Dapatkan informasi lengkap tentang Mekanisme Isolasi

Mekanisme isolasi membatasi pembiakan antar spesies terkait dan berfungsi sebagai penghalang eksternal. Ada banyak cara di mana kawin silang bebas dapat diganggu. Ini adalah sebagai berikut:

  1. Isolasi geografis.
  2. Isolasi spasial.
  3. Isolasi reproduksi.
  4. Isolasi geografis

Ketika dua populasi atau dua bagian populasi dipisahkan oleh hambatan geografis, itu disebut isolasi geografis. Wagner (1868) adalah orang pertama yang menyebutkan bahwa isolasi geografis merupakan faktor syarat terbentuknya setiap spesies, ras atau suku hewan atau tumbuhan di muka bumi.

Organisme dipisahkan oleh penghalang geografis, seperti massa tanah di laut, badan air di atas tanah, gunung, gurun, dll.

Misalnya di gurun Arab tengah, dua ras hewan pengerat, Meriones serous menghambat lembah sungai yang berbeda yang dipisahkan oleh hanya satu mil dari dataran tinggi batu kapur dasar. Dengan cara yang sama, barisan pegunungan yang tinggi, padang pasir, hutan lebat, dan suhu ekstrem juga bertindak sebagai penghalang yang efektif.

Populasi seperti itu benar-benar terputus satu sama lain secara genetik. Jenis penghalang geografis seperti itu ditemukan antara fauna pulau samudra dan daratan. Di Inggris, Salomonsen memberikan contoh isolasi geografis yang terkenal di antara burung. Gelatik, Troglodytes troglodytes membentuk subspesies yang berbeda, di St. Kilda di padang rumput dan di Pulau Hebridean Luar lainnya.

Contoh lain yang menarik dari isolasi geografis diberikan oleh Gulick sebagai distribusi siput darat Hawaii. Setiap varietas siput tidak hanya ada di satu pulau tetapi di lembah tertentu di pulau itu. Temuan Gullick dikonfirmasi oleh Crompton.

Dua spesies nyamuk (Genus-Anopheles) di Afrika dipisahkan oleh salinitas air, larva keduanya dapat hidup di air tawar tetapi salah satunya dapat bertahan di air tawar dan mungkin untuk menghindari persaingan biasanya hidup di air tersebut.

Contoh lain dari isolasi geografis yang dijelaskan oleh Darwin untuk kutilang. Darwin menemukan bahwa ada 26 kelompok kutilang di antara Kepulauan Galapago (yang terletak beberapa ratus mil di sebelah barat Amerika Selatan). Hanya lima dari kelompok ini yang sama dengan kutilang yang ditemukan di daratan.

Dua puluh satu lainnya adalah jenis yang khas dari kelompok pulau. Beberapa dari dua puluh satu kelompok bergabung dengan cukup bebas, sementara yang lain tidak. Rupanya, masing-masing kelompok menjadi terisolasi karena migrasi. Setiap kelompok berevolusi secara terpisah dari bentuk benua serta dari kelompok terisolasi lainnya di pulau-pulau tersebut, membentuk serangkaian spesies dan subspesies.

  1. Isolasi Spasial atau Isolasi karena Jarak Jauh

Jika suatu spesies tersebar di seluruh wilayah yang luas yang tidak dipatahkan oleh penghalang, mungkin ada isolasi karena jarak yang sangat jauh antara bagian yang sangat jauh dari jangkauan. Contohnya adalah wrens (burung) dari Amerika Selatan. Wrens ditemukan di seluruh benua tetapi wrens dari satu wilayah berbeda dari yang lain dalam pola warna, proporsi ukuran dan kebiasaan. Hal ini menunjukkan bahwa tanpa pembatas apapun, jarak yang sangat jauh cenderung menghasilkan ras lokal (subspesies).

  1. Isolasi reproduksi

Mekanisme isolasi reproduksi dapat bervariasi. Sebagian besar evolusionis modern seperti Mecham (1961), May (1948, 1970) dan Stebbins (1966, 1971) telah mengklasifikasikan mekanisme pengasingan reproduktif menjadi dua kelas:

(a) Mekanisme prezigotik, yang mencegah kontak antara spesies pada saat periode reproduksi aktif atau pembuahan diperiksa bahkan jika penyerbukan dapat dilakukan secara efektif.

(b) Mekanisme postzigotik, di mana pembuahan terjadi, tetapi hibrida tidak dapat hidup atau lemah, atau hibrida steril atau dalam kasus lain F1 mungkin subur tetapi keturunan F2 akan steril .

Kedua jenis mekanisme isolasi tersebut mencakup banyak subtipe, yang semuanya telah diberikan dalam tabel.

(a) Mekanisme Isolasi Prezigotik

Mekanisme yang mencegah persilangan interspesifik (yaitu pembuahan dan pembentukan zigot).

  1. Isolasi habitat . Populasinya hidup di wilayah yang sama, tetapi menempati habitat yang berbeda, sehingga calon pasangan tidak bertemu.
  2. Isolasi musiman atau sementara . Populasi ada di wilayah yang sama, tetapi matang secara seksual pada waktu yang berbeda, sehingga calon pasangan tetap tidak dapat kawin.
  3. Isolasi etologis. Populasi diisolasi oleh (pada hewan saja) perilaku yang berbeda dan tidak sesuai sebelum kawin sehingga calon pasangan bertemu tetapi tidak kawin.
  4. Isolasi mekanis. Pembuahan silang atau penyerbukan dicegah atau dibatasi oleh perbedaan struktur organ reproduksi (alat kelamin pada hewan, bunga pada tumbuhan), sehingga dilakukan persetubuhan tetapi tidak terjadi transfer sperma.

( B ) Mekanisme Isolasi Postzygotic

Pemupukan terjadi dan zigot hibrida terbentuk, tetapi ini patut ditiru, atau memunculkan hibrida yang lemah atau steril.

  1. Game tic mortalitas. Pemindahan sperma terjadi tetapi sel telur tidak dibuahi.
  2. Kematian zigotik. Telur dibuahi tetapi zigot mati.
  3. Hybrid dalam viabilitas atau kelemahan. Zygote menghasilkan dan hibrida F1 dengan viabilitas yang berkurang.
  4. Kemandulan hibrida. Hibrida steril karena gonad berkembang secara tidak normal, atau meiosis rusak sebelum selesai.
  5. F 2 kerusakan. F, hibrida normal, kuat, dan subur, tetapi F 2 mengandung banyak individu yang lemah atau steril.
  6. Isolasi habitat

Populasi dari ras yang berbeda atau dari satu spesies dapat menempati ras yang berbeda atau suatu spesies dapat menempati habitat yang berbeda di wilayah geografis yang sama karena referensi mereka terhadap faktor ekologi yang berbeda seperti komposisi tanah, air tanah, ketinggian, dll. Isolasi habitat tersebut memberikan individu dari spesies sedikit atau tidak ada kesempatan untuk bertemu dan kawin silang.

Contohnya adalah: ikan dan burung pemakan biji, yang terisolasi secara lingkungan, meskipun mereka tinggal di tempat yang sama. Demikian pula, kumbang yang menggali tanah, secara lingkungan terisolasi dari kumbang yang hidup di pohon. Dalam hal ini, kondisi lingkungan tidak serupa. Moore (1949) berkata, “Perbedaan antara solusi geografis dan kebiasaan hanyalah kuantitatif.” Stebbins (1965) menyebutkan bahwa isolasi ekologis atau lingkungan jauh lebih efektif pada tanaman daripada hewan.

Dalam beberapa kasus, evolusi mungkin disebabkan oleh tindakan gabungan isolasi ekologis dan geografis yang bekerja sama. Hal ini telah ditunjukkan oleh Camin dan Ehrlich untuk ular air, Natrix sipedon yang ditemukan di Florida. Satu ras ditemukan di air tawar dan yang lainnya di air asin. Mereka tidak kawin ketika saling berdekatan.

  1. Isolasi musiman

Perbedaan spesifik dalam musim kawin atau kejadian musiman sangat umum terjadi pada serangga dan tidak jarang terjadi pada kelompok lain. Di Cicada Amerika Serikat ada dua ras, ras 17 tahun dan ras 13 tahun. Angka-angka mengacu pada waktu dalam tahun yang dihabiskan sebagai nimfa bawah tanah.

Kedua ras utama ini hampir tidak berbeda strukturnya, tetapi tampaknya tidak saling kawin. Demikian pula, di Amerika Serikat Rana calmitans, R. pipiens dan R. syluatica semuanya dapat berkembang biak di kolam yang sama tetapi mereka tidak kawin silang karena pembiakan individu ditentukan oleh suhu air R. syluatica berkembang biak ketika suhu air serendah 44°FR pipiens mulai berkembang biak pada 55°F, sedangkan R. clamitans membutuhkan 60°F.

Di Cocklebures, waktu pembungaan dua spesies menjadi sangat berbeda sehingga di area yang sama satu spesies berbunga hanya setelah yang lain membentuk kapsul biji. Dengan demikian, peluang penyeberangan tidak terjadi.

  1. Isolasi etologis

Ada banyak contoh di mana perbedaan perilaku khususnya dalam hal pacaran, membatasi sanggama. Jantan dari setiap spesies memiliki perilaku pacaran yang spesifik dan betina dari spesies yang sama reseptif.

Pacaran melibatkan pertukaran rangsangan (visual, pendengaran, taktil, penciuman atau kimia) antara laki-laki dan perempuan terus sampai keduanya telah mencapai keadaan kesiapan fisiologis di mana persetubuhan berhasil dapat terjadi.

