Transcript 2. Adaptaasi dan populasi kecil

Adaptasi dan populasi
kecil
dia yang pamit kepada
gunung
Zonasi Junghuhn
Tugas Mahasiswa:
Junghuhn
Apa yang menurut Anda paling menarik?
Apa yang menurut ilmu pengetahuan saat
ini tidak benar?
[email protected]
[email protected]
subject : Nama, NIM, Junghuhn
GPV, GPL

Evolusi menghasilkan keragaman 
dari keragaman memunculkan evolusi
lanjutan
Contoh seleksi alam pada
kerang




Keragaman tinggi pada warna, mulai
dari putih, abu-abu hingga gelap
Hidup di pasir abu-abu
Putih dan hitam mudah dimangsa,
abu-abu dominan
 tipe seleksi stabilizing
Contoh seleksi alam pada
kerang




Pembentukan kuarsa intensif, pasir
putih
Kerang hitam dan abu-abu, kontras
Kerang putih dominan
 tipe seleksi mengarah (directional)
Contoh seleksi alam pada
kerang




Terjadi letusan gunung berapi, lahar
dingin berwarna hitam menutupi
sebagian pantai
Kerang hitam migrasi ke pasir hitam,
kerang putih ke pasir putih
Kerang abu-abu?
 tipe seleksi memecah (disruptive)
Small population
Inbreeding depression





Perkawninan dalam deme terutama
pada populasi kecil
Penurunan keragaman genetik
Kemunculan genresesif yang lethal
Penurunan kemampuan adaptasi
Populasi kecil terisolir
Genetic drift



Kegagalan individu heterozygot
mewariskan materi genetiknya
Ketidakhadiran “broker” misal
polinator, habitat yang sesuai dll
Jika populasi kecil dan terisolir maka
Populasi kecil yang
bertahan
Ada aliran gen
 Terjadi mutasi
 Populasi efektif
Ne = (4NmNf)/(Nm+Nf)
Ne : Populasi efektif
Nm : jumlah jantan subur
Nf : jumlah betina subur

Bekantan  MVPS
Resume






Adpatasi
Seleksi alam
Evolusi
Variasi
Tipe seleksi
Ancaman populasi kecil
Populasi kecil dan Konservasi
Genetika
Inbreeding depression
Perkawinan dalam deme terutama
pada populasi kecil
 Penurunan keragaman genetik
 Kemunculan genresesif yang lethal
 Penurunan kemampuan adaptasi
 Populasi kecil terisolir
Bagaimana hal tsb terjadi???

Ukuran Populasi, Besar Vs Kecil
• Seleksi
• Mutasi
• Hanyutan
Genetik
• Aliran Gen
Imun : Pop Besar
Fragile : Pop. Kecil
POPULASI DOMBA TANDUK BESAR
SALAH SATU PENYEBAB UTAMA KEPUNAHAN
POPULASI DOMBA TANDUK BESAR
KEHILANGAN KERAGAMAN
GENETIKA MELALUI INBREEDING,
KEHILANGAN HETEROZIGOT &
HANYUTAN GENETIKA
KERAGAMAN GENETIKA 
KEMUNGKINAN POPULASI DAPAT BERTAHAN
THD PERUBAHAN LINGKUNGAN
Ovis canadensis
Ovis canadensis
PENELITIAN DOMBA TANDUK BESAR
(Ovis canadensis) 120 POPULASI
BERBEDA BEDA N (> 100, 51 –100, 3150, 16 – 30, < 15 )
DIAMATI 70 TAHUN
Ovis canadensis
% sintas
100
60
40
20
20
30
40
50
tahun
Frekuensi Alel
DALAM SUATU POPULASI
FREKUENSI ALEL
BESAR
KECIL
Frekuensi Alel dapat berubah misalnya krn :
MUTASI
Minimum Viable
Population Size
POPULASI KECIL GAMPANG PUNAH
DIKEMBANGKAN KONSEP:
MVPS
JLH INDIVIDU MINIMUM DALAM SATU
POPULASI UNTUK MENDAPATKAN PELUANG
YANG BESAR AGAR TETAP BERTAHAN
Zu zweite, keine Leute
Keringkihan Populasi dgn Frekuesi Alel
Rendah
FREKUENSI ALEL RENDAH
MUDAH HILANG
KEHILANGAN ALEL DARI SATU GENERASI KE
GENERASI BERIKUTNYA
HANYUTAN GENETIKA (DRIFT)
JIKA FREKUENSI ALEL RENDAH MAKA DALAM
PEWARISAN KE GENERASI BERIKUTNYA
TERANCAM
Pewarisan Alel
CONTOH:
5% GENE POOL DARI POPULASI 1000 INDIVIDU
(5% X 1000 X 2 COPY =100)
MUNGKIN DALAM KASUS INI ALEL TERSEBUT TIDAK
CEPAT HILANG
Pewarisan Alel (lanjutan)
JIKA N = 10
( 10 X 2 COPY X 5 %) = 1 COPY ALEL
FREKUENSI ALEL DALAM
Gene Pool
PELUANG PEWARISAN
RENDAH
PELUANG PUNAH TINGGI
Percobaan Lacy (1987)

Simulasi pada 25 Populasi,
20  N  500

Dihitung % heterozygot asal yang masih
tertinggal / diwariskan setelah beberapa
generasi
Ovis canadensis (%
heterozygot yg tertinggal)
Simulasi Ukuran Populasi
Migrasi
CUKUP DENGAN PERGERAKAN / PERPINDAHAN
POPULASI KECIL MASIH BISA MEMPERTANKAN
KERAGAMAN GENETIKA
LACY (1987) :
POPULASI TERISOLIR 120 IND.
KEDATANGAN 1 INDIVIDU BARU YANG
DEWASA & FERTIL MAMPU
MENINGKATKAN  F
Mutasi
CUKUP DENGAN PERGERAKAN / PERPINDAHAN
POPULASI KECIL MASIH BISA MEMPERTANKAN
KERAGAMAN GENETIKA
LACY (1987) :
POPULASI TERISOLIR 120 IND.
KEDATANGAN 1 INDIVIDU BARU YANG
DEWASA & FERTIL MAMPU
MENINGKATKAN  F
imigrasi
Laju Mutasi
LAJU MUTASI ALAMI :
ANTARA
1: 1000
s/d 1: 10 000
PADA POPULASI KECIL (N  120):
LAJU MUTASI ALAM TIDAK MEMADAI UNTUK
MEMPERTAHANKAN  F
LEVEL HETEROZIGOT BERTAHAN SEPERTI
SEMULA JIKA LAJU  1 : 100
Berapa Jumlah Individu Ideal
sehingga keragaman genetik
dapat bertahan?:
Migrasi:
Jika laju imigrasi 0.1 (1 per 10 generasi)
ΔF dapat bertahan sepeti semula
Jika laju mutasi (m)1%, Δ F <<
m=1% >> laju mutasi alami
Jadi mutasi alami tidak berperan
penting mempertahankan keragaman
genetika pada populasi kecil
Prinsip 50/500

Franklin (1980)
Data empiris penangkaran hewan
ΔF = 1/(2x50) = 1%
 Drosophila (50)


N = 500  Dapat menyamakan laju
penurunan ΔF dan laju mutasi alami
Muncul prinsip 50/500
50 < N < 500
Populasi Efektif (Ne)
Prinsip 50/500 dengan asumsi seluruh
anggota populasi punya peluang yang
sama untuk kawin dan berkembang biak
Bisa diterapkan dalam konservasi alami?
Penyebab sterilitas a.l : kesehatan,
mandul, malnutrisi, ukuran tubuh, struktur
sosial, penemuan pasangan yang pas dll
Ne < N
Populasi Efektif (Ne)
lanjutan
Hanyutan genetika lebih ditentukan Ne
 Populasi besar juga terancam
hanyutan genetika
Ukuran Ne bisa lebih kecil lagi:
 Rasio jantan : betina
Pasangan yang sangat setia, jantan 20,
betina 6, Ne = 12 (e.g.: sejenis
angsa)
Populasi Efektif (Ne)
lanjutan
Sejenis anjing laut (1 jantan vs
gerombolan betina)
Ne = (4 Nm x Nf)/(Nm + Nf)
Nm = N jantan matang seksual
Nf = N betina matang seksual
Ne dan rasio kelamin
Monogami dan poligami
Monogami, beban seimbang
Ne = a Nf + Nm
 Poligami/poliandri, beban tak
proporsional
Ne = (4 Nm x Nf)/(Nm + Nf)

Kasus singa laut, 1 jantan, 10 betina, pada populasi
60 betina dan 6 jantan
Ne = 22
PUYUH, BEBEK DLL
Wild goose (Hawaii)
Way Kambas
Populasi Efektif (Ne)
lanjutan
Perbedaan keberhasilan berbiak
e.g. tumbuhan pengahasil biji banyak
dan sedikit (variasi anakan)
 Variasi ukuran populasi:

1/Ne = 1/t (1/N1 + 1/N2 + …+ 1/Nt)
Contoh insekta
Belalang
Populasi Efektif (Ne)
lanjutan
Kasus badak
10 000 hidup (1990), sebagian besar moncong
besar :Cerathoterium simum

Rhinoceros sundaicus
50 di Indonesia, 15 Vietnam
Hasil elektroforesis, keragaman genetik cukup besar
waktu generasi panjang, tak terisolir murni
Ancaman kepunahan : kerusakan habitat
Populasi Efektif (Ne)

lanjutan
Diceros bicornis (moncong tajam)
Populasi 2400, telah mengalami
adaptasi lokal, habitat relatif “aman”,
tapi terancam kepunahan karena
keragaman genetik rendah
Adaptasi lokal pra spesiasi dpt hilang
pada kawasan konservasi luas
Populasi Efektif (Ne)
lanjutan
Jenis dengan keragaman genetik
rendah
Howelia aquatilis (perenial),
Campanulaceae
 inbreeding ketat
 Ada fenomena bottlenecking dan

founder effect
bottlenecking
7 jantan imigrasi
Founder effect
Konsekuensi populasi
kecil



Depresi inbreeding
Depresi outbreeding
Kehilangan fleksibilitas evolusi