Genetika Populasi Dan Seleksi Alam-2011

download Genetika Populasi Dan Seleksi Alam-2011

of 27

description

slide Genetika Populasi Dan Seleksi Alam

Transcript of Genetika Populasi Dan Seleksi Alam-2011

  • Prof. Dr. Sulmin Gumiri, MSc.8 Oktober, 2011

  • Topik hari ini

    Pendahuluan Distribusi variasi genetik antar individu dalam populasi atau

    antar subpopulasi dan lokalitas Inbreeding: perkawinan antar kerabat dekat Perubahan genetika dalam populasi kecil Variasi geografi dari gene pool Kelangkaan dan kepunahan

  • Darwin Pada tahun 1835 Charles Darwin mendatangi kepulauan Galapagos dan

    menemukan beraneka ragam populasi yang berevolusi dari satu garis keturunan yang sama

    Setelah membaca tulisan Thomas Maltus pada tahun 1838, Darwin kemudian mencetuskan sebuah teori di mana setiap individu memiliki kelebihan untuk berkompetesi dengan yang lain karena mendapat anugerah karakteristik yang menguntungkan

    TeoriTeori EvolusiEvolusi karenakarena adanyaadanya seleksiseleksi alamalam

  • Seleksi alam Adalah sentesis dari beberapa hasil observasi dan pemikiran-pemikiran yang

    berkembang pada zaman Darwin

    Merupakan hepotesis pembenaran pertama kali tentang mekanisme dari evolusi

  • 4 postulat (dalil) Darwin tentang teori Evolusi karena Seleksi alam1. Setiap organisme akan melahirkan organisme yang mirip: - Keturunan

    terlahir, bertingkah laku, memiliki fungsi dan sebagainya yang sangat mirip dengan induknya.

    2. Selalu ada kesempatan untuk perbedaan antara individu-individu dalam populasi/species. Beberapa variasi (perbedaan antar sesama induk) dapat diturunkan (diwariskan ke keturunannya).

    3. Selalu lebih banyak keturunan yang dihasilkan pada setiap generasi dibandingkan dengan yang bisa didukung oleh lingkungan (bertahan hidup)

    4. Beberapa individu, karena sifat fisik dan tingkah lakunya, memiliki peluang bertahan hidup yang lebih besar dan bereproduksi dibandingkan dengan yang lainnya dalam populasi yang sama.

  • Individual and DNA DNA adalah kependekan dari DeoxyriboNucleic Acid, yaitu senyawa organik

    yang terdapat dalam kromatin inti sel yang berfungsi untuk mengatur kehidupan sel dan tubuh suatu makhluk hidup

  • DNA and Gene

    Gen (gene) adalah bagian DNA yang mengandung kode genetik yang diperlukan untuk menghasilkan protein tertentu. Sebuah gen memiliki banyak alleles dan individu-individu bisa memiliki genotif homozygous atau heterozygous.

  • Gene and alleles Allelles adalah Gen yang berlokus sama pada kromosom tapi memiliki sifat yang

    bervariasi disebabkan mutasi pada gen asli

    Penotif (tampilan fisik) yang terlihat tergantung kepada apakah allelesnya dominan, resesif atau kodominan

    Polymorfisme adalah istilah yang mengacu kepada keberadaan alleles dalam suatu populasi. Suatu populasi atau species bisa saja polimorfik untuk warna atau pada beberapa fungsi biokimia, misalnya dalam warna warni bunga atau kadar racun pada tanaman.

  • Polymorphism in animals

  • Genetic variation

  • Distribusi variasi genetik antar individu dalam populasi atau antar sub populasi dan lokalitas adalah melalui pencirian genetik dari individu yang melakukan dispersal

    Salah satu pertanyaan yang terkait dengan penyebab dispersal dari organisme adalah apakah individu yang melakukan dispersal memiliki genetik yang berbeda?

    Dalam satu populasi individu-individu imigran dan emigran biasanya secara genetik dan penotif cenderung berbeda satu dengan yang lain. Ada kalanya, individu-individu yang keluar dari satu populasi (disperse) adalah para spesialis, misalnya mereka pada umumnya anggota dari satu jenis kelamin, atau bisa juga individu-individu yang memiliki sayap pada species dimorfik (bersayap dan tidak bersayap).

    Pada beberapa species, individu yang melakukan dispersal didominasi oleh jenis kelamin jantan, tetapi pada species yang lain didominasi oleh jenis betina

    A. Distribusi variasi genetik antar individu dalam populasi atau antar subpopulasi dan lokalitas

  • Polymorphism and dispersal

  • Inbreeding adalah perkawinan antar kerabat dalam satu keturunan, misalnya antar saudara, dengan sepupu, atau antar induk dengan keturunannya.

    Salah satu penyebab inbreeding adalah jika terjadi kondisi di mana organisme dan keturunannya selalu terdistribusi secara teragregat bersama-sama, sehingga terdapat banyak sekali peluang untuk terjadinya perkawinan antar kerabat

    Salah satu konsekuensi dari dispersal adalah terjadinya percampuran antar keturunan dari induk yang berbeda sehingga memberikan peluang yang lebih besar untuk terjadinya outbreeding.

    Para ahli ekologi membuktikan bahwa inbreeding dapat mempengaruhi penurunan harapan hidup dan kesuburan keturunan

    Contoh: Hasil studi di Inggris membuktikan bahwa tingkat kematian anak burung disarangnya jauh lebih tinggi (27,7%) pada anak-anak burung hasil inbreeding dibandingkan dengan anak-anak burung hasil outbreeding (16,2%)...... (Greenwood et al. 1978)

    B. B. Inbreeding: perkawinan antar kerabat dekat

  • Inbreeding and its effect

  • Terdapat argumen diantara para ahli bahwa semua organisme pasti memiliki sifat-sifat untuk melakukan dispersal

    Dispersal sebenarnya penuh dengan resiko, karena itu selalu ada keseimbangan resiko antara keinginan tinggal lebih lama di habitat yang sudah ditempati selama ini dengan sumberdaya berbahaya jika melakukan kolonisasi baru

    Di habitat yang paling stabil sekalipun, terlihat bahwa dalam sejarah evolusinya, semua organisme telah mengalami tekanan seleksi yang mendorong dispersal dari sebagian keturunan mereka

    C. C. Perubahan genetika dalam populasi kecil

  • PotensiPotensi dispersal, dispersal, populasipopulasi besarbesar dandan kecilkecil

  • Variasi genetik dalam populasi dan species dapat diduga secara langsung dari DNA atau berdasarkan variasi protein.

    Apabila suatu populasi mengalami pengurangan jumlah secara mendadak, maka populasi tersebut akan mengalami perubahan frekuensi gen dan pengurangan jumlah total variasi genetiknya. Pada populasi yang kecil, pengurangan jumlah mendadak ini bisa mengakibatkan kehilangan sama sekali variasi genetik. Walaupun jumlah populasi mungkin membaik kembali, tetapi variasi genetik akan tetap rendah selama beberapa generasi

    D. D. Variasi geografi dari gene pool

  • Genetic drift and gene pool

  • Microevolution

  • Kelangkaan biasanya selalu dikaitkan dengan tiga kondisi: (1) ukuran rentang geografis (besar atau kecil), (2) kekhususan habitat (lebar atau sempit), dan (3) ukuran populasi lokal (tinggi atau rendah)

    Satu species yang sudah semakin berkurang jumlahnya akan terancam kehilangan variasi genetik dan depresi inbreeding.

    Banyak sekali habitat seperti lahan basah, padang rumput dan hutan mengalami perubahan baik pengurangan luas, diubah atau dirusak, biasanya untuk pertanian. Degradasi habitat akan menyebabkan pengurangan atau bahkan kehilangan species. Fragmentasi habitat mengurangi luasan habitat dan akan memperlebar jarak antar patches yang tersisa. Pada akhirnya akan terjadi kehilangan species.

    Kepunahan adalah proses alami, meskipun kejadiannya akhir-akhir ini semakin banyak akibat ulah manusia. Penyebab antrofogenik kepunahan species misalnya akibat perburuan, gangguan habitat dan introduksi species baru.

    E. E. Kelangkaan dan kepunahan

  • Fragmented habitat

  • Gene flow in a continous and fragmented habitat

  • The importance of corridors in a fragmented habitat

  • Contoh:

    Bayangkan satu populasi yang sebagian besar organismenya memiliki genotif O yang cenderung selalu tinggal di sarang atau non dispersif, dan sebagian kecil memiliki genotif mutan X , yang meskipun memelihara anak-anak-anaknya di sarang tetapi selalu berpikiran untuk melakukan dispersal. Maka cepat atau lambat organisme dengan genotif O akan tereliminasi dan organisme dengan genotif X akan mendominasi populasi tersebut.

  • DISPERSAL ADALAH STRATEGI STABIL UNTUK BEREVOLUSI / EVOLUTIONARY STABLE STRATEGY (ESS)