Sonia E. Sultan
Jurusan Biologi, Wesleyan University, AS
Sumber : Evolution and Development, Vol. 5, No. 1, January–February 2003 halaman 25 – 33
PENDAHULUAN : PLASTISITAS FENOTIPIK DAN PERKEMBANGAN EKOLOGIS
Perkembangan ekologis telah disebut sebagai “pertemuan antara biologi perkembangan dan dunia nyata” (Gilbert, 2001); dengan kata lain, studi terhadap perkembangan sebagaimana terjadi di alam dan akibat ekologisnya. Salah satu wilayah kunci bidang ini adalah plastisitas fenotipik : ekspresi fenotipik yang tergantung lingkungan (Bradshaw 1965; Schlichting 1986; Sultan 1987, 1995, 2000; Scheiner 1993; Travis 1994; Schlichting dan Pigliucci 1998; Pigliucci 2001). Untuk menentukan pola plastisitas individual, genotipe di klon atau di kawinkan dan replikasi genetika dibesarkan dalam seperangkat lingkungan terkendali.
Sifat yang dipelajari kemudian dapat diukur dalam tiap lingkungan untuk mencirikan pola respon fenotipik (di istilahkan sebagai norma reaksi) untuk tiap individu genetik. Studi plastisitas bermakna secara ekologis dirancang untuk menguji genotipe dalam sebuah jangkauan lingkungan berdasarkan variasi yang terjadi secara alami dan berfokus pada ciri fenotipik yang berfungsi penting dan karenanya kebugaran dalam lingkungan tersebut. Kekayaan terbesar data plastisitas demikian tersedia pada tanaman, yang secara umum dipandang ideal untuk studi demikian karena mereka siap menghasilkan replikat genotipik dan dapat ditumbuhkan dalam beragam lingkungan eksperimental. Walau begitu, semua organisme menunjukkan derajat respon fenotipe terhadap lingkungan. Studi terbaru telah mendokumentasikan plastisitas perkembangan dan juga plastisitas fisiologis maupun perilaku pada amfibi, reptil, burung, invertebrata laut dan air tawar, serangga, mamalia dan bahkan lumut kerak (referensi dalam Sultan 2000; Gilbert 2001; lihat juga Barata et al. 2001; Griffith-Simon dan Sheldon 2001; Hammond et al. 2001; Negovetic dan Jokela 2001; Jordan dan Snell 2002; Relyea 2002).
Walau ahli biologi selalu sadar kalau perkembangan organisme berbeda dalam kondisi yang berbeda ppula, efek lingkungan pada fenotipe sebelumnya dipandang sebagai “derau” tanpa informasi yang mengaburkan ekspresi “Sejati” dari genotipe (Allen 1979; Sultan 1992; Schlichting dan Pigliucci 1998). Pada tanaman, misalnya, individu yang menghadapi tingkat sumber daya rendah tidak dapat dihindari akan tumbuh lebih sedikit – faktanya, efek ketersediaan sumber daya pada fenotipe tanaman begitu luas sehingga ahli botani neo-Darwinian sering frustasi dalam usaha mereka memahami adaptasi lokal berbasis genetik lewat “Derau lingkungan” ini (Stebbins 1980; Pianka 1988). Hal ini membuat mereka melihat pada aspek yang jauh lebih menarik dari respon plastis pada variasi lingkungan : Fakta kalau respon fenotipik pada lingkungan berbeda dapat juga memuat penyetelan perkembangan, fisiologis dan reproduktif berbeda yang memperkaya fungsi dalam lingkungan tersebut (Bradshaw 1965; Travis 1994; Schmitt et al. 1999; Sultan 2000; dan referensinya). Kapasitas untuk respon lingkungan yang pantas secara fungsional dan spesifik ini disebut plastisitas adaptif, dan berbeda dari efek yang tidak dapat dihindari dari keterbatasan sumber daya dan lingkungan sub optimal lainnya pada ekspresi fenotipik (Sultan 1995).
Baik aspek yang tak terhindari maupun yang adaptif dari plastisitas perkembangan adalah mendasar bagi perkembangan ekologis, karena mereka mempengaruhi keberhasilan organisme dalam konteks alami. Walau begitu, plastisitas adaptif fungsional adalah khusus karena ia mengizinkan genotipe individual untuk berhasil tumbuh dan bereproduksi dalam beberapa lingkungan yang berbeda. Akibatnya, plastisitas demikian dapat berperan penting baik dalam distribusi ekologis organisme maupun pola keanekaragaman evolusi mereka. Taksa yang memuat genotipe plastis secara adaptif dapat menghuni beragam kondisi lingkungan; banyak spesies generalis yang tersebar luas menunjukkan sifat ini (Baker 1974; Oliva et al. 1993). Plastisitas adaptif dapat pula menyumbang secara khusus pada invasifitas spesies dengan memungkinkan kolonisasi cepat beragam habitat baru tanpa perlu melakukan seleksi lokal (Williams et al. 1995). Akhirnya, plastisitas individual dapat mempengaruhi pola keanekaragaman evolusi pada tahap populasi (dan puncaknya pada spesies) dengan mencegah divergensi selektif dalam lo
Tidak ada komentar:
Posting Komentar