Hanyutan genetik: Perbedaan antara revisi
Rescuing 1 sources and tagging 0 as dead.) #IABot (v2.0.9.5 |
Tidak ada ringkasan suntingan |
||
| Baris 16: | Baris 16: | ||
Dalam suatu generasi, mungkin terjadi kelereng warna tertentu tidak terpilih satu pun. Hal ini berarti kelereng warna itu tidak memiliki keturunan. Sebagai contoh, jika tidak ada kelereng merah terpilih, stoples menunjukkan kondisi generasi baru hanya mengandung keturunan kelereng biru. Apabila hal itu terjadi, alel merah telah hilang permanen dalam populasi tersebut, sementara alel biru mengalami [[Fiksasi (genetika populasi)|fiksasi]]. Semua generasi mendatang seluruhnya akan biru. Dalam populasi kecil, fiksasi dapat terjadi hanya dalam sedikit generasi. |
Dalam suatu generasi, mungkin terjadi kelereng warna tertentu tidak terpilih satu pun. Hal ini berarti kelereng warna itu tidak memiliki keturunan. Sebagai contoh, jika tidak ada kelereng merah terpilih, stoples menunjukkan kondisi generasi baru hanya mengandung keturunan kelereng biru. Apabila hal itu terjadi, alel merah telah hilang permanen dalam populasi tersebut, sementara alel biru mengalami [[Fiksasi (genetika populasi)|fiksasi]]. Semua generasi mendatang seluruhnya akan biru. Dalam populasi kecil, fiksasi dapat terjadi hanya dalam sedikit generasi. |
||
[[Berkas:Random sampling genetic drift.svg|jmpl|pus|550px|Pada simulasi ini, [[Fiksasi (genetika populasi)|fiksasi]] "alel" biru terjadi dalam lima generasi.]] |
[[Berkas:Random sampling genetic drift.svg|jmpl|pus|550px|Pada simulasi ini, [[Fiksasi (genetika populasi)|fiksasi]] "alel" biru terjadi dalam lima generasi.]] |
||
== Hanyutan genetik vs seleksi alam == |
|||
Pada populasi alami, hanyutan genetik dan seleksi alam bukanlah proses yang berdiri sendiri; keduanya berjalan secara bersamaan, bersama dengan mutasi dan migrasi. Evolusi netral muncul dari mutasi dan hanyutan genetik, bukan dari hanyutan genetik saja. Demikian pula, ketika seleksi alam mendominasi hanyutan genetik, seleksi alam hanya dapat mempengaruhi variasi genetik yang dihasilkan dari mutasi. |
|||
Seleksi alam memiliki arah yang spesifik, memandu evolusi menuju adaptasi yang dapat diwariskan yang bermanfaat dalam lingkungan saat ini.<ref>{{Cite journal|last=Gregory|first=T. Ryan|date=2009-06|title=Understanding Natural Selection: Essential Concepts and Common Misconceptions|url=https://evolution-outreach.biomedcentral.com/articles/10.1007/s12052-009-0128-1|journal=Evolution: Education and Outreach|language=en|volume=2|issue=2|pages=156–175|doi=10.1007/s12052-009-0128-1|issn=1936-6426}}</ref> Di sisi lain, hanyutan genetik tidak memiliki arah dan hanya dipengaruhi oleh peluang acak dan probabilitas matematis. Akibatnya, hanyutan genetik memengaruhi frekuensi genotipe dalam suatu populasi tanpa mempertimbangkan konsekuensi fenotipiknya. Sebaliknya, seleksi alam mendorong penyebaran alel yang meningkatkan kelangsungan hidup dan reproduksi individu, mengurangi frekuensi alel yang terkait dengan sifat-sifat yang tidak menguntungkan, dan tidak mempengaruhi alel yang memiliki efek netral. |
|||
Hukum bilangan besar memprediksi bahwa ketika hanya ada beberapa salinan alel tertentu (misalnya, dalam populasi kecil), tingkat hanyutan genetik dalam hal perubahan frekuensi alel per generasi akan lebih signifikan. Hanyutan genetik ini bisa cukup besar untuk mengesampingkan efek seleksi alam untuk frekuensi alel apa pun, selama koefisien seleksi lebih kecil dari 1 dibagi dengan ukuran populasi yang efektif. Akibatnya, evolusi non-adaptif, yang merupakan hasil dari interaksi antara mutasi dan hanyutan genetik, dianggap sebagai mekanisme perubahan evolusioner yang signifikan, terutama pada populasi yang kecil dan terisolasi. |
|||
Aspek matematis dari hanyutan genetik bergantung pada konsep ukuran populasi efektif, meskipun hubungan yang tepat antara ukuran populasi efektif dan jumlah individu yang sebenarnya dalam suatu populasi tidak sepenuhnya jelas. Hubungan genetik dengan gen lain yang sedang diseleksi dapat mengurangi ukuran populasi efektif yang dialami oleh alel netral. Ketika tingkat rekombinasi lebih tinggi, efek keterkaitan menurun, yang mengarah pada perubahan lokal dalam ukuran populasi efektif.<ref>{{Cite journal|last=Charlesworth|first=B|last2=Morgan|first2=M T|last3=Charlesworth|first3=D|date=1993-08-01|title=The effect of deleterious mutations on neutral molecular variation.|url=https://academic.oup.com/genetics/article/134/4/1289/6011194|journal=Genetics|language=en|volume=134|issue=4|pages=1289–1303|doi=10.1093/genetics/134.4.1289|issn=1943-2631|pmc=PMC1205596|pmid=8375663}}</ref> Fenomena ini dapat diamati dalam data molekuler melalui korelasi antara tingkat rekombinasi lokal dan keragaman genetik,<ref>{{Cite journal|last=Presgraves|first=Daven C.|date=2005-09|title=Recombination Enhances Protein Adaptation in Drosophila melanogaster|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0960982205008912|journal=Current Biology|language=en|volume=15|issue=18|pages=1651–1656|doi=10.1016/j.cub.2005.07.065}}</ref> serta korelasi negatif antara kepadatan gen dan keragaman di daerah DNA non-kode.<ref>{{Cite journal|last=Nordborg|first=Magnus|last2=Hu|first2=Tina T|last3=Ishino|first3=Yoko|last4=Jhaveri|first4=Jinal|last5=Toomajian|first5=Christopher|last6=Zheng|first6=Honggang|last7=Bakker|first7=Erica|last8=Calabrese|first8=Peter|last9=Gladstone|first9=Jean|date=2005-05-24|editor-last=Mitchell-Olds|editor-first=Tom|title=The Pattern of Polymorphism in Arabidopsis thaliana|url=https://dx.plos.org/10.1371/journal.pbio.0030196|journal=PLoS Biology|language=en|volume=3|issue=7|pages=e196|doi=10.1371/journal.pbio.0030196|issn=1545-7885|pmc=PMC1135296|pmid=15907155}}</ref> Stokastik yang terkait dengan keterkaitan dengan gen-gen lain yang sedang diseleksi tidak boleh disamakan dengan kesalahan pengambilan sampel dan kadang-kadang disebut sebagai rancangan genetik untuk membedakannya dari hanyutan genetik.<ref>{{Cite journal|last=Gillespie|first=John H.|date=2001-11|title=IS THE POPULATION SIZE OF A SPECIES RELEVANT TO ITS EVOLUTION?|url=https://academic.oup.com/evolut/article/55/11/2161/6757817|journal=Evolution|language=en|volume=55|issue=11|pages=2161–2169|doi=10.1111/j.0014-3820.2001.tb00732.x|issn=0014-3820}}</ref> |
|||
Ketika alel memiliki frekuensi yang rendah, alel tersebut lebih rentan untuk dihilangkan secara acak, bahkan terkadang lebih besar daripada dampak seleksi alam. Sebagai contoh, meskipun mutasi yang merugikan cenderung cepat dihilangkan dari suatu populasi, mutasi yang baru menguntungkan hampir sama rentannya untuk hilang karena hanyutan genetik seperti mutasi netral. Hanya ketika frekuensi mutasi yang menguntungkan mencapai ambang batas tertentu, maka hanyutan genetik tidak lagi berpengaruh. |
|||
== Lihat pula == |
== Lihat pula == |
||
Revisi per 8 November 2023 10.15
| Bagian dari serial tentang |
| Biologi evolusioner |
|---|
 |
|
|
Hanyutan genetik,[1] ingsut genetik, penyimpangan genetik, atau rambang genetik (dikenal juga sebagai Efek Sewall Wright,[2] dari nama seorang ahli biologi, Sewall Wright) dalam genetika populasi, merupakan akumulasi kejadian acak yang menggeser tampilan lungkang gen (gene pool) secara perlahan dari keadaan setimbang, tetapi semakin membesar seiring berjalannya waktu. Sebenarnya, istilah "genetik" kurang tepat dan yang lebih baik adalah "alel", karena yang sebenarnya terjadi adalah proses perubahan frekuensi alel suatu populasi karena yang berubah adalah frekuensi dari alel-alel yang ada di dalam populasi yang bersangkutan.
Hanyutan genetik berbeda dari seleksi alam. Yang terakhir ini merupakan proses tak acak yang memiliki kecenderungan membuat alel menjadi lebih atau kurang tersebar pada sebuah populasi dikarenakan efek alel pada kemampuan individu beradaptasi dan reproduksi.[3]
Pada populasi kecil, efek galat percontohan (sampling error) pada alel tertentu dalam keseluruhan populasi dapat menyebabkan frekuensinya meningkat atau menurun pada generasi selanjutnya. Ini merupakan perubahan evolusioner; sering kali gen tertentu menjadi tetap pada populasi, atau menjadi punah. Apabila waktu untuk proses ini mencukupi dapat diikuti oleh proses spesiasi seiring terakumulasinya hanyutan genetika.
Konsep ini pertama kali diperkenalkan oleh Sewall Wright pada tahun 1920-an. Terdapat pedebatan mengenai seberapa signifikan hanyutan genetika. Banyak ilmuwan yang menganggapnya sebagai salah satu mekanisme utama evolusi biologis.[3] Beberapa penulis, seperti Richard Dawkins, menganggap hanyutan genetik penting (terutama untuk populasi yang kecil atau terisolasi), tetapi kurang penting dibandingkan seleksi alam.
Analogi dengan kelereng dalam stoples
Proses hanyutan genetik dapat diilustrasikan dengan menggunakan 20 kelereng dalam stoples yang mewakili 20 organisme dalam suatu populasi.[4] Setengah dari 20 kelereng tersebut berwarna merah dan setengah biru. Kedua warna tersebut menunjukkan dua alel yang berbeda dari satu gen dalam populasi tersebut. Keadaan stoples ini dianggap sebagai populasi awal. Pada setiap generasi baru, organisme bereproduksi secara acak. Untuk mengilustrasikan reproduksi ini, pilih kelereng secara acak dari stoples dan masukkan sebuah kelereng baru dengan warna yang sama sebagai "keturunan"-nya ke dalam sebuah stoples baru (kelereng yang diperoleh dari stoples pertama tetap dalam stoples tersebut). Ulangi langkah ini hingga terdapat 20 kelereng baru dalam stoples kedua. Stoples kedua kini berisi "keturunan" generasi kedua, yang berupa 20 kelereng dengan warna beragam. Apabila stoples kedua masih berisi 10 kelereng merah dan 10 kelereng biru, telah terjadi pergeseran acak pada frekuensi alel.
Ulangi proses ini beberapa kali, reproduksi secara acak setiap generasi kelereng untuk membentuk generasi berikutnya. Jumlah kelereng merah dan biru yang dipilih setiap generasi mengalami turun naik (berfluktuasi), terkadang kelereng merah lebih banyak dan terkadang yang biru lebih banyak. Fluktuasi ini adalah analogi dari hanyutan genetik, yaitu perubahan dalam frekuensi alel populasi hasil dari variasi acak pada distribusi alel dari satu generasi ke generasi berikutnya.
Dalam suatu generasi, mungkin terjadi kelereng warna tertentu tidak terpilih satu pun. Hal ini berarti kelereng warna itu tidak memiliki keturunan. Sebagai contoh, jika tidak ada kelereng merah terpilih, stoples menunjukkan kondisi generasi baru hanya mengandung keturunan kelereng biru. Apabila hal itu terjadi, alel merah telah hilang permanen dalam populasi tersebut, sementara alel biru mengalami fiksasi. Semua generasi mendatang seluruhnya akan biru. Dalam populasi kecil, fiksasi dapat terjadi hanya dalam sedikit generasi.
Hanyutan genetik vs seleksi alam
Pada populasi alami, hanyutan genetik dan seleksi alam bukanlah proses yang berdiri sendiri; keduanya berjalan secara bersamaan, bersama dengan mutasi dan migrasi. Evolusi netral muncul dari mutasi dan hanyutan genetik, bukan dari hanyutan genetik saja. Demikian pula, ketika seleksi alam mendominasi hanyutan genetik, seleksi alam hanya dapat mempengaruhi variasi genetik yang dihasilkan dari mutasi.
Seleksi alam memiliki arah yang spesifik, memandu evolusi menuju adaptasi yang dapat diwariskan yang bermanfaat dalam lingkungan saat ini.[5] Di sisi lain, hanyutan genetik tidak memiliki arah dan hanya dipengaruhi oleh peluang acak dan probabilitas matematis. Akibatnya, hanyutan genetik memengaruhi frekuensi genotipe dalam suatu populasi tanpa mempertimbangkan konsekuensi fenotipiknya. Sebaliknya, seleksi alam mendorong penyebaran alel yang meningkatkan kelangsungan hidup dan reproduksi individu, mengurangi frekuensi alel yang terkait dengan sifat-sifat yang tidak menguntungkan, dan tidak mempengaruhi alel yang memiliki efek netral.
Hukum bilangan besar memprediksi bahwa ketika hanya ada beberapa salinan alel tertentu (misalnya, dalam populasi kecil), tingkat hanyutan genetik dalam hal perubahan frekuensi alel per generasi akan lebih signifikan. Hanyutan genetik ini bisa cukup besar untuk mengesampingkan efek seleksi alam untuk frekuensi alel apa pun, selama koefisien seleksi lebih kecil dari 1 dibagi dengan ukuran populasi yang efektif. Akibatnya, evolusi non-adaptif, yang merupakan hasil dari interaksi antara mutasi dan hanyutan genetik, dianggap sebagai mekanisme perubahan evolusioner yang signifikan, terutama pada populasi yang kecil dan terisolasi.
Aspek matematis dari hanyutan genetik bergantung pada konsep ukuran populasi efektif, meskipun hubungan yang tepat antara ukuran populasi efektif dan jumlah individu yang sebenarnya dalam suatu populasi tidak sepenuhnya jelas. Hubungan genetik dengan gen lain yang sedang diseleksi dapat mengurangi ukuran populasi efektif yang dialami oleh alel netral. Ketika tingkat rekombinasi lebih tinggi, efek keterkaitan menurun, yang mengarah pada perubahan lokal dalam ukuran populasi efektif.[6] Fenomena ini dapat diamati dalam data molekuler melalui korelasi antara tingkat rekombinasi lokal dan keragaman genetik,[7] serta korelasi negatif antara kepadatan gen dan keragaman di daerah DNA non-kode.[8] Stokastik yang terkait dengan keterkaitan dengan gen-gen lain yang sedang diseleksi tidak boleh disamakan dengan kesalahan pengambilan sampel dan kadang-kadang disebut sebagai rancangan genetik untuk membedakannya dari hanyutan genetik.[9]
Ketika alel memiliki frekuensi yang rendah, alel tersebut lebih rentan untuk dihilangkan secara acak, bahkan terkadang lebih besar daripada dampak seleksi alam. Sebagai contoh, meskipun mutasi yang merugikan cenderung cepat dihilangkan dari suatu populasi, mutasi yang baru menguntungkan hampir sama rentannya untuk hilang karena hanyutan genetik seperti mutasi netral. Hanya ketika frekuensi mutasi yang menguntungkan mencapai ambang batas tertentu, maka hanyutan genetik tidak lagi berpengaruh.
Lihat pula
Referensi
- ^ "Glosarium". Badan Bahasa, Departemen Pendidikan Nasional RI. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2016-03-14. Diakses tanggal 14-03-2016.
- ^ Gold, Stephen Jay (21-03-2002). "7". The Structure of Evolutionary Theory (dalam bahasa bahasa Inggris). Belknapp Pres. ISBN 0-674-00613-5. OCLC 47869352.
- ^ a b Avers, Charlotte (1989). Process and Pattern in Evolution (dalam bahasa bahasa Inggris). New York: Oxford University Press. ISBN 0-19-505275-7. LCCN 88005368. OCLC 17677554.
- ^ "Sampling Error and Evolution". Understanding Evolution (dalam bahasa bahasa Inggris). Universitas California, Berkeley. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2015-12-08. Diakses tanggal 01-12-2015.
- ^ Gregory, T. Ryan (2009-06). "Understanding Natural Selection: Essential Concepts and Common Misconceptions". Evolution: Education and Outreach (dalam bahasa Inggris). 2 (2): 156–175. doi:10.1007/s12052-009-0128-1. ISSN 1936-6426.
- ^ Charlesworth, B; Morgan, M T; Charlesworth, D (1993-08-01). "The effect of deleterious mutations on neutral molecular variation". Genetics (dalam bahasa Inggris). 134 (4): 1289–1303. doi:10.1093/genetics/134.4.1289. ISSN 1943-2631. PMC 1205596
. PMID 8375663.
- ^ Presgraves, Daven C. (2005-09). "Recombination Enhances Protein Adaptation in Drosophila melanogaster". Current Biology (dalam bahasa Inggris). 15 (18): 1651–1656. doi:10.1016/j.cub.2005.07.065.
- ^ Nordborg, Magnus; Hu, Tina T; Ishino, Yoko; Jhaveri, Jinal; Toomajian, Christopher; Zheng, Honggang; Bakker, Erica; Calabrese, Peter; Gladstone, Jean (2005-05-24). Mitchell-Olds, Tom, ed. "The Pattern of Polymorphism in Arabidopsis thaliana". PLoS Biology (dalam bahasa Inggris). 3 (7): e196. doi:10.1371/journal.pbio.0030196. ISSN 1545-7885. PMC 1135296 . PMID 15907155.
- ^ Gillespie, John H. (2001-11). "IS THE POPULATION SIZE OF A SPECIES RELEVANT TO ITS EVOLUTION?". Evolution (dalam bahasa Inggris). 55 (11): 2161–2169. doi:10.1111/j.0014-3820.2001.tb00732.x. ISSN 0014-3820.
Pranala luar
- (Inggris) Ilustrasi hanyutan genetik dalam buku Evolution karya Barton et al. Diarsipkan 2023-06-16 di Wayback Machine.
 | Artikel bertopik genetika ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya. |