Pertemuan 6_Asal-Usul Spesies Dan Spesiasi

(a) Similarity between different speciesDasar : interfertilitas meskipun tdpt kesamaan morfologi fisikMeskipun mirip secara fisik, tapi jika mereka kawin terjadi interfertilitas (tidak menghasilkan keturunan)

*Figure 24.2 The biological species concept is based on the potential to interbreed rather than on physical similarity

Manusia yg sangat beranekaragam hanya tergolong 1 spesies: Homo sapiens(b) Diversity within a speciesJika mereka kawin akan terjadi fertilitas

*Figure 24.2 The biological species concept is based on the potential to interbreed rather than on physical similarity

Copyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

Isolasi ReproduktifIsolasi Reproduktif adlfaktorbiologis yg menghambatdua spesiesmenghasilkan keturunan yg fertil Tidak ada kesesuaian ciri reproduktif (kemampuan berreproduksi)isolasiReproduksidpt terjadioleh faktor yg menghalangifertilisasi shg menghambat pencampuran gen dg spesies lainHibridaadalahketurunan daripersilangan antaraspesies yg berbeda secara alamiah. Hibrid jika kawin tidak akan infertil

*


Terhambatnya perkawinan antara spesies yg berbedauntuk menghasilkan keturunan yg hidup dan fertil Mencegahkeberhasilan perkawinan yg dekat kekerabatannyaTerhambatnya pembuahantelur jikaantara spesies berhasil mengawiniBarrier Prezygotic dan Pascazygotic:

*

Barrier prezygotic adalah hambatan sebelum membentuk zygot (telur dan sperma tdk dpt bersatu). Ini dapat terjadi sebagai akibat dari:Isolasi habitatIsolasi temporalIsolasi perilakuIsolasi mekanikBarrier postzygotic adalah hambatan setelah terbentuk zygot/keturunan (keturunannya infertil). Ini dapat terjadi sebagai akibat dari:Menurunnya viabilitas hibridMenurunnya fertilitas hibridTidak berkembangnya (mati) hibridJenis Barrier Prezygotic dan Pascazygotic:

Fig. 24-4Prezygotic barriersHabitat IsolationIndividualsof differentspeciesTemporal IsolationBehavioral IsolationMatingattemptMechanical IsolationGametic IsolationFertilizationReduced Hybrid ViabilityReduced Hybrid FertilityPostzygotic barriersHybrid BreakdownViable,fertileoffspring(a)(b)(d)(c)(e)(f)(g)(h)(i)(j)(l)(k)Gambaran dari barrier prezygotic dan pascazygotic

*Figure 24.4 Reproductive barriers

Prezygotic barriersHabitat IsolationTemporal IsolationBehavioral IsolationMechanical IsolationGametic IsolationMatingattemptInfertilizationIndividualsof differentspecies

Dua spesiesyg hidup diwilayah yg sama dan tidak terisolasioleh hambatanfisik maupun geografis akan tetapi habitat dan nichenya berbeda. Akibat perbedaan habitat dan niche tsb mereka jarang bertemu atau bahkan tidak pernah bertemu, meskipun mereka bisa saja saling bertemu tapi tidak terjadi perkawinan.Contoh: Ular Thamnosis yg hidup di air dan darat tdk mempunyai peluang saling kawin, Spesies parasit pada inang berbeda (tumbh dan hewan) tidak punya peluang saling kawinIsolasihabitat:

*

Water-dwelling ThamnophisTerrestrial ThamnophisIsolasihabitat:


Spesies dg wilayah geografis sama tetapi kedua spesies tsb tdk saling mengawini krn musim kawinnya berbedaSpesiesyg berkembang biakpd waktu yg berbedahari,musim, atautahun menyebabkantidak dpt bercampurnyagametCntoh:

Musang eastern (Spilogale putorius) dan musang western (Spilogale gracilis)anggrek jenis-jenis Dendrobium berbunga pd hari yg berbedaIsolasi temporer:

*


Isolasi temporerEastern spotted skunk(Spilogale putorius)Western spotted skunk(Spilogale gracilis)


