Variasi Genetik pada Populasi yang Disebabkan oleh Beberapa Faktor

Variasi Genetik pada Populasi yang Disebabkan oleh Beberapa Faktor

Variasi genetik menggambarkan perbedaan genetik alami antara individu dari spesies yang sama. Variasi ini memungkinkan fleksibilitas dan kelangsungan hidup populasi dalam menghadapi perubahan keadaan lingkungan. Akibatnya, variasi genetik sering dianggap sebagai keuntungan, karena merupakan bentuk persiapan yang tak terduga. Tapi bagaimana variasi genetik meningkat atau menurun? Dan apa efek fluktuasi variasi genetik terhadap populasi dari waktu ke waktu?

Dalam variasi genetik, gen organisme dalam suatu populasi berubah. Alel gen menentukan ciri khas yang bisa ditularkan dari orang tua ke keturunannya. Variasi gen penting untuk proses seleksi alam. Variasi genetik yang muncul dalam suatu populasi terjadi secara kebetulan, namun proses seleksi alam tidak. Seleksi alam adalah hasil interaksi antara variasi genetik pada populasi dan lingkungan.

Lingkungan menentukan variasi mana yang lebih menguntungkan. Ciri yang lebih menguntungkan karena diteruskan ke populasi secara keseluruhan.

Pola Perkawinan

Bila populasi saling terkait, kriket nonrandom terkadang bisa terjadi karena satu organisme memilih untuk kawin dengan orang lain berdasarkan sifat-sifat tertentu. Dalam kasus ini, individu dalam populasi, membuat pilihan perilaku yang spesifik dan pilihan ini membentuk kombinasi genetik yang muncul dalam generasi berturut-turut. Bila ini terjadi, pola kawin dari populasi tersebut tidak lagi acak.

Kuda nonrandom bisa terjadi dalam dua bentuk, dengan konsekuensi yang berbeda. Salah satu bentuk perkawinan nonrandom adalah perkawinan sedarah, yang terjadi ketika individu dengan genotipe serupa cenderung saling kawin satu sama lain daripada dengan individu dengan genotipe berbeda.

Bentuk kedua dari perkawinan nonrandom disebut perkawinan sedarah, dimana ada kemungkinan meningkat bahwa individu dengan genotipe tertentu akan kawin dengan individu genotipe tertentu. Sedangkan perkawinan sedarah dapat menyebabkan penurunan variasi genetik, perkawinan sedarah dapat menyebabkan peningkatan.

Kekuatan acak menyebabkan drift genetik

Terkadang, dapat terjadi fluktuasi acak dalam jumlah alel dalam suatu populasi. Perubahan frekuensi alel relatif, yang disebut drift genetik, dapat meningkat atau menurun secara kebetulan dari waktu ke waktu. Biasanya, drift genetik terjadi pada populasi kecil, dimana alel jarang terjadi, yang kemungkinan akan menghadapi kesesatan yang lebih besar.

Setelah dimulai, drift genetik akan berlanjut sampai alel yang terlibat yang dihilang oleh populasi atau merupakan satu-satunya alel yang hadir pada lokus gen tertentu dalam suatu populasi. Kedua kemungkinan tersebut menurunkan keanekaragaman genetik suatu populasi.

Penyimpangan genetik umum terjadi setelah populasi mengalami hambatan populasi. Kemacetan populasi muncul ketika sejumlah besar individu dalam populasi meninggal atau dicegah untuk berkembang biak, sehingga terjadi penurunan drastis dalam ukuran populasi. Penyimpangan genetik dapat mengakibatkan hilangnya alel langka dan dapat menurunkan ukuran kolam gen.

Penyimpangan genetik juga dapat menyebabkan populasi baru secara genetis berbeda dari populasi aslinya, yang telah menyebabkan hipotesis bahwa drift genetik berperan dalam evolusi spesies baru.

  • Distribusi

Bagaimana distribusi fisik individu mempengaruhi populasi? Spesies dengan distribusi yang luas jarang memiliki susunan genetik yang sama dengan seluruh rentangnya. Misalnya, individu dalam populasi yang tinggal di salah satu ujung rentang dapat hidup di tempat yang lebih tinggi dan menghadapi kondisi iklim yang berbeda dengan yang lain yang berada di ujung yang berlawanan di ketinggian yang lebih rendah.

Apa efeknya? Pada batas yang lebih ekstrem ini, frekuensi alel relatif mungkin berbeda secara dramatis dari pada batas yang berlawanan. Distribusi adalah salah satu cara agar variasi genetik dapat dipertahankan pada populasi besar dengan rentang fisik yang luas, karena gaya yang berbeda akan mengubah frekuensi alel relatif dengan cara yang berbeda di kedua ujungnya.

Jika individu di kedua ujung rentang menyambung kembali dan melanjutkan kawin, interaksi genetik yang dihasilkan dapat berkontribusi pada variasi genetik yang lebih banyak secara keseluruhan. Namun, jika rentangnya menjadi cukup lebar sehingga perkawinan silang antara ujung-ujung yang berlawanan menjadi semakin kecil kemungkinannya dan kekuatan yang berbeda bekerja pada kedua ujungnya menjadi lebih dan lebih terasa dan individu-individu di setiap akhir rentang populasi pada akhirnya dapat menjadi berbeda secara genetis dari satu lain.

  • Migrasi

Migrasi adalah pergerakan organisme dari satu lokasi ke lokasi lainnya. Meskipun dapat terjadi dalam pola siklus (seperti pada burung), migrasi bila digunakan dalam konteks genetika populasi sering mengacu pada pergerakan individu ke dalam atau di luar populasi yang ditentukan.

Apa efek migrasi terhadap frekuensi alel relatif? Jika orang yang bermigrasi tinggal dan kawin dengan tujuan individu, mereka dapat memberi arus masuk alel secara tiba-tiba. Setelah kawin terbentuk antara individu yang bermigrasi dan tujuan, individu yang bermigrasi akan memberi kontribusi gamet yang membawa alel yang dapat mengubah proporsi alel yang ada di populasi tujuan.

Efek keseluruhannya

Bagaimana populasi merespons semua kekuatan ini? Sebagai frekuensi alel relatif berubah, frekuensi genotip relatif juga dapat berubah. Setiap genotipe pada populasi biasanya memiliki kebugaran yang berbeda untuk lingkungan tertentu. Dengan kata lain, beberapa genotipe akan disukai dan individu dengan genotipe tersebut akan terus bereproduksi. Genotipe lain tidak akan disukai: individu dengan genotipe tersebut cenderung tidak bereproduksi.

Jenis genotipe apa yang tidak baik? Genotip yang tidak menguntungkan banyak mengandung berbagai bentuk, seperti peningkatan risiko predasi, penurunan akses terhadap pasangan, atau penurunan akses terhadap sumber daya yang menjaga kesehatan. Secara keseluruhan, kekuatan yang menyebabkan frekuensi alel relatif berubah pada tingkat populasi juga dapat mempengaruhi kekuatan seleksi yang membentuknya lebih dari generasi berturut-turut.

Misalnya, jika ngengat dengan genotipe aa bermigrasi ke populasi yang terdiri dari individu AA dan Aa, mereka akan meningkatkan frekuensi alel relatif. Namun, jika genotip memiliki kelemahan yang jelas terhadap kelangsungan hidup (misalnya kerentanan terhadap predasi), akhirnya perubahan yang disebabkan oleh migrasi awal akan dibatalkan.

Penyebab Variasi Genetika

Variasi genetik terutama terjadi melalui mutasi DNA, aliran gen (pergerakan gen dari satu populasi ke populasi lainnya) dan reproduksi seksual. Karena kenyataan bahwa lingkungan tidak stabil, populasi yang memiliki variabel genetik dapat beradaptasi dengan perubahan situasi yang lebih baik daripada varietas yang tidak mengandung variasi genetik.

  • Mutasi DNA: Mutasi adalah perubahan urutan DNA. Variasi dalam urutan gen ini terkadang menguntungkan organisme. Kebanyakan mutasi yang menghasilkan variasi genetik menghasilkan sifat yang tidak memberikan keuntungan atau kerugian.
  • Aliran gen: Juga disebut migrasi gen, aliran gen memperkenalkan gen baru ke dalam populasi saat organisme bermigrasi ke lingkungan yang baru. Kombinasi gen baru dimungkinkan oleh ketersediaan alel baru di kolam gen.
  • Reproduksi Seksual: Reproduksi seksual mendorong variasi genetik dengan menghasilkan kombinasi gen yang berbeda. Meiosis adalah proses dimana sel kelamin atau gamet diciptakan. Variasi genetik terjadi karena alel pada gamet dipisahkan dan disatukan secara acak saat pemupukan. Rekombinasi genetik gen juga terjadi selama persilangan atau pertukaran segmen gen pada kromosom homolog selama meiosis.

