetapi paruh menengah tidak mendapatkan makanan yang sesuai.

Dengan demikian, dua ekstrem akan meningkat dalam frekuensi dan, jika kondisi yang tepat diberikan yang mendamaikan peristiwa spesiasi, mungkin seiring waktu individu dengan variasi puncak yang berbeda akan menjadi dua spesies baru.

Sumber: Ealbert17, dari Wikimedia Commons

Referensi

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologi: sains dan alam. Pendidikan Pearson.
2. Darwin, C. (1859). Tentang asal usul spesies melalui seleksi alam. Murray.
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. Rice, S. (2007). Ensiklopedia Evolusi. Fakta di File.
7. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologi: Ilmu Dinamis. Pendidikan Nelson.
8. Soler, M. (2002). Evolusi: dasar Biologi. Proyek Selatan.