Pengertian Radiasi adaptif

Radiasi adaptif adalah pola evolusi dimana bentuk nenek moyang tunggal (atau spesies) diversifikasi (atau spesiasi) menjadi beberapa atau berbagai bentuk terkait (atau spesies). Menurut konsep ini, taksa keturunan yang berbeda akan sama, tetapi masing-masing beradaptasi untuk ceruk lingkungan tertentu. Hal ini menyatakan bahwa radiasi adaptif menyebabkan kehadiran lebih dari 250.000 jenis kumbang, 14 spesies yang berbeda dari pipit Darwin di Kepulauan Galapagos, lebih dari 25.000 jenis ikan teleost, dan marsupial yang berbeda di Australia (Luria et al. 1981).

Radiasi adaptif adalah bagian dari teori keturunan dengan modifikasi, meskipun mengekspresikan evolusi dalam bentuk yang berhubungan erat dan bukan dalam desain baru. Tidak seperti Darwinisme itu sendiri, konsep radiasi adaptif umumnya tidak bertentangan nyata dengan sebagian besar pandangan keagamaan yang berasal dari penciptaan oleh Yang Mahatinggi. Yang pertama, mekanisme atau proses tidak ditentukan sebagai bagian dari definisi radiasi adaptif, hanya pola yang diungkapkan.

Kedua, bahkan ketika seleksi alam ditentukan sebagai agen penyebab utama dari radiasi adaptif, kebanyakan pemeluk agama tidak menemukan seleksi alam bermasalah bertindak dalam batas-batas definisi sempit, seperti membuat variasi dalam bentuk tertentu. Dimana penciptaan oleh Yang Mahatinggi dan konflik teori seleksi alam ada pada tingkat yang lebih tinggi, seperti asal desain baru, seleksi alam dengan sifat non-progresif, tujuan, dan materialistis.

Contoh Radiasi Adaptif

Contoh radiasi adaptif ada di sekitar kita, di setiap organisme hidup. Tidak ada organisme saat ini yang persis sama dengan leluhur aslinya. Beberapa spesies telah berubah secara signifikan, seperti diversifikasi dari satu spesies menjadi gajah dan hyrax. Kita hanya perlu melihat gambar di bawah untuk memahami bagaimana pemilihan habitat yang berbeda atau bahkan habitat yang serupa tetapi pilihan makanan yang berbeda dapat menyebabkan perubahan anatomi dan fisiologis yang sangat besar selama proses radiasi adaptif. Radiasi adaptif menyebabkan perkembangan yang sifatnya divergen karena ini merupakan jenis evolusi divergen di mana sekelompok organisme dengan cepat menyimpang menjadi spesies baru.

Radiasi adaptif pada Marsupial

Salah satu contoh paling umum dari teori radiasi adaptif adalah dispersi dan diversifikasi marsupial (metatherian) ke dalam ordo dan spesies yang berbeda. Marsupial telah berkembang dari satu leluhur tunggal menjadi beragam bentuk. Ini telah terjadi di benua yang sepenuhnya terputus dari pengaruh banyak spesies lain.

Pada gambar di atas, tujuh ordo marsupial ditunjukkan dengan garis abu-abu dan hitam yang mengindikasikan masing-masing habitat Amerika Selatan dan Australia. Namun setiap ordo telah terdiversifikasi dari superordo (Euaustralidelphia) melalui adaptasi. Setiap ordo dapat bertahan lebih baik berkat adaptasi khusus ke habitat yang berbeda.

Evolusi independen ini sebagai respons terhadap aspek lingkungan tertentu juga ditiru di seluruh dunia oleh mamalia plasenta. Banyak marsupial telah berkembang dengan cara yang sangat mirip dengan mamalia plasenta yang hidup di lingkungan yang sama, meskipun mereka telah terputus dari populasi lain ini sejak pecahnya benua super yang dikenal sebagai Gondwana. Proses ini belum berakhir. Hari ini, Australia merangkak ke utara dengan laju sekitar 3 sentimeter per tahun.

Pemisahan spesies ini, namun dengan kesamaan dalam adaptasi dan lingkungan, memberi tahu kita bahwa keanekaragaman hayati biasanya merupakan hasil dari radiasi adaptif.

Contoh Radiasi adaptif pada Marsupial
Contoh Radiasi adaptif pada Marsupial

Radiasi adaptif pada Paruh burung Finch Darwin

Contoh radiasi adaptif yang paling umum dikutip adalah apa penyebab terjadinya radiasi adaptif pada paruh burung kutilang Darwin, yang ditemukan selama perjalanan Darwin ke kepulauan Galapagos. Spesiasi adalah pengembangan salah satu dari beberapa spesies baru dalam proses evolusi, di mana spesies asli menghasilkan bentuk bermutasi yang berhasil bertahan hidup di lingkungan lain karena mutasi ini. Radiasi adaptif merupakan pembentukan spesies karena proses spesiasi ini.

Dalam kasus kutilang Darwin, adaptasi terjadi relatif cepat. Ditiup ke berbagai pulau dengan flora dan fauna yang berbeda, morfologi paruh mungkin memastikan kelangsungan hidup atau kematian burung. Misalnya, kutilang warbler dan kutilang darat telah berevolusi dari nenek moyang yang sama. Burung kutilang Warbler memiliki paruh yang panjang dan tipis, sempurna untuk memakan serangga. Burung kutilang tanah memiliki paruh tebal dan tumpul yang ideal untuk mematahkan kulit kacang dan biji.

Kelima belas spesies kutilang yang ditemukan di kepulauan Galapagos membentuk kelompok monofiletik, atau sekelompok organisme yang semuanya diturunkan dari satu spesies leluhur. Nenek moyang yang sama tidak diketahui karena kurangnya DNA, tetapi fosil dari dua spesies kutilang tanah, Geospiza nebulosi dan Geospiza magnirostris memiliki paruh tebal dan tumpul dari keturunan mereka. Ini akan menunjukkan bahwa kutilang warbler adalah hasil spesiasi melalui proses radiasi adaptif. Setelah mendarat di sebuah pulau dengan sedikit kacang-kacangan dan biji-bijian tetapi banyak serangga, spesimen-spesimen dengan paruh yang lebih panjang dan lebih tipis (mutasi) lebih mungkin bertahan hidup dan bereproduksi. Seleksi alam meningkatkan tingkat kelangsungan hidup burung berparuh panjang di pulau ini tempat mereka kawin, yang akhirnya mengarah pada fenotipe yang umum untuk spesies baru ini.

Radiasi adaptif pada Paruh burung
Radiasi adaptif pada Paruh burung

Radiasi adaptif pada Warna kulit

Warna kulit manusia adalah contoh lain dari radiasi adaptif. Warna kulit diatur oleh kehadiran melanin, pigmen alami yang dalam jumlah yang lebih tinggi dapat menyerap sinar ultra-violet dan melindungi dermis. Orang-orang dengan kulit yang terang terutama memproduksi feomelanin yang memiliki warna kuning kemerahan, sedangkan mereka yang memiliki kulit berwarna gelap terutama memproduksi eumelanin yang berwarna coklat tua.

Di bawah sinar matahari, sintesis vitamin D dirangsang, sementara folat menurun. Folat diperlukan untuk perkembangan janin dini dan sebagian diatur oleh paparan UV. Terlalu sedikit atau terlalu banyak sinar matahari dapat merusak kadar folat. Sementara teori saat ini tentang ras manusia yang berasal dari lokasi Afrika sedang dibahas, menggunakan model ini untuk menjelaskan radiasi adaptif sangat membantu. Bahkan, model ini dapat digunakan untuk menjelaskan dua jenis radiasi adaptif.

Yang pertama menyangkut leluhur manusia purba (hominid) yang sebagian besar ditutupi rambut agar mereka tetap hangat di daerah yang sebagian besar berhutan. Kulit hominid, dilindungi oleh rambut, hampir pasti tidak gelap seperti keturunan awalnya. Kita tidak memiliki bukti fosil untuk membuktikan hal ini, tetapi mamalia biasanya memiliki kulit yang jauh lebih terang ketika ditutupi lapisan tebal rambut atau bulu, berbeda dengan mamalia dengan mantel tipis.

Setelah bermigrasi ke sabana yang lebih terbuka di mana hominid bisa berburu lebih berhasil tetapi langsung di bawah sinar matahari khatulistiwa, rambut ini menjadi berlebihan. Untuk dilindungi dari sinar UV matahari mereka mengembangkan kulit yang lebih gelap. Kulit yang lebih gelap ini mengurangi degradasi asam folat, yang berarti tingkat kehamilan dan kelahiran yang lebih tinggi, sementara ketersediaan matahari khatulistiwa yang konstan berarti bahwa produksi vitamin D cukup untuk memastikan kesehatan yang baik.

Ketika populasi-populasi ini pada akhirnya pindah dari panas khatulistiwa dan ke daerah-daerah yang lebih dingin, melanin tingkat tinggi menjadi lebih banyak penghalang bagi kesehatan dan kapasitas reproduksi populasi yang bermigrasi ini. Kulit tidak perlu melanin sebanyak mungkin untuk melindunginya dari sedikit sinar matahari; mereka yang kulitnya lebih gelap akan menghalangi sedikit sinar UV yang ada dan mensintesis lebih sedikit vitamin D, yang mengarah ke tingkat kesehatan dan kebugaran yang lebih rendah (rakhitis) dan tingkat folat yang tidak teratur (keguguran).

Mereka yang bermigrasi ke daerah ujung utara Lingkaran Arktik menjadi sedikit lebih terang warnanya, tetapi lebih gelap daripada yang biasanya diharapkan menurut teori ini. Ini telah dijelaskan oleh diet makanan laut mereka yang menyediakan cukup vitamin D makanan selama musim dingin, sementara warna kulit yang lebih gelap melindungi populasi ini dari radiasi UV matahari yang lebih jauh tercermin oleh lanskap yang tertutup salju selama bulan-bulan musim semi dan musim panas. Penelitian hari ini memberi tahu kita bahwa populasi wanita Inuit lebih mungkin mengalami defisiensi asam folat daripada wanita berkulit lebih ringan di daerah yang lebih dingin dan beriklim kecuali mereka makan makanan yang diperkaya folat. Ini mungkin alasan mengapa warna kulit mereka tidak lebih gelap.

Filogenetik – Menemukan Contoh Radiasi Adaptif

Penelitian filogenetik tentang sifat-sifat genetik yang terlihat dan, kemudian, urutan DNA masih jauh dari baru. Aristoteles menyusun Scala Naturae atau Tangga Kehidupan pada abad ketiga sebelum Kristus, memecah hewan menjadi dua kelompok utama yang sangat mendasar (dan sangat salah) – mereka yang berdarah merah dan yang tidak. Gagasan ini berkembang selama berabad-abad karena banyak ciri khas spesies yang tidak terkait yang hidup di lingkungan yang sama.

Filogenetik adalah studi tentang langkah-langkah evolusi yang telah diambil suatu spesies selama proses spesiasi. Langkah-langkah ini mengarah pada penciptaan pohon filogenetik, versi yang sangat sederhana yang digambarkan di bawah ini. Pohon-pohon ini dapat berakar atau tidak berakar, artinya berasal dari satu leluhur asli yang diketahui atau dari leluhur yang tidak diketahui atau kelompok leluhur masing-masing. Pohon filogenetik menggambarkan sejarah evolusi satu atau lebih spesies dalam kaitannya dengan leluhurnya.

Pohon filogenetik
Pohon filogenetik

Peluang Ekologis – Memaksimalkan Setiap Habitat yang Tersedia

Apa yang belum disebutkan adalah istilah ‘adaptif’ dalam konteks radiasi adaptif harus menunjukkan pergerakan menuju spesies reproduksi yang lebih sehat dan lebih berhasil. Meskipun sering dipahami bahwa evolusi apa pun membutuhkan ribuan jika tidak puluhan ribu tahun untuk mengarah pada fenotipe yang umum bagi sekelompok organisme tetapi tidak bagi nenek moyang asli, dan karena perubahan lingkungan, ini sebenarnya bisa menjadi pergeseran yang cukup cepat.

Untuk bergerak melalui proses radiasi adaptif, suatu populasi harus hampir selalu terpapar pada peluang ekologis. Peluang ekologis ini harus ada agar spesiasi dapat terjadi. Kesempatan ekologis yang paling penting sejauh mamalia terkait adalah kepunahan massal dinosaurus, di mana spesies berdarah panas dan dingin dapat pindah ke ekosistem segar yang sebelumnya terlalu tidak aman atau padat penduduk.

Peralihan dari peluang ekologis ini ke radiasi adaptif suatu populasi memerlukan seperangkat sifat lengkap yang memungkinkan spesies memanfaatkan lingkungan baru, seperti mamalia herbivora yang bermigrasi ke ekosistem baru yang dipenuhi tanaman. Serangkaian sifat ini disebut sebagai inovasi utama. Langkah selanjutnya adalah pelepasan ekologis – proliferasi populasi di lingkungan baru tanpa membatasi faktor-faktor seperti kompetisi atau kelebihan populasi.

Radiasi Adaptif dalam Lingkungan Perkotaan – Perkembangan Terakhir Namun Cepat

Lingkungan perkotaan, di mana ekosistem sangat berbeda dari lingkungan pedesaan, telah melahirkan mutasi genetis yang umum pada berbagai tumbuhan dan hewan. Mutasi gen transporter Serotonin (SERT) pada burung perkotaan mengurangi tingkat kecemasan. Ini sendiri tidak dapat diamati dalam anatomi burung, namun mutasi ini dikaitkan dengan sifat-sifat yang berhubungan dengan kesehatan dan kelangsungan hidup seperti persiapan fisiologis untuk keberhasilan bertelur dan menetas, dengan peningkatan reproduksi berikutnya, dan oleh karena itu sesuai dengan hukum radiasi adaptif.

Hambatan abiotik, seperti kandungan logam berat yang tinggi di tanah atau air, dapat menyebabkan mutasi pada beberapa spesies tanaman yang meningkatkan sintesis flavonoid, karena kandungan flavonoid yang lebih tinggi meningkatkan toleransi logam berat. Penyebaran benih di tanaman perkotaan juga bisa berbeda dari tanaman yang sama di ekosistem lain, kurang populasi, polusi atau dilindungi. Variabel biotik sebelumnya diyakini lebih bertanggung jawab untuk radiasi adaptif daripada abiotik, tetapi keduanya dapat bekerja sama. Faktanya, penelitian memberi tahu kita bahwa teori radiasi adaptif menjadi terlalu disederhanakan dalam kaitannya dengan tingkat pengetahuan ilmiah kita saat ini.

Pengertian Radiasi adaptif
Pengertian Radiasi adaptif 1

Radiasi adaptif adalah pola evolusi dimana bentuk nenek moyang tunggal (atau spesies) diversifikasi (atau spesiasi) menjadi beberapa atau berbagai bentuk t

Editor's Rating:
5

Leave a Comment

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *