Evolusi Divergen – pengertian, ciri, contoh, penyebab

Evolusi divergen atau seleksi divergen adalah akumulasi perbedaan antara populasi spesies yang berkaitan erat, yang mengarah pada spesiasi. Evolusi divergen biasanya disajikan ketika dua populasi dipisahkan oleh penghalang geografis (seperti pada spesiasi allopatrik atau peripratrik) dan mengalami tekanan selektif yang berbeda yang mendorong adaptasi ke lingkungan baru mereka.

Setelah beberapa generasi dan evolusi berkelanjutan, populasi menjadi tidak dapat saling bersilangan. Naturalis Amerika JT Gulick (1832-1923) adalah yang pertama menggunakan istilah “evolusi divergen”, dengan penggunaannya yang menyebar luas dalam literatur evolusi modern. Contoh klasik perbedaan di alam adalah radiasi adaptif dari kutilang Galapagos atau perbedaan warna dalam populasi spesies yang hidup di habitat yang berbeda seperti dengan tikus saku dan kadal pagar.

Istilah ini juga dapat diterapkan dalam evolusi molekuler, seperti pada protein yang berasal dari gen homolog. Kedua gen ortologis (yang dihasilkan dari peristiwa spesiasi) dan gen paralogik (yang dihasilkan dari duplikasi gen) dapat menggambarkan evolusi yang berbeda. Melalui duplikasi gen, dimungkinkan evolusi yang berbeda terjadi antara dua gen dalam suatu spesies. Kesamaan antara spesies yang hilang adalah karena asal usulnya yang sama, sehingga kesamaan tersebut adalah homologi. Sebaliknya, evolusi konvergen muncul ketika adaptasi telah muncul secara independen, menciptakan struktur analog, seperti sayap burung dan serangga.

Juga disebut radiasi adaptif, evolusi divergen atau  adalah proses biologis yang menggambarkan akumulasi perbedaan antara satu atau lebih spesies, untuk mengisi berbagai relung ekologis (habitat yang dimiliki oleh beberapa spesies).

Kata kedua yang membentuk istilah evolusi divergen mengacu pada sesuatu yang memisahkan atau membedakan. Dengan demikian, istilah ini mengacu pada diferensiasi antara spesies meskipun asal-usulnya sama atau identik, dan ini pada gilirannya mewakili kasus yang berlawanan dengan evolusi konvergen, di mana spesies dari leluhur yang berbeda berevolusi dan akhirnya berbagi berbagai karakteristik.

Proses evolusi yang berbeda pada gilirannya memberi jalan bagi proses biologis lain yang disebut spesiasi, di mana organisme yang berasal dari spesies yang sama melakukan diversifikasi, sehingga menimbulkan spesies yang berbeda, yang masih berbagi karakteristik dengan leluhur mereka, tetapi masing-masing memberikan karakteristik baru, yang memungkinkan mereka untuk menutup ceruk baru.

Alat yang digunakan spesies selama proses evolusi divergen adalah mutasi (perubahan dalam organisasi DNA makhluk hidup) dan seleksi alam (reproduksi spesies yang lebih besar sesuai dengan kondisi lingkungan).

Pengertian Evolusi Divergen

Definisi evolusi adalah perubahan populasi suatu spesies dari waktu ke waktu. Ada banyak cara berbeda bahwa evolusi dapat terjadi dalam suatu populasi termasuk seleksi buatan dan seleksi alam. Jalur evolusi yang diambil suatu spesies juga dapat berbeda tergantung pada lingkungan dan faktor biologis lainnya.

Salah satu jalan evolusi makro ini disebut evolusi divergen. Dalam evolusi divergen, satu spesies saling kawin, baik melalui cara alami atau sifat yang dipilih secara artifisial dan pembiakan selektif, dan kemudian spesies itu mulai bercabang dan menjadi spesies yang berbeda. Seiring waktu ketika dua spesies baru yang berbeda terus berevolusi, mereka menjadi semakin mirip. Dengan kata lain, mereka telah menyimpang. Evolusi divergen adalah jenis evolusi makro yang menciptakan lebih banyak keanekaragaman spesies di biosfer.

Proses evolusi divergen pada gilirannya memberi jalan bagi proses biologis lain yang disebut spesiasi, di mana organisme yang berasal dari spesies yang sama melakukan diversifikasi, sehingga menimbulkan spesies yang berbeda, yang masih berbagi karakteristik dengan leluhur mereka, tetapi masing-masing menyajikan karakteristik baru yang memungkinkan mereka untuk beradaptasi dengan ceruk baru.

Alat yang digunakan spesies selama proses evolusi divergen adalah mutasi (perubahan dalam organisasi DNA makhluk hidup) dan seleksi alam (reproduksi lebih besar dari suatu spesies sesuai dengan kondisi lingkungan).

Beberapa contoh yang paling terkenal dari evolusi divergen terjadi di Kepulauan Galapagos. Galapagos terdiri empat belas pulau vulkanik yang terletak sekitar 600 km sebelah barat dari Amerika Selatan.

Cactaceae galapagos

Cactaceae galapagos

Sebanyak 543 spesies tumbuhan vaskuler yang ditemukan di pulau-pulau, 231 di antaranya adalah endemik, ditemukan di tempat lain di bumi. Berbagai jenis benih tiba di pulau-pulau dengan melayang di udara atau terbawa air atau sedang dibawa oleh burung atau manusia.

Dengan sedikit pesaing dan banyak habitat terbuka yang berbeda, bentuk varian dari masing-masing spesies dapat beradaptasi dengan kondisi tertentu, sebuah proses yang dikenal sebagai radiasi adaptif. Bentuk-bentuk spesies paling cocok untuk masing-masing habitat tertentu terus-menerus dipilih untuk diproduksi dan keturunan di habitat tersebut. Seiring waktu, seleksi alam ini mengakibatkan beberapa spesies baru berbagi nenek moyang yang sama.

Euphorbiaceae galapagos

Euphorbiaceae galapagos

Contoh terbaik evolusi divergen di Galápagos telah terjadi pada Cactaceae dan Euphorbiaceae. Delapan belas spesies dan berbagai kaktus ditemukan di pulau-pulau, dan semua adalah endemik. Dari dua puluh tujuh spesies dan varietas euphorbia, dua puluh adalah endemik.

Sebuah contoh menarik dari hasil evolusi divergen dapat dilihat dalam seleksi buatan kultivar yang berbeda (varietas budidaya) pada genus Brassica.

Semak gulma Eurasia colewort (Brassica oleracea) merupakan nenek moyang dari brokoli, kubis Brussel, kol, kembang kol, kale, dan kohlrabi (rutabaga). Semua sayuran ini dianggap berasal dari spesies yang sama, tapi karena asal pertanian, masing-masing telah memilih dengan bentuk tertentu yang sekarang dikenal sebagai tanaman yang berbeda.

Penyebab evolusi Divergen

Proses evolusi divergen dapat diklasifikasikan terutama sebagai bentuk adaptasi dan / atau kelangsungan hidup berbagai spesies makhluk hidup.

Dengan demikian, radiasi adaptif sering terjadi dalam situasi di mana suatu spesies diperkenalkan ke ekosistem baru, secara alami atau buatan.

Dengan cara ini, beberapa penyebab evolusi divergen pada makhluk hidup dapat dibedakan:

1. Adaptasi umum

Ini mengacu pada proses di mana suatu spesies mengembangkan kemampuan baru, yang sampai saat itu tidak memiliki, yang memungkinkannya untuk mencapai bagian-bagian baru dari lingkungannya, yaitu, ia mampu mengisi ceruk ekologis baru.

Akuisisi kemampuan baru oleh suatu spesies dapat terjadi pada gilirannya karena berbagai faktor atau kebutuhan, seperti memperoleh makanan, kebutuhan tempat berlindung dari pemangsa, dll.

Contoh klasiknya adalah pengembangan dan evolusi kemampuan terbang pada burung, yang memungkinkan mereka menjelajahi tempat-tempat baru; serta evolusi bipedalisme (kemampuan untuk bergerak pada dua ekstremitas bawah).

2. Perubahan lingkungan

Ketika suatu spesies telah mampu bertahan hidup dalam lingkungan yang berubah atau secara radikal, kemungkinan besar akan mengalami proses evolusi yang berbeda, untuk mencakup relung ekologis baru yang diciptakan oleh perubahan biologis.

Perubahan lingkungan adalah konsekuensi dari satu atau lebih faktor yang menghasilkan serangkaian perbedaan dalam suatu ekosistem.

Perubahan lingkungan dapat terjadi karena faktor alam, pergerakan bumi atau kecelakaan alam seperti letusan gunung berapi.

Contoh radiasi adaptif akibat perubahan lingkungan adalah ekspansi yang cepat dan perkembangan mamalia setelah kepunahan dinosaurus, yang sebagian disebabkan, menurut salah satu teori, oleh dampak meteorit, asteroid atau komet, yang menyebabkan serangkaian perubahan penting di lingkungan.

3. Ekosistem yang terisolasi

Kehadiran spesies baru di daerah dengan karakteristik ekologi yang unik, atau sulit diakses antara berbagai spesies, seperti pulau atau daerah pegunungan; dan kemampuan spesies ini untuk bertahan hidup dan menjajah wilayah ini, dapat memberi jalan kepada proses evolusi yang berbeda.

Contoh penting dari evolusi yang berbeda dalam ekosistem yang terisolasi adalah yang diamati oleh ilmuwan Inggris Charles Darwin di Kepulauan Galapagos.

Di sini, Darwin mengamati berbagai spesies burung, yang memiliki karakteristik fisik yang sangat mirip, tetapi dengan perbedaan besar dalam ukuran dan bentuk paruh mereka, yang bervariasi sesuai dengan makanan yang ada di setiap pulau.

Katalisator

Terkadang, evolusi divergen terjadi melalui kebetulan yang terjadi seiring waktu. Kasus-kasus lain dari evolusi yang berbeda menjadi perlu untuk bertahan hidup dalam lingkungan yang berubah. Beberapa keadaan yang dapat mendorong evolusi divergen termasuk bencana alam seperti gunung berapi, fenomena cuaca, penyebaran penyakit, atau perubahan iklim secara keseluruhan di daerah di mana spesies hidup. Perubahan ini menjadikannya penting bagi spesies untuk beradaptasi dan berubah untuk bertahan hidup. Seleksi alam akan “memilih” sifat yang lebih bermanfaat bagi kelangsungan hidup spesies.

Radiasi adaptif

Istilah radiasi adaptif juga kadang-kadang digunakan secara sinonim dengan evolusi divergen. Namun, sebagian besar buku teks sains sepakat bahwa radiasi adaptif lebih difokuskan pada evolusi mikro populasi yang bereproduksi cepat. Radiasi adaptif dapat menyebabkan evolusi divergen dari waktu ke waktu karena spesies baru menjadi kurang mirip, atau menyimpang, dalam arah yang berbeda pada pohon kehidupan. Walaupun ini adalah jenis spesiasi yang sangat cepat, evolusi yang berlainan umumnya membutuhkan waktu lebih lama.

Setelah suatu spesies menyimpang melalui radiasi adaptif atau proses evolusi mikro lainnya, evolusi divergen akan terjadi lebih cepat jika ada semacam penghalang fisik atau perbedaan reproduksi atau biologis yang membuat populasi dari kawin silang sekali lagi. Seiring waktu, perbedaan dan adaptasi yang signifikan dapat bertambah dan membuat populasi mustahil untuk kawin lagi. Ini mungkin disebabkan oleh perubahan jumlah kromosom atau sesederhana siklus reproduksi yang tidak kompatibel.

Contoh radiasi adaptif yang menyebabkan evolusi divergen adalah kutilang Charles Darwin. Meskipun penampilan mereka secara keseluruhan tampak serupa dan jelas merupakan keturunan dari nenek moyang yang sama, mereka memang memiliki bentuk paruh yang berbeda dan tidak lagi dapat kawin silang di alam. Kurangnya kawin silang dan ceruk-ceruk yang berbeda yang telah diisi oleh kutilang di Kepulauan Galapagos menyebabkan populasi menjadi semakin mirip dari waktu ke waktu.

Contoh Evolusi Divergen

Mungkin contoh yang lebih ilustratif dari evolusi divergen dalam sejarah kehidupan di Bumi adalah kaki depan mamalia. Meskipun paus, kucing, manusia, dan kelelawar semuanya sangat berbeda secara morfologis dan di ceruk-ceruk yang mereka isi di lingkungan mereka, tulang-tulang kaki depan dari spesies yang berbeda ini adalah contoh yang bagus dari evolusi yang berbeda. Paus, kucing, manusia, dan kelelawar jelas tidak dapat kawin silang dan merupakan spesies yang sangat berbeda, tetapi struktur tulang yang sama di kaki depan menunjukkan mereka pernah menyimpang dari leluhur yang sama. Mamalia adalah contoh dari evolusi yang berbeda karena mereka menjadi sangat berbeda selama periode waktu yang lama, namun masih mempertahankan struktur serupa yang menunjukkan mereka berhubungan di suatu tempat di pohon kehidupan.