Sinyal khusus yg menarik pasangan kawin dan perilaku efektif lainnya yang unik sangat berbeda shg menghambat perkawinan suatu spesieshewan2 berkerabat dekatContoh:

kunang2 memancarkan cahya dg pola tertentu utk menarik pasangannya dan pasangan merespon balik dg pencahayaan tertentu pulaRitual percumbuan (Courtship) pd burung di GalapagosIsolasiperilaku:

*

Fig. 24-4g(e)Courtship ritual of blue-footed boobiesIsolasiperilaku:



spesies yg berkerabat dekat gagal terjadi perkawinan krn perbedaanmorfologis atau anatomisshg mencegah keberhasilan perkawinanContoh perbedaan anatomis:

tumbuhan berbunga yg penyerbukannya oleh serangga/hewan lainContoh morfologis:

bekicot berukuran sangat beda satu sama lainBekicot dg putaran spiral cangkang berbedaIsolasimekanik:

*

Fig. 24-4h(f)Brady baena with shells spiraling in opposite directionsIsolasimekanik:



Spermadarisatu spesiesmungkin tidakbisa membuahi seltelur darispesies lain gamet2 jarang menyatu membtk zigotContoh: pembuahan internal (pembuahan di dlm saluran sel telur betina berspesies lain), ekternal (pembuahan hewan air dg dikeluarkan ke air sekitarnya pelapisan telur yg tdk sama antar spesies yg sama

Isolasigametik:

*

Fig. 24-4k(g)Sea urchinsIsolasigametik:



Sel sperma dr satu spesies dpt membuahi ovum dr spesies yg lain Tapi zigothibridaterhambat perberkembangannya untuk mjdorganisme dewasa yg hidup danfertil. Ini dpt terjadi krn:Berkurangnyaviabilitas hibrida: tdk kesesuaian genetik antara kedua spesies, cnt: katak RanaBerkurangnyafertilitashibrida: meski terjadi hibridisasi ttp keturunan mandul, cnt: perkawinan kuda dan keledaiRusaknya hibrida yg terbentuk: spesies berbeda yg kawin silang pd turunan 1 (F1) hidup dan fertil ttp hibrid berikutnya (F2) tdk fertil/ mandul. Contoh: biji tumbh mjd cacat dan lemah/ mati

HambatanPostzygotic:

*

Reduced Hybrid ViabilityReduced Hybrid FertilityHybrid BreakdownFertilizationViable,fertileoffspringPostzygotic barriers

Fig. 24-4l(h)Ensatina hybridReduced Hybrid Viability


Fig. 24-4m(i)DonkeyHorseMule (sterile hybrid)Reduced Hybrid Fertility


Fig. 24-4p(l)Hybrid cultivated rice plants withstunted offspring (center)Hybrid Breakdown



Konsepspesies :menekankan kesatuandlm suatu spesies

Konsepspesiesmorfologimendefinisikan spesiesdgstruktural kenampakan fisik yg terukur ini berlaku untukspesiesseksual danaseksualnamun bergantungkriteria subjektifKonsep spesies pengenalan: menekankan adaptasi perkawinan yg telah mantap dlm suatu populasi, krn indv mengenali ciri-ciri pasangan yg sesuaiKonsep spesies kohesi: berfokus pd mekanisme mempertahankan spesies sbg btk fenotip tersendiri melibatkan hibridisasi

*


Konsepspesiesekologis: pandangansuatu spesiesdalam hal nicheekologi (dmn hidup dan apa yg dilakukan) ini berlaku untukspesiesseksual danaseksualdan menekankan peranseleksi alamKonsep spesiesevolusioner:mendefinisikansuatu spesies sebagai suatu urutan popl tetua dan keturunannya yg berkembang secara bebas dr kelp lain ini berlaku utkspesiesseksual danaseksual,tetapi bisa menjadi sulituntuk menentukantingkat perbedaanutk spesiesterpisah

Konsepspesies:

*


Cara pembtk spesies:Spesiasidapat terjadidalam dua cara:Spesiasi Allopatrik: perbedaan geografis yg secara fisik mengisolasi populasi, sehingga terjadi penghambatan aliran gen, kemudian ,masing2 populasi yg terisolasi tersebut berkembang sendiri2Spesiasi Simpatrik: sbg akibat perubahan faktor intrisik (perubahan kromosom pd tumbh) dan perkawinan tdk acak (pd hewan) mengubah aliran gen populasi terisolasi secara genetik meskipun daerah tinggalnya sama dg tetuanya