Rangsangan visual meliputi warna, pola warna pada tubuh organisme, bentuk, ukuran dan gerakannya seperti yang terlihat pada burung, serangga, dll. Rangsangan pendengaran meliputi lagu, panggilan, dan sinyal akustik lainnya. Rangsangan kimia meliputi aroma atau bau tertentu seperti yang terlihat pada serangga dan mamalia.

Tampaknya kecuali betina mengenali jantan sebagai bagian dari spesiesnya, dia akan sering memakannya dan tarian atau aroma atau suara khas jantan membantu betina menghindari kesalahan.

  1. Isolasi mekanis

Isolasi mekanis terbukti karena adanya perbedaan organ genital dari spesies yang berbeda pada hewan, sehingga persetubuhan tidak dapat dilakukan dengan mudah. Namun, isolasi mekanis pada hewan sekarang telah terbukti tidak efektif. Menurut L. Durfour (1844) alat kelamin pada serangga dikembangkan dengan prinsip ‘lock and key’.

Jenis kunci tertentu dapat masuk dan membuka kunci tertentu. Menurut Dufour, alat kelamin pria dan wanita sangat pas satu sama lain sehingga sedikit penyimpangan dalam struktur keduanya membuat kopulasi menjadi tidak mungkin. Tidak diragukan lagi, isolasi mekanis dianggap sebagai penghalang yang efektif untuk kawin pada beberapa spesies, tetapi tidak berlaku untuk semua.

(b) Mekanisme Isolasi Pasca-Zygotik

Jika mekanisme isolasi prezygotic gagal maka mekanisme isolasi postzygotic mencegah hibridisasi yang berhasil. Mereka adalah jenis berikut:

  1. Kematian gamet

Kematian gamet terlihat dalam bentuk baik dengan fertilisasi eksternal maupun internal. Bahkan saat kawin terjadi, sperma terbunuh dalam reaksi antigenik di saluran genital wanita sebelum mencapai sel telur. Patterson ditemukan dalam inseminasi silang antara spesies terkait dari Drosophila.

Selaput lendir vagina membengkak setelah kawin. Pembengkakan dirangsang oleh cairan sperma, bahkan tanpa sperma di dalamnya. Jika kawin dengan pejantan dari spesies yang sama, vagina akan kembali ke ukuran normal dalam beberapa jam. Dalam perkawinan antar spesies, mungkin tetap bengkak selama berhari-hari. Telur dihancurkan dalam vagina yang bengkak.

  1. kematian zigotik

Kadang-kadang gamet dari spesies yang berbeda berhasil bersatu; mungkin masih ada isolasi lengkap dari spesies penyumbang. Perkembangan zigot hibrida seringkali tidak teratur dan zigot dapat mati pada setiap tahap selama perkembangan (antara pembuahan dan dewasa). Misalnya pada persilangan antara Datura stromonium dan D. metel perkembangannya berlangsung sampai tahap bersel 8 dan kemudian berhenti.

  1. Ketidakmampuan hibrida

Banyak hibrida alami ditemukan tidak meninggalkan keturunan, meskipun mereka terlihat sangat subur. Kelemahan hibrida dikaitkan dengan beberapa gangguan fisiologis atau perbedaan ekologis.

  1. sterilitas hibrida

Hibrida dapat terbentuk, mungkin kuat dan tampak normal, namun steril. Bagal adalah hibrida dari jackass (Equus asinus) dan kuda betina (Equus calabus). Ini adalah hewan yang sangat ganas, lebih unggul dalam banyak hal dari kedua induknya, tetapi ia adalah hewan yang mandul.

Apakah kemandulan bersifat gamet atau zigotik (haplontik atau diplontik), pada dasarnya itu disebabkan oleh ketidakharmonisan jin atau karena perbedaan kromosom. Kemandulan jin dapat disebabkan karena kelainan gelendong yang dikendalikan secara genetik, sinapsis atau desinapsis dan kelainan serupa lainnya. Kemandulan kromosom terutama disebabkan oleh kurangnya homologi antara kromosom kedua orang tua.

Kromosom tidak berpasangan sama sekali, sehingga menghasilkan ketidakteraturan meiosis yang menyebabkan kemandulan permainan yang kuat.

  1. Penghancuran hibrida

Merrell (1962) menjelaskan bahwa bahkan hibrida F yang kuat dan subur menghasilkan kerusakan hibrida pada generasi F2 mungkin bertanggung jawab atas isolasi reproduktif. Dalam kasus seperti itu, generasi berikutnya mungkin menunjukkan penurunan kekuatan atau kesuburan atau keduanya.

Contoh penghancuran hibrid diberikan oleh F, hibrid, Gossypium arboreum X G.herbaceum dalam hal ini, keturunannya hilang atau sangat lemah.

Related Posts