Koevolusi: Definisi, Jenis & Contoh

Itu teori evolusi adalah dasar di mana semua biologi modern dibangun.

Ide intinya adalah bahwa organisme, atau makhluk hidup, berubah dari waktu ke waktu sebagai akibat dari seleksi alam, yang bekerja pada gen dalam suatu populasi. Individu tidak berevolusi; populasi organisme lakukan.

Materi yang menjadi dasar evolusi adalah asam deoksiribonukleat (DNA) yang berfungsi sebagai pembawa informasi genetik yang diwariskan pada semua makhluk hidup di Bumi, dari bakteri bersel tunggal hingga paus dan gajah berton-ton banyak.

Organisme berevolusi sebagai respons terhadap tantangan lingkungan yang sebaliknya akan mengancam kemampuan spesies untuk bertahan hidup dengan membatasi kapasitas reproduksinya.

Salah satu tantangan itu, tentu saja, adalah keberadaan organisme lain. Spesies yang berinteraksi tidak hanya mempengaruhi satu sama lain secara real time dengan cara yang jelas (misalnya, ketika pemangsa seperti seperti singa membunuh dan memakan hewan yang dimangsanya), tetapi spesies yang berbeda juga dapat memengaruhi evolusi makhluk lain jenis.

Ini terjadi melalui berbagai mekanisme yang menarik dan dikenal dalam bahasa biologi sebagai: evolusi bersama.

Pada pertengahan 1800-an, Charles Darwin dan Alfred Wallace secara independen mengembangkan versi yang sangat mirip dari teori evolusi, dengan seleksi alam sebagai mekanisme utama.

Setiap ilmuwan mengusulkan bahwa bentuk kehidupan yang mengelilingi Bumi saat ini telah berevolusi dari makhluk yang jauh lebih sederhana, kembali ke nenek moyang yang sama pada awal kehidupan itu sendiri. "Fajar" itu sekarang dipahami sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu, sekitar satu miliar tahun setelah kelahiran planet itu sendiri.

Wallace dan Darwin akhirnya berkolaborasi, dan pada tahun 1858 menerbitkan ide-ide kontroversial mereka bersama-sama.

Evolusi berpendapat bahwa populasi organisme (bukan individu) berubah dan beradaptasi dari waktu ke waktu sebagai akibat dari diwariskankarakteristik fisik dan perilaku yang diturunkan dari induk ke keturunannya, sebuah sistem yang dikenal sebagai "keturunan dengan modifikasi".

Lebih formal, evolusi adalah perubahan frekuensi alel dari waktu ke waktu; alel adalah versi gen, jadi pergeseran proporsi gen tertentu dalam populasi (misalnya, gen untuk yang lebih gelap warna bulu menjadi lebih umum dan bulu yang lebih terang menjadi lebih jarang) merupakan constitute evolusi.

Mekanisme yang mendorong perubahan evolusioner adalah seleksi alam sebagai hasil dari tekanan seleksi atau tekanan yang ditimbulkan oleh lingkungan.

Seleksi alam adalah salah satu dari banyak istilah yang terkenal tetapi sangat disalahpahami di dunia sains pada umumnya dan di bidang evolusi pada khususnya.

Dalam pengertian dasar, ini adalah proses pasif dan masalah keberuntungan yang bodoh; pada saat yang sama, ini bukan hanya "acak", seperti yang diyakini banyak orang, meskipun biji dari seleksi alam adalah acak. Bingung belum? Jangan.

Perubahan yang terjadi di lingkungan tertentu menyebabkan sifat-sifat tertentu lebih menguntungkan daripada yang lain.

Misalnya, jika suhu berangsur-angsur menjadi lebih dingin, hewan dari spesies tertentu yang memiliki mantel lebih tebal berkat gen yang menguntungkan lebih mungkin untuk bertahan hidup dan bereproduksi, sehingga meningkatkan frekuensi sifat yang dapat diwariskan ini di populasi.

Perhatikan bahwa ini adalah proposisi yang sepenuhnya berbeda dari hewan individu dalam populasi ini yang bertahan hidup karena mereka dapat menemukan perlindungan melalui keberuntungan atau kecerdikan belaka; yang tidak berhubungan dengan sifat-sifat terwariskan yang berkaitan dengan karakteristik bulu.

Komponen penting dari seleksi alam adalah bahwa organisme individu tidak bisa begitu saja menginginkan sifat-sifat yang diperlukan menjadi ada.

Mereka harus ada dalam populasi berkat variasi genetik yang sudah ada sebelumnya yang pada gilirannya mengikuti mutasi kebetulan pada DNA pada generasi sebelumnya.

Misalnya, jika cabang terendah dari pohon berdaun menjadi semakin tinggi dari tanah ketika sekelompok jerapah mendiami daerah tersebut, jerapah yang memiliki leher lebih panjang akan lebih mudah bertahan hidup karena dapat memenuhi kebutuhan nutrisinya, dan mereka akan bereproduksi satu sama lain untuk mewariskan gen yang bertanggung jawab atas leher panjang mereka, yang akan menjadi lebih umum pada jerapah lokal populasi.

Syarat evolusi bersama digunakan untuk menggambarkan situasi di mana dua atau lebih spesies mempengaruhi evolusi satu sama lain secara timbal balik.

Kata "timbal balik" sangat penting di sini; agar koevolusi menjadi deskripsi yang akurat, tidak cukup bagi satu spesies untuk mempengaruhi evolusi spesies lain atau yang lain tanpa evolusinya sendiri juga terpengaruh dengan cara yang tidak akan terjadi tanpa adanya co-terjadi jenis.

Dalam beberapa hal, ini intuitif. Karena semua organisme tertentu ekosistem (kumpulan semua organisme di wilayah geografis yang terdefinisi dengan baik) terhubung, masuk akal bahwa evolusi salah satu dari mereka akan mempengaruhi evolusi yang lain dalam beberapa cara atau cara.

Namun, biasanya siswa tidak diajak untuk mempertimbangkan evolusi suatu spesies secara interaktif cara, dan sebaliknya mereka diminta untuk melihat interaksi antara satu spesies dan spesiesnya lingkungan Hidup.

Sementara karakteristik fisik lingkungan yang ketat (misalnya, suhu, topografi) tentu saja berubah dari waktu ke waktu, mereka adalah sistem tak hidup dan karenanya tidak berevolusi dalam arti biologis kata.

Mendengarkan definisi dasar evolusi, maka, koevolusi terjadi ketika evolusi satu spesies atau kelompok mempengaruhi tekanan selektif, atau keharusan untuk berevolusi untuk bertahan hidup, dari spesies lain atau kelompok. Ini paling sering terjadi dengan kelompok yang memiliki hubungan dekat dalam suatu ekosistem.

Namun, hal itu dapat terjadi pada kelompok yang berhubungan jauh sebagai akibat dari semacam "efek domino", seperti yang akan segera Anda pelajari.

Contoh interaksi pemangsa dan mangsa dapat menjelaskan contoh koevolusi sehari-hari yang mungkin Anda sadari pada tingkat tertentu, tetapi mungkin belum dipertimbangkan secara aktif.

Tanaman vs. hewan: Jika spesies tanaman mengembangkan pertahanan baru terhadap herbivora, seperti duri atau sekresi beracun, ini menginduksi tekanan baru pada herbivora itu untuk memilih individu yang berbeda, seperti tanaman yang tetap enak dan mudah dimakan.

Pada gilirannya, tanaman yang baru dicari ini, jika ingin bertahan hidup, harus mengatasi pertahanan baru itu; selain itu, herbivora dapat berevolusi berkat individu yang kebetulan memiliki sifat yang membuat mereka tahan terhadap pertahanan tersebut (misalnya, kekebalan terhadap racun yang bersangkutan).

Hewan vs. hewan: Jika mangsa favorit dari spesies hewan tertentu mengembangkan cara baru untuk melarikan diri dari pemangsa itu, pemangsa pada gilirannya harus mengembangkan cara baru untuk menangkap mangsa itu atau berisiko mati jika tidak dapat menemukan sumber lain makanan.

Misalnya, jika seekor cheetah tidak dapat secara konsisten berlari lebih cepat dari kijang di ekosistemnya, ia pada akhirnya akan mati kelaparan; pada saat yang sama, jika kijang tidak dapat melampaui citah, mereka juga akan mati.

Masing-masing skenario ini (yang kedua lebih mencolok) merupakan contoh klasik dari perlombaan senjata evolusioner: Ketika satu spesies berevolusi dan menjadi lebih cepat atau lebih kuat dalam beberapa cara, yang lain harus melakukan hal yang sama atau mengambil risiko kepunahan.

Jelas, hanya ada begitu cepat spesies tertentu dapat menjadi, sehingga pada akhirnya sesuatu harus diberikan dan satu atau lebih spesies yang terlibat bermigrasi dari daerah tersebut jika bisa, atau mati.

• Penting: Interaksi umum antara organisme dalam suatu lingkungan tidak dengan sendirinya menetapkan adanya proses koevolusi; lagi pula, hampir semua organisme di tempat tertentu berinteraksi dengan cara tertentu. Sebagai gantinya, agar contoh koevolusi dapat ditegakkan, harus ada bukti definitif bahwa evolusi di salah satu telah memicu evolusi di yang lain dan sebaliknya.

Predator-mangsa koevolusi hubungan: Hubungan predator-mangsa bersifat universal di seluruh dunia; dua telah dijelaskan secara umum. Koevolusi predator dan mangsa dengan demikian mudah ditemukan dan diverifikasi di hampir semua ekosistem.

Cheetah dan kijang mungkin adalah contoh yang paling banyak dikutip, sementara serigala dan karibu mewakili yang lain di bagian dunia yang berbeda dan jauh lebih dingin.

Koevolusi spesies kompetitif: Dalam jenis koevolusi ini, banyak organisme berlomba-lomba untuk sumber daya yang sama. Koevolusi semacam ini dapat diverifikasi dengan intervensi tertentu, seperti halnya dengan salamander di Pegunungan Great Smoky di Amerika Serikat bagian timur. Ketika satu Pletodon spesies dihapus, populasi lain tumbuh dalam ukuran dan sebaliknya.

Koevolusi mutualistik: Yang penting, tidak semua bentuk koevolusi selalu merusak salah satu spesies yang terlibat. Di mutualistik koevolusi, organisme yang mengandalkan satu sama lain untuk sesuatu berkembang "bersama" berkat kerja sama yang tidak disadari - semacam negosiasi atau kompromi yang tidak dinyatakan. Hal ini terlihat dari bentuk tumbuhan dan serangga yang menyerbuki jenis tumbuhan tersebut.

Koevolusi parasit-host: Ketika sebuah parasit menyerang tuan rumah, ia melakukannya karena telah menghindari pertahanan tuan rumah pada saat itu. Tetapi jika inang berevolusi sedemikian rupa sehingga tidak dirugikan secara drastis tanpa "mengusir" parasit secara langsung, koevolusi sedang dimainkan.

Contoh predator-mangsa tiga spesies: Biji kerucut pinus Lodgepole di Pegunungan Rocky dimakan baik oleh tupai tertentu dan crossbill (sejenis burung).

Beberapa daerah di mana pinus lodgepole tumbuh memiliki tupai, yang dapat dengan mudah memakan biji dari kerucut pinus yang sempit (yang cenderung memiliki lebih banyak biji), tetapi burung paruh bengkok, yang tidak dapat dengan mudah memakan biji dari kerucut pinus yang sempit, tidak mendapatkan banyak biji. makan.

Daerah lain hanya memiliki paruh, dan kelompok burung ini cenderung memiliki salah satu dari dua jenis paruh; burung dengan paruh yang lebih lurus lebih mudah mengambil biji dari kerucut yang sempit.

Ahli biologi satwa liar yang mempelajari ekosistem ini berhipotesis bahwa jika pohon berevolusi bersama berdasarkan predator lokal, daerah dengan tupai seharusnya menghasilkan lebih luas. kerucut yang lebih terbuka dengan lebih sedikit biji yang ditemukan di antara sisik, sedangkan area dengan burung seharusnya menghasilkan sisik yang lebih tebal (yaitu, tahan paruh) kerucut.

Ini terbukti benar.

Spesies kompetitif: Kupu-kupu tertentu telah berevolusi menjadi tidak enak bagi pemangsa sehingga pemangsa tersebut menghindarinya. Ini meningkatkan kemungkinan lain kupu-kupu sedang dimakan, menambahkan suatu bentuk tekanan selektif; tekanan ini mengarah pada evolusi "peniruan", di mana kupu-kupu lain berevolusi agar terlihat seperti yang dipelajari pemangsa untuk dihindari.

Contoh spesies kompetitif lainnya adalah evolusi ular raja agar terlihat hampir persis seperti ular karang. Keduanya bisa agresif terhadap ular lain, tetapi ular karang sangat berbisa dan bukan jenis yang diinginkan manusia.

Ini seperti seseorang yang tidak tahu karate, tetapi memiliki reputasi sebagai ahli seni bela diri.

Hidup berdampingan: Koevolusi pohon semut-akasia di Amerika Selatan adalah contoh pola dasar koevolusi mutualistik.

Pohon-pohon mengembangkan duri berongga di pangkalnya, di mana nektar dikeluarkan, kemungkinan untuk mencegah herbivora memakannya; sementara itu, semut di daerah tersebut berevolusi untuk menempatkan sarang mereka di duri-duri ini di mana nektar dihasilkan, tetapi tidak merusak pohon selain dari beberapa pencurian yang relatif tidak berbahaya.

Koevolusi host-parasit: Parasit induk adalah burung yang telah berevolusi untuk bertelur di sarang burung lain, setelah itu burung yang benar-benar "memiliki" sarang akhirnya merawat anak-anaknya. Ini memberikan pengasuhan anak bebas parasit induk, membuat mereka bebas mencurahkan lebih banyak sumber daya untuk kawin dan mencari makanan.

Burung inang, bagaimanapun, akhirnya berevolusi dengan cara yang memungkinkan mereka belajar mengenali ketika bayi burung bukan milik mereka, dan juga menghindari interaksi dengan burung parasit sama sekali jika memungkinkan.