Pages

Evolusi Cepat Stickleback Gasterosteus aculeatus

Jurnal KeSimpulan.com - Evolusi menyalin sendiri. Ikan teri Stickleback Threespine (Gasterosteus aculeatus) menjawab pertanyaan besar tentang evolusi.

Ikan kecil Stickleback Threespine (Gasterosteus aculeatus) begitu berlimpah di laut. Tapi setelah gletser mencair 10.000 tahun lalu, banyak ditemukan di danau dan sungai air tawar. Di lingkungan baru, mereka menghapus lempeng tulang dan duri, perilaku baru dan fisiologi.

Beberapa biolog telah lama berdebat. Banyak perubahan terjadi relatif cepat tanpa adanya mutasi gen-gen spesifik, melainkan perubahan regulasi gen ini.

Laporan baru membantu memfokuskan perhatian lebih pada peran regulasi gen dalam evolusi, bukan hanya ikan tapi semua organisme termasuk manusia.

Selama beberapa dekade, bioevolusiner terpesona oleh evolusi sifat air tawar pada Stickleback laut.

Ikan ini menduplikasi diri ribuan kali setelah leluhur pindah dari laut ke air tawar di belahan Bumi utara termasuk Alaska, California, Eropa dan Jepang.

Semua ikan telah mengalami perubahan yang sama pada ginjal, bentuk tubuh, ukuran mata, dan jumlah pelat tulang di tubuh mereka.

David Kingsley, bioevolusionis di Stanford University Palo Alto, dan rekan mengambil keuntungan evolusi paralel untuk melihat bagaimana genom dalam perubahan ini.

Langkah pertama sequencing DNA stickleback dari sebuah danau di Alaska dengan tingkat akurasi tinggi sebagai panduan. Kemudian sekuens genom pada 10 pasang stickleback dari seluruh dunia. Setiap pasangan terdiri dari individu laut dan air tawar.

Umumnya, gen apapun harus mirip di antara ikan dari lokasi yang sama. Tapi jika terjadi duplikasi evolusi pada area genom tertentu, maka juga harus sama dilakukan pada semua ikan air tawar, terlepas dari seberapa dekat mereka tinggal satu sama lain.

"Stickleback menjadi sistem fenomenal untuk memahami evolusi cepat. Evolusi berulang dapat terjadi menggunakan kembali mekanisme genetik yang sama berulang lagi," kata Erica Bree Rosenblum dari University of California di Berkeley.

Kingsley telah mendokumentasikan evolusi berulang pada organisme lain, tetapi stickleback begitu unik karena transisi air tawar telah terjadi begitu banyak duplikasi.

Kesamaan antara populasi air tawar di seluruh dunia menunjukkan ikan tidak mengevolusi fitur baru dari awal setiap kali. Ikan laut mungkin mempertahankan adaptasi genetik kuno untuk hidup di air tawar yang memungkinkan menjelajah situs baru.

"Ini serangkaian adaptasi yang mempengaruhi banyak aspek organisme, bentuk ikan, perilaku, diet dan preferensi kawin," kata Greg Wray dari Duke University di Durham, North Carolina.

Beberapa generasi pertama menampilkan fitur campuran atau menengah, tetapi akhirnya gen yang memungkinkan ikan untuk beradaptasi dengan air tawar mendominasi seperti switching kontrol.

"Pada skala genome, kami menemukan seluruh rangkaian area yang digunakan berulang-ulang untuk menyesuaikan diri dengan lingkungan baru. Kita dapat mempelajari dasar molekul evolusi vertebrata," kata Kingsley.

Adaptasi air tawar stickleback yang sebelumnya telah dipetakan ke daerah luas genom tersebut. Tapi mutasi adaptif diidentifikasi hanya beberapa gen. Para ilmuwan berdebat tentang jenis mutasi yang memungkinkan spesies beradaptasi dengan lingkungan baru. Kingsley menemukan 80% adaptasi terletak pada regulasi DNA dan hanya 20% DNA coding.
The genomic basis of adaptive evolution in threespine sticklebacks

Felicity C. Jones1 et.al.
  1. Department of Developmental Biology, Beckman Center B300, Stanford University School of Medicine, Stanford California 94305, USA
Nature 484, 55-61 (05 April 2012)

Akses : DOI:10.1038/nature10944

Artikel Lainnya:

No comments:

Post a Comment