*

Fig. 24-5(a) Allopatric speciation(b) Sympatric speciation

*Fig 24.5 Two main modes of speciation


Spesiasi AllopatricDlm spesiasi allopatrik,aliran genterganggu atauberkurang ketikapopulasiterisolasi secara geografis proses2 geologis memisahkan suatu popl menjadi 2/lebih popl yg saling terisolasiKemampuan populasi untuk menyebar sagat tergantung pd penghalangnya: cnt: spora, serbuk sari dan biji2an memiliki barier distribusi yg bedaPopulasi terpisahsecara independendapat berevolusi melalui mutasi,seleksi alam, dangenetic drift

*

Spesiasi allopatrik tupai di grand canyon Anathana harrisiA. leucurusHasil penelitian menunjukkan :daerah dgbanyakhambatan geografismemiliki lebih banyak spesiesdari padadaerah2 dglebih sedikithambatan

*Figure 24.6 Allopatric speciation of antelope squirrels on opposite rims of the Grand Canyon

Fig. 24-7Mantellinae(Madagascar only):100 speciesRhacophorinae(India/SoutheastAsia): 310 speciesOther Indian/Southeast AsianfrogsMillions of years ago (mya)12312310080604020088 mya65 mya56 myaIndiaMadagascar

*Figure 24.7 Allopatric speciation in frogs

Fig. 24-8Geographic distance (km)Degree of reproductive isolation00501001502502003000.51.01.52.0

*Figure 24.8 Variation in reproductive isolation with distance between populations of dusky salamanders


Spesiasi SympatricDalamspesiasisympatric,spesiasiterjadi dalampopulasi geografisyang sama (lingk hidup yg sama) dg spesies tetuanyaIsolasi genetik berkembang dlm berbagai cara tanpa isolasi geografis, misalnya polyploidyBanyak spesies tumbuhan dihasilkan dg tdk sengaja selama pembelahan sel yg mengakibatkan penambahan jml kromosom, yang disebut mutan (poliploid)

*


PolyploidyPolyploidadl tambahansetkromosom akibat adanya kesalahanselama pembelahan selAutopolyploidadalahsuatu individudengan lebihdari duaset kromosom,berasal darisatu spesiesPolyploidilebih umumterjadi pada tumbuhandrpd hewan.

Cnt poliploid pd tumbuhan: gandum, kapas, kentang dan tembakauCnt poliploid pd hewan: lebah

*

autopolyploid2n = 64n = 12Failure of cell division after chromosomeduplication gives rise to tetraploid tissue.Pembelahan kromosom tidak diikuti oleh pembelahan sel

*Fig 24.10 Sympatric speciation by autopolyploidy in plants

Fig. 24-10-22n = 64n = 12Failure of celldivision afterchromosomeduplication givesrise to tetraploidtissue.2nGametesproducedare diploid..autopolyploid


Fig. 24-10-32n = 64n = 12Failure of celldivision afterchromosomeduplication givesrise to tetraploidtissue.2nGametesproducedare diploid..4nOffspring withtetraploidkaryotypes maybe viable andfertile.autopolyploid



Allopolyploidadalah suatuspesies yang mendapatkan tambahan beberapa set kromosom darispesies yg berbeda

*

allopolyploidSpecies B2n = 6Normalgameten = 3MeioticerrorSpecies A2n = 4Unreducedgametewith 4chromosomes

*Figure 24.11 One mechanism for allopolyploid speciation in plants

Fig. 24-11-2Species B2n = 6Normalgameten = 3MeioticerrorSpecies A2n = 4Unreducedgametewith 4chromosomesHybridwith 7chromosomesallopolyploid


Fig. 24-11-3Species B2n = 6Normalgameten = 3MeioticerrorSpecies A2n = 4Unreducedgametewith 4chromosomesHybridwith 7chromosomesUnreducedgametewith 7chromosomesNormalgameten = 3allopolyploid


Fig. 24-11-4Species B2n = 6Normalgameten = 3MeioticerrorSpecies A2n = 4Unreducedgametewith 4chromosomesHybridwith 7chromosomesUnreducedgametewith 7chromosomesNormalgameten = 3Viable fertilehybrid(allopolyploid)2n = 10allopolyploidMeioticerror



Differensiasi Habitatspesiasi sympatrik jugadapat dihasilkandari penampilanniche ekologi baru yg berbedaContoh:

Belatungterbang Amerika Utarabisa hidupdi pohon-pohonasli daerah tsb baru-baru ini didptkan pd pohonapelSeleksi seksualyg menyebabka spesiasipd ikan cichliddi Danau Victoria krnwarna yang berbeda Seleksi seksdpt mendorong spesiasi sympatric

*


Dalamspesiasiallopatric,isolasi geografis membatasi aliran gen antarapopulasiIsolasi reproduktifkemungkinan timbuloleh seleksialam, genetic drift, atauseleksi seksualdalam populasi yg terisolasijikaterjadi kontakkembali antarapopulasi maka imbreeding dpt dicegah dg:

- PenguatanisolasireproduksiMelemahnyaisolasireproduksi danPembentukanindividuhibrida

*


PenguatanReproduksiPenguatanterjadi ketikahibridakurang baik dibandingkan spesiesindukSeiring waktu,tingkathibridisasimenurunpenguatanisolasireproduksiuntuk sympatriclebihkuat darispesiesallopatric

*


Fig. 24-12EXPERIMENTNormal lightMonochromaticorange lightPundamiliapundamiliaP. nyererei PenguatanReproduksi

*Figure 24.12 Does sexual selection in cichlids result in reproductive isolation?

Fig. 24-15aSympatric malepied flycatcherAllopatric malepied flycatcher

*Figure 24.15 Reinforcement of barriers to reproduction in closely related species of European flycatchers

Fig. 24-15bPied flycatchersCollared flycatchers2824201612840(none)Number of femalesFemales matingwith males from:OwnspeciesOtherspeciesSympatric malesOwnspeciesOtherspeciesAllopatric males

*Figure 24.15 Reinforcement of barriers to reproduction in closely related species of European flycatchers


Isolasi ReproduksiMelemahTerjadi jika:

hibridacocokdg tetua,adaaliran genantara spesiesJika alirangencukup besar,spesies indukdapatmelebur menjadisatu spesies

*

Fig. 24-16Pundamilia nyerereiPundamilia pundamiliaPundamilia turbid water,hybrid offspring from a locationwith turbid water

*Figure 24.16 The breakdown of reproductive barriers


PembentukanIndividuHybridZona hibrida adl suatu daerah dmn species yg berbeda bertemu kembali untuk kemudian menghasilkan hybridAlirangendr luarzonahibrida menyebabkan isolasi reproduktif meningkatdi zonahibridaDalamkasus dimanahibridatelah meningkatkankekuatannya, kepunahanlokal darispesies indukdpt mencegah kerusakan hambatanreproduksi dlmzonahibrida

*


Kecepatan SpesiasiLaju spesiasi adalah brplama waktu yang dibutuhkanuntuk spesiesbaru terbentuk,atau berapa banyakgenetikberbeda antaraspesies

Dpt terjadidg cepat ataulambat danperubahan genetikdpt terjadi sedikit atau banyak.Paling tdk lebih dr 1 mutasi diperlukan utk menjadi dua spesies yg berbedaPoladalamspesiasidapat dipelajaridengan menggunakan catatan fosil, datamorfologi, ataudata molekuler

*


WaktuSpesiasiPunctuated pattern, yt modelwaktu spesiasidg modelperubahan secara tiba-tibadalam suatu spesiesGradual pattern, yt satu spesies baru memisah dr tetuanya sbg popl yg terisolir secara perlahan. Gradula pattern dapat terjadi :

Karena aliran gradualisme, secara perlahan memisah dan berbeda secara morfologiMengikuti teori kesetimbangan, spesies baru banyak berubah ketika memisah dr tetua dan sedikit berubah selama sisa hidupnya

*

Fig. 24-17(a) Punctuated pattern(b) Gradual patternTime

*Figure 24.17 Two models for the tempo of speciation


Lama SpesiasiCatatanfosil danbukti daripenelitian laboratoriummenunjukkan spesiasiterjadi lebihcepatInterval antaraperistiwaspesiasiberkisar dari4.000th -40.000.000th,dengan rata-rata6.500.000th

*


Spesiasi genetikIalah gentertentu yang terlibat dalam spesiasiSpesiasigenetik dpt terjadi mungkin memerlukan perubahangennya hanya padasebuah aleltunggal atau banyak alel.. Hal ini tergantungpada spesiesnya.

*

Fig. 24-18(a) The wild sunflower Helianthus anomalusH. anomalusH. anomalusH. anomalus(b) The genetic composition of three chromosomes in H. anomalus and in experimental hybridsChromosome 1Chromosome 2Chromosome 3Experimental hybridExperimental hybridExperimental hybrid

KeyRegion diagnostic forparent species H. petiolarisRegion diagnostic forparent species H. annuusRegion lacking information on parental origin

*Figure 24.18 Rapid speciation in a sunflower hybrid zone

Fig. 24-18a(a) The wild sunflower Helianthus anomalus


Fig. 24-18b(b) The genetic composition of three chromosomes in H. anomalus and in experimental hybridsRegion lacking information on parental originRegion diagnostic forparent species H. petiolarisRegion diagnostic forparent species H. annuusKeyExperimental hybridExperimental hybridExperimental hybridChromosome 3Chromosome 2Chromosome 1H. anomalusH. anomalusH. anomalus


1 gen

*Figure 24.19 Single-gene speciation

1 lokus(a) Typical Mimulus lewisii(b) M. lewisii with an M. cardinalis flower-color allele(c) Typical Mimulus cardinalis(d) M. cardinalis with an M. lewisii flower-color allele

*Figure 24.20 A locus that influences pollinator choice


MacroevolutionMakroevolusiadalah efekkumulatif daribanyakspesiasidan kepunahanEvolusi pd gandum hsl hibridisasi Triticum monococcum dan T. Tauschii dg kromosom yg diturunkan dr 3 spesies tetua yg berlainan

*

Fig. 24-UN2Ancestral species:Triticummonococcum(2n = 14)AABBWildTriticum(2n = 14)Product:AA BB DDT. aestivum(bread wheat)(2n = 32)WildT. tauschii(2n = 14)DD

*Fig. 24-UN2

*

*Figure 24.2 The biological species concept is based on the potential to interbreed rather than on physical similarity*Figure 24.2 The biological species concept is based on the potential to interbreed rather than on physical similarity*

*

*Figure 24.4 Reproductive barriers*

*

*




*Figure 24.4 Reproductive barriers*Figure 24.4 Reproductive barriers*Figure 24.4 Reproductive barriers*

*

*

*Fig 24.5 Two main modes of speciation*

*Figure 24.6 Allopatric speciation of antelope squirrels on opposite rims of the Grand Canyon*Figure 24.7 Allopatric speciation in frogs*Figure 24.8 Variation in reproductive isolation with distance between populations of dusky salamanders*

*

*Fig 24.10 Sympatric speciation by autopolyploidy in plants*Fig 24.10 Sympatric speciation by autopolyploidy in plants*Fig 24.10 Sympatric speciation by autopolyploidy in plants*

*Figure 24.11 One mechanism for allopolyploid speciation in plants*Figure 24.11 One mechanism for allopolyploid speciation in plants*Figure 24.11 One mechanism for allopolyploid speciation in plants*Figure 24.11 One mechanism for allopolyploid speciation in plants*

*

*

*Figure 24.12 Does sexual selection in cichlids result in reproductive isolation?*Figure 24.15 Reinforcement of barriers to reproduction in closely related species of European flycatchers*Figure 24.15 Reinforcement of barriers to reproduction in closely related species of European flycatchers*

*Figure 24.16 The breakdown of reproductive barriers*

*

*

*Figure 24.17 Two models for the tempo of speciation*

*

*Figure 24.18 Rapid speciation in a sunflower hybrid zone*Figure 24.18 Rapid speciation in a sunflower hybrid zone*Figure 24.18 Rapid speciation in a sunflower hybrid zone*Figure 24.19 Single-gene speciation*Figure 24.20 A locus that influences pollinator choice*

*Fig. 24-UN2

Pertemuan 6_Asal-Usul Spesies Dan Spesiasi

Documents

Transcript of Pertemuan 6_Asal-Usul Spesies Dan Spesiasi