Beberapa variasi dalam spesies diwariskan dan beberapa variasi disebabkan oleh lingkungan. Penyebab variasi yang diwariskan

  • Variasi karakteristik yang merupakan hasil pewarisan genetik dari orang tua disebut variasi yang diwariskan.
  • Anak-anak biasanya terlihat seperti ayah mereka, dan sedikit mirip ibu mereka, tapi mereka tidak akan identik dengan orang tua mereka. Ini karena mereka mendapatkan setengah dari fitur bawaan mereka dari masing-masing orang tua.
  • Setiap sel telur dan setiap sel sperma mengandung setengah dari informasi genetik yang dibutuhkan seseorang.
  • Ketika bergabung dalam pembuahan, sel baru terbentuk dengan semua informasi genetik yang dibutuhkan seseorang.

Berikut adalah beberapa contoh variasi warisan pada manusia:

  • warna mata
  • warna rambut
  • warna kulit
  • Telinga lobed atau lobeless.
  • Jenis kelamin juga mewarisi variasi, karena apakah Anda laki-laki atau perempuan adalah hasil gen yang Anda warisi dari orang tua Anda.
  • Variasi Geografis

Beberapa spesies menampilkan variasi geografis serta variasi dalam suatu populasi. Variasi geografis, atau perbedaan dalam susunan genetik dari populasi yang berbeda, sering terjadi bila populasi secara geografis dipisahkan oleh hambatan lingkungan atau ketika mereka berada di bawah tekanan seleksi dari lingkungan yang berbeda. Salah satu contoh variasi geografis adalah clines: perubahan berurutan dalam karakter ke sumbu geografis.

  • Contoh Variasi Genetik

Warna kulit seseorang, warna rambut, mata multi-warna, lesung pipit, dan bintik-bintik adalah contoh variasi genetik yang dapat terjadi pada populasi. Contoh variasi genetik tanaman termasuk daun modifikasi tanaman karnivora dan pengembangan bunga yang menyerupai serangga untuk memancing penyerbuk tanaman. Variasi gen pada tanaman sering terjadi akibat aliran gen.

Serbuk sari tersebar dari satu daerah ke daerah lain oleh angin atau oleh penyerbuk jarak jauh. Contoh variasi genetik pada hewan meliputi cheetah dengan garis-garis, ular yang terbang, hewan yang bermain mati dan binatang yang meniru daunnya. Variasi ini memungkinkan hewan untuk menyesuaikan diri dengan kondisi di lingkungan mereka dengan lebih baik.

Evolusi dan Adaptasi terhadap Lingkungan

Variasi memungkinkan beberapa individu dalam suatu populasi untuk beradaptasi dengan lingkungan yang berubah. Karena seleksi alam hanya bekerja secara langsung pada fenotip, variasi genetik lebih banyak dalam populasi biasanya memungkinkan variasi fenotipik lebih banyak. Beberapa alel baru meningkatkan kemampuan organisme untuk bertahan hidup dan bereproduksi, yang kemudian menjamin kelangsungan hidup alel pada populasi.

Alel baru lainnya mungkin segera merugikan (seperti protein pembawa oksigen yang cacat) dan organisme yang membawa mutasi baru ini akan mati. Alel netral tidak dipilih untuk tidak melawan dan biasanya tetap berada dalam populasi. Variasi genetik sangat menguntungkan karena memungkinkan beberapa individu dan oleh karena itu, populasi, bertahan meski ada perubahan lingkungan.

Tanpa variasi genetik, beberapa mekanisme dasar perubahan evolusioner tidak dapat beroperasi. Ada tiga sumber utama variasi genetik, yang akan kita pelajari lebih lanjut:

  • Mutasi tunggal dapat memiliki efek yang besar, namun dalam banyak kasus, perubahan evolusioner didasarkan pada akumulasi banyak mutasi.
  • Setiap pergerakan gen dari satu populasi ke populasi lainnya dan merupakan sumber variasi genetik yang penting.
  • Seks dapat memperkenalkan kombinasi gen baru ke dalam populasi. Pengocokan genetik ini merupakan sumber variasi genetik yang penting.

Variasi genetik pada suatu populasi berasal dari beragam gen dan alel. Ketekunan populasi dari waktu ke waktu melalui perubahan lingkungan bergantung pada kapasitas mereka untuk menyesuaikan diri dengan perubahan kondisi eksternal. Terkadang penambahan alel baru ke populasi membuatnya lebih mampu bertahan; Terkadang penambahan alel baru ke populasi membuatnya kurang mampu.

Masih di lain waktu, penambahan alel baru ke populasi tidak berpengaruh sama sekali, namun alel baru akan bertahan dari generasi ke generasi karena kontribusinya terhadap kelangsungan hidup tetap netral.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *