Isolasi dan Evolusi Genetik

Munculnya spesies baru merupakan peristiwa penting dalam evolusi. Biasanya, ini adalah proses yang lambat di mana dua populasi secara bertahap menjadi semakin berbeda satu sama lain sampai mereka tidak dapat lagi kawin silang.

Agar populasi menyimpang seperti ini, mereka harus diisolasi secara genetik -- dengan kata lain, mereka jarang atau tidak pernah kawin satu sama lain.

Tanpa isolasi genetik dalam evolusi, kawin akan membawa pertukaran gen antar populasi dan meminimalkan perbedaan di antara mereka sehingga tidak menyimpang.

Populasi dapat menjadi terisolasi secara genetik dari satu sama lain dalam beberapa cara yang berbeda.

Jenis isolasi genetik yang paling sederhana adalah melalui alopatri, atau pemisahan geografis, di mana dua populasi dipisahkan oleh semacam penghalang fisik sehingga mereka tidak dapat bertukar individu dan kawin.

Jika benih dari tanaman terbawa angin dan berakhir ratusan mil dari tanaman induknya, misalnya, ia akan menemukan populasi baru yang tidak dapat dikawinkan dengan yang lama karena jaraknya terlalu jauh selain. Sekarang kedua populasi dapat secara bertahap menyimpang dan berkembang sampai mereka menjadi sangat berbeda mereka adalah spesies yang berbeda.

Contoh paling terkenal adalah burung kutilang di Kepulauan Galapagos.

Burung kutilang hanya sangat jarang bisa menyeberang dari satu pulau ke pulau lain karena air laut, jadi populasi di pulau-pulau yang berbeda sebagian besar terisolasi dan secara bertahap berkembang menjadi terpisah jenis.

Terkadang tidak ada hambatan fisik untuk kawin, tetapi suatu populasi dapat secara bertahap terpecah menjadi kelompok yang terisolasi secara genetik karena individu lebih mungkin untuk kawin dengan tetangga dekat mereka. Proses semacam ini disebut spesiasi parapatrik.

Salah satu contoh yang diamati adalah Anthoxanthum odoratum, atau rumput kerbau. Beberapa varietas rumput lebih toleran terhadap polusi logam berat daripada yang lain dan dengan demikian dapat tumbuh di dekat tambang dengan tanah yang tercemar.

Meskipun varietas ini secara teori dapat dikawinkan dengan rumput kerbau di daerah lain yang tidak tercemar, dalam praktiknya mereka cenderung berkembang biak secara eksklusif dengan tetangga dekat, sehingga varietas yang tumbuh di dekat tambang secara bertahap berbeda dari yang lain populasi.

Di spesiasi simpatrik, suatu sub-populasi secara bertahap menjadi terisolasi secara genetik karena mengeksploitasi sumber daya baru di lingkungannya.

Contoh yang paling umum adalah belatung apel. Awalnya, lalat ini bertelur hanya di hawthorn, tetapi ketika penjajah Amerika memperkenalkan pohon apel, lalat mulai bertelur di atasnya juga.

Namun, secara umum, betina dari spesies ini suka bertelur pada jenis buah yang sama dengan tempat mereka dibesarkan, dan jantan tampaknya lebih menyukai betina yang menyukai jenis buahnya. Jadi jantan dan betina yang tumbuh di hawthorn cenderung kawin satu sama lain, tetapi tidak dengan jantan dan betina yang tumbuh di apel.

Seiring waktu, preferensi ini secara bertahap menyebabkan munculnya dua sub-populasi terpisah yang secara genetik berbeda satu sama lain meskipun mereka berbagi wilayah yang sama.

Setelah dua populasi diisolasi secara genetik, mereka dapat menyimpang melalui salah satu dari dua mekanisme: seleksi alam atau penyimpangan genetik. Ini juga merupakan contoh isolasi reproduksi.

• Seleksi alam: Tekanan lingkungan seperti penyakit atau sumber daya yang terbatas memastikan bahwa individu dengan gen tertentu meninggalkan lebih banyak keturunan daripada yang lain. Akibatnya, gen tersebut menjadi lebih umum dalam populasi dari waktu ke waktu.
• Penyimpangan genetik: Peristiwa acak seperti badai menyapu bersih individu secara non-selektif sehingga beberapa gen menjadi lebih umum sementara yang lain tidak. dihilangkan – bukan karena gen tersebut lebih baik atau lebih buruk daripada yang lain, tetapi karena peristiwa acak memusnahkan individu membawa mereka.
  

Salah satu contoh umum dari pergeseran genetik adalah efek pendiri, di mana beberapa individu menyerang sendiri dan membentuk populasi baru. Bahkan jika gen yang dibawa oleh individu-individu ini tidak umum pada populasi lama, mereka sekarang akan umum pada populasi baru.