Adaptasi dan populasi kecil

Presentasi berjudul: "Adaptasi dan populasi kecil"— Transcript presentasi:

1 Adaptasi dan populasi kecil

2

3 dia yang pamit kepada gunung

4

5

6

7 Zonasi Junghuhn

8 Tugas Mahasiswa: Junghuhn Apa yang menurut Anda paling menarik? Apa yang menurut ilmu pengetahuan saat ini tidak benar? subject : Nama, NIM, Junghuhn GPV, GPL

9 Evolusi menghasilkan keragaman  dari keragaman memunculkan evolusi lanjutan

10 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

11 Contoh seleksi alam pada kerang
Pembentukan kuarsa intensif, pasir putih Kerang hitam dan abu-abu, kontras Kerang putih dominan  tipe seleksi mengarah (directional)

12 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)

13 Small population

14 Inbreeding depression
Perkawninan dalam deme terutama pada populasi kecil Penurunan keragaman genetik Kemunculan genresesif yang lethal Penurunan kemampuan adaptasi Populasi kecil terisolir

15 Genetic drift Kegagalan individu heterozygot mewariskan materi genetiknya Ketidakhadiran “broker” misal polinator, habitat yang sesuai dll Jika populasi kecil dan terisolir maka

16 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

17 Bekantan  MVPS

18 Resume Adpatasi Seleksi alam Evolusi Variasi Tipe seleksi
Ancaman populasi kecil

19 Populasi kecil dan Konservasi Genetika

20 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???

21 Ukuran Populasi, Besar Vs Kecil
Seleksi Mutasi Hanyutan Genetik Aliran Gen Imun : Pop Besar Fragile : Pop. Kecil

22 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

23 Ovis canadensis

24 Ovis canadensis PENELITIAN DOMBA TANDUK BESAR (Ovis canadensis) 120 POPULASI BERBEDA BEDA N (> 100, 51 –100, , 16 – 30, < 15 ) DIAMATI 70 TAHUN

25 Ovis canadensis % sintas 100 60 40 20 tahun 20 30 40 50

26 Frekuensi Alel MUTASI DALAM SUATU POPULASI FREKUENSI ALEL BESAR KECIL
Frekuensi Alel dapat berubah misalnya krn : MUTASI

27 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

28 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

29 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

30 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

31 Percobaan Lacy (1987) Simulasi pada 25 Populasi, 20  N  500
Dihitung % heterozygot asal yang masih tertinggal / diwariskan setelah beberapa generasi

32 Ovis canadensis (% heterozygot yg tertinggal)

33 Simulasi Ukuran Populasi

34 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

35 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

36 imigrasi

37 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

38 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

39 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

40 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

41 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)

42 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

43 Ne dan rasio kelamin

44 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

45 Wild goose (Hawaii) Way Kambas

46 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

47 Belalang

48 Populasi Efektif (Ne) lanjutan
Kasus badak 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

49 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

50 Populasi Efektif (Ne) lanjutan
Jenis dengan keragaman genetik rendah Howelia aquatilis (perenial), Campanulaceae  inbreeding ketat Ada fenomena bottlenecking dan founder effect

51 bottlenecking 7 jantan imigrasi

52 Founder effect

53 Konsekuensi populasi kecil
Depresi inbreeding Depresi outbreeding Kehilangan fleksibilitas evolusi