Keragaman spesies di Bumi telah meningkat dari waktu ke waktu, tidak termasuk periode dalam sejarah kehidupan di mana kepunahan massal terjadi. Ini, sebagian, merupakan akibat langsung dari radiasi adaptif dan juga evolusi yang berbeda. Evolusi yang berbeda terus bekerja pada spesies saat ini di Bumi dan mengarah pada evolusi dan spesiasi yang lebih makro.

1. Burung kutilang Darwin

Bentang alam yang terfragmentasi, seperti pulau-pulau, telah ditentukan oleh berbagai ahli biologi evolusi sebagai lokasi utama di mana proses evolusi yang berbeda dapat terjadi, karena letak geografis yang terpisah dari wilayah tersebut.

Ketika Charles Darwin berada di Kepulauan Galapagos (kepulauan yang terdiri dari pulau-pulau berbeda), ia mengamati bagaimana keberadaan berbagai spesies dari kelompok burung yang sama yang dikenal sebagai kutilang ada di antara masing-masing pulau.

Masing-masing spesies menyajikan beberapa perbedaan dalam hal ukuran dan warna; Namun, perbedaan yang paling mencolok antara masing-masing spesies ini adalah perbedaan dalam ukuran paruh mereka.

Perbedaan-perbedaan ini dapat dijelaskan sebagai bentuk adaptasi yang membuatnya lebih mudah bagi mereka untuk mendapatkan makanan, menurut pola makan mereka, puncaknya berevolusi secara berbeda.

2. Ikan Cichlid

Ikan Cichlid ada di danau Rift Afrika Timur. Diperkirakan sekitar 2.000 spesies ikan ini ditemukan di danau-danau ini, masing-masing dengan karakteristik yang berbeda, seperti ukuran tubuhnya.

Danau-danau ini mewakili lanskap yang terfragmentasi, mirip dengan kasus Kepulauan Galapago, yang menghasilkan isolasi antara spesies cichlid, yang memungkinkan mereka berkembang secara terpisah.

Lebih jauh, karakteristik cichlid yang luar biasa adalah bahwa banyak kasus evolusi yang berbeda di antara ikan-ikan ini cukup baru.

3. Pedang perak Hawaii

Meskipun kasus radiasi adaptif yang paling representatif didokumentasikan telah terjadi pada hewan, seperti kutilang dan ikan cichlid yang disebutkan, evolusi divergen juga dapat terjadi pada tanaman, seperti dalam kasus “pedang perak” Hawaii.

Aliansi Pedang Perak Hawaiian terdiri dari sekitar 50 spesies tanaman Hawaii mulai dari pohon, semak, atau tanaman merambat; yang mewakili serangkaian perbedaan yang signifikan.

Salah satu alasan utama mengapa evolusi yang berbeda terjadi pada tanaman ini adalah kondisi bentang alam Kepulauan Hawaii yang terfragmentasi.

Ciri-ciri Evolusi Divergen

Ciri untuk mengidentifikasi evolusi divergen yaitu:

1. Nenek moyang yang sama

Karena karakteristik penting dari keberadaan evolusi divergen adalah diferensiasi karakteristik spesies yang berbeda dari spesies yang sama, fakta bahwa beberapa spesies berakar pada spesies yang sama adalah contoh yang jelas dari evolusi divergen.

2. Korelasi fenotipe-lingkungan

Perubahan karakteristik fisik dan morfologis suatu spesies akan mewakili keuntungan untuk mengeksploitasi lingkungan tempat mereka berada.

Artinya, perubahan ini akan dipengaruhi oleh lingkungan, seperti pada paruh burung yang diamati oleh Darwin.

3. Karakter utilitas

Radiasi adaptif merupakan cara fundamental untuk bertahan hidup bagi spesies. Dengan cara ini, perubahan evolusioner akan memberikan keuntungan dalam kinerja dan / atau kecukupan spesies di lingkungan mereka.

Dinamika evolusi Divergen

Dinamika atau kecepatan evolusi divergen begitu cepat sehingga dalam waktu singkat perbedaