Apa yang dimaksud dengan evolusi cepat dalam Biologi?

Evolusi, dari sudut pandang kontemporer, adalah subjek yang menjungkirbalikkan ahli zoologi, genetika, dan spesialis filogeni. Jelas bahwa planet Bumi berada dalam periode perubahan besar dan, oleh karena itu, tingkat variabilitas genotipik dan fenotipik spesies tidak lagi dibatasi oleh parameter teoretis yang didalilkan secara tradisional, setidaknya sampai batas tertentu.

Misalnya, mungkin banyak yang tidak tahu bahwa hingga tulisan ini dibuat, kita berada di tengah-tengah kepunahan massal keenam (atau kepunahan Antroposen). Tingkat kepunahan saat ini antara 100 dan 1.000 kali lebih tinggi dari yang diperkirakan di lingkungan alami dan, oleh karena itu, kami tidak terkejut mengetahui bahwa satu dari 8 burung, satu dari 4 mamalia, dan satu dari 3 amfibi berada dalam Bahaya kepunahan.

Tanaman tidak jauh di belakang, karena 70% dari semuanya berisiko. Dengan data awal ini, kami ingin menunjukkan kenyataan: proses evolusi cepat yang merespons variasi lingkungan dapat menjadi penting untuk keabadian taksa tertentu dari waktu ke waktu di dunia yang berubah dan tidak stabil seperti itu.

Jika Anda ingin mengetahui semua rahasia yang terkunci dalam konsep yang sedikit dieksplorasi ini, teruslah membaca.

  • Artikel terkait: “Teori evolusi biologis: apa itu dan apa penjelasannya”

Apa itu evolusi biologis?

Meletakkan fondasi mekanisme evolusioner adalah langkah pertama untuk mengeksplorasi tema yang menjadi perhatian kita di sini secara memadai. Secara sederhana, evolusi dapat didefinisikan sebagai kumpulan perubahan karakter genetik (termasuk dalam genom) dan fenotipik (ekspresi genom tersebut) dari populasi biologis dari generasi ke generasi.

Ada dua jenis besar evolusi: divergen dan konvergen. Evolusi divergen adalah evolusi di mana suatu spesies, melalui waktu, terpisah menjadi dua yang berbeda.

Jenis proses adaptif ini termasuk dalam istilah “spesiasi”, di mana makhluk hidup dari populasi yang sama memperoleh sifat yang beragam dalam menghadapi tantangan yang berbeda, baik karena hambatan fisik, fisiologis atau kromosom (di antara banyak lainnya) hingga menjadi spesies yang berbeda. yang tidak mereka dapat mereproduksi satu sama lain.

Di sisi lain, suatu spesies juga dapat muncul di tempat yang sebelumnya ada, tanpa perlu memisahkan dua populasi. Sederhananya, perubahan genetik dari takson tertentu sudah cukup bagi kita untuk mengatakan bahwa satu spesies telah berevolusi menjadi spesies lain.

Dalam evolusi konvergen, dua (atau lebih) spesies yang berbeda memperoleh sifat yang sama karena mereka telah mengalami tekanan evolusi yang sama. Misalnya, tubuh ikan paus dan ikan memiliki karakteristik yang sebanding dengan fungsi analog (berenang dan memangsa di bawah air), tetapi sejarah evolusi dan nenek moyang mereka sama sekali berbeda.

Akhirnya, perlu dicatat bahwa mekanisme yang paling kuat ketika menjelaskan evolusi spesies adalah seleksi alam, bahwa “kekuatan” yang mendorong kelanggengan yang terkuat dan membuat yang paling tidak layak akhirnya menghilang dari “kolam” genetik. Meski begitu, ini bukan satu-satunya: proses seperti pergeseran genetik menyebabkan hilangnya dan variasi gen dalam populasi, meskipun ini acak dan tidak menanggapi kebugaran biologis makhluk hidup.

  • Mungkin Anda tertarik: “Charles Darwin: biografi naturalis Inggris yang terkenal ini”

Apa yang kami maksud dengan “evolusi cepat”?

Membingkai evolusi cepat dalam definisi evolusi saat ini sangatlah kompleks, karena diasumsikan bahwa perubahan genetik pada spesies hewan (tidak terlalu banyak pada virus dan bakteri) terjadi secara perlahan, selama ribuan tahun. Istilah “evolusi cepat” digunakan dalam publikasi ilmiah untuk menggambarkan perubahan frekuensi alel (variasi gen) dalam populasi tertentu dalam beberapa generasi.

Perubahan dalam spesies yang sama dapat timbul dari munculnya genotipe baru (mutasi), aliran gen antar populasi atau campuran genetik antar individu dan/atau spesies. Beberapa penulis mendalilkan bahwa evolusi cepat harus melibatkan perubahan dalam lintasan ekologi populasi yang mengalaminya, yaitu, harus diterjemahkan ke dalam serangkaian pengamatan nyata yang menunjukkan bahwa makhluk hidup telah “berubah”, menyederhanakan bahasa ke maksimal..

Sementara itu, peneliti lain berpendapat bahwa ini tidak perlu terjadi: evolusi cepat kadang-kadang dapat terjadi untuk mempertahankan status quo suatu populasi dalam ekosistem tempat ia berkembang biak, tanpa harus terjadi perubahan etologis atau rantai makanan, misalnya.

Perlombaan populasi melawan kepunahan

Potensi adaptasi lokal oleh suatu populasi (dan dengan demikian potensinya untuk evolusi yang cepat) tergantung pada beberapa faktor. Di antara mereka, kami menemukan yang berikut:

  • Kekuatan seleksi lokal, yaitu perubahan lingkungan dan tantangan yang harus dihadapi oleh populasi tertentu.
  • Jumlah gen variabel dalam populasi yang dianalisis.
  • Ukuran populasi, karena semakin besar, semakin dapat menangani proses acak seperti penyimpangan genetik.

Jadi, kita melihat bahwa laju evolusi yang dipercepat bergantung baik pada lingkungan maupun pada karakteristik intrinsik spesies yang dianalisis. Misalnya, jika kita melihat takson yang hampir tidak berubah dalam 1.000 tahun terakhir dan memiliki variabilitas genetik yang sangat rendah, sulit untuk membayangkan bahwa takson itu bisa tiba-tiba mengakumulasi perubahan genotip yang nyata dalam beberapa generasi.

Selain itu, perlu dicatat bahwa ada daerah DNA dari percepatan pertumbuhan (ARs) di banyak spesies hewan, yaitu, mereka mengalami tingkat mutasi jauh lebih cepat dari yang diharapkan. Orang bisa membayangkan bahwa semakin tinggi proporsi AR, semakin besar kemungkinan evolusi cepat, tetapi, sekali lagi, pada titik ini kita hanya bisa berspekulasi.

Finch Darwin: Buku Contoh

Berbicara tentang evolusi cepat saat ini, dalam banyak kasus, tidak benar, karena meskipun terjadi dalam jendela waktu yang lebih pendek daripada proses evolusi normal, intervalnya masih terlalu lebar untuk satu (atau beberapa) studi untuk dapat membahasnya. Di sisi lain, ada contoh yang menunjukkan sampai batas tertentu ide-ide yang didalilkan di sini.

Peristiwa jelas yang menunjukkan hal ini adalah salah satu kutilang Darwin (penghuni Kepulauan Galapagos) yang, menurut sebuah penelitian, mengecilkan ukuran paruh rata-rata dalam 22 tahun karena pengenalan spesies pesaing lain. Ternyata kutilang dengan paruh yang lebih besar dimasukkan ke habitatnya, sehingga menggantikan kutilang asli dengan paruh besar karena lebih efektif menghancurkan biji keras.

Dengan demikian, burung dengan paruh lebih kecil yang memanfaatkan ceruk (biji lebih kecil) di mana tidak ada pesaing semakin makmur. Untuk alasan ini, proporsi individu dalam populasi asli secara bertahap meningkat dengan puncak kecil.

Pertimbangan akhir

Jangan percaya semua yang Anda lihat di media tertentu. Memperdebatkan adanya proses evolusi yang cepat sangatlah kompleks, karena tidak terjadi dalam satu atau dua generasi.

Ada banyak faktor yang harus diperhitungkan dan, oleh karena itu, kami mengajukan pertanyaan berikut kepada Anda: apakah karakter yang disukai dalam populasi sudah ada sebelum “evolusi cepat” yang seharusnya? Apakah itu telah diperbaiki dari waktu ke waktu atau apakah itu pengamatan sporadis? Apakah variasinya signifikan? Sebagai contoh, beberapa media berpendapat bahwa spesies tertentu telah “belajar” untuk memetabolisme racun dari spesies yang diperkenalkan di habitat mereka dalam beberapa tahun.

Menarik, bukan? Kami berani mengatakan bahwa ini praktis tidak mungkin. Satu hal adalah bahwa ada mutasi dalam populasi yang mengubah komposisi toksin dan individu-individu yang menyajikannya disukai, dan hal lain bahwa karakter ini muncul entah dari mana sebagai respons terhadap tekanan selektif yang diberikan.

Jika evolusi cepat begitu sederhana dan efektif, mengapa hampir 150 spesies punah setiap 24 jam?

Ringkasan

Dalam baris terakhir ini kita belum mencoba, jauh dari itu, untuk mengabaikan konsep evolusi cepat. Yang diperlukan adalah perspektif kritis dan analitis.

Evolusi, dalam semua kasus, adalah proses lambat yang membutuhkan fiksasi karakter dari waktu ke waktu. Kita tidak bisa mengetahui apakah tren populasi bersifat sporadis atau definitif sampai bertahun-tahun setelah dokumentasinya dan, oleh karena itu, menunjukkan evolusi yang cepat pada makhluk yang kompleks benar-benar memusingkan.

Referensi bibliografi:

  • Ferris, E., Abegglen, LM, Schiffman, JD, & Gregg, C.

    (2018). Evolusi yang dipercepat pada spesies yang berbeda mengungkapkan unsur kandidat untuk sifat yang relevan secara klinis, termasuk mutasi dan resistensi kanker.

    Laporan sel, 22(10), 2742-2755.

  • Maron, JL, Vilà, M., Bommarco, R., Elmendorf, S., & Beardsley, P. (2004).

    Evolusi cepat dari tanaman invasif. Monograf Ekologis, 74(2), 261-280.

  • Thompson, J.N.

    (1998). Evolusi yang cepat sebagai proses ekologi.

    Tren ekologi & evolusi, 13(8), 329-332.

  • Yoshida, T., Jones, LE, Ellner, SP, Fussmann, GF, & Hairston, NG (2003). Evolusi yang cepat mendorong dinamika ekologi dalam sistem pemangsa-mangsa.

    Alam, 424 (6946), 303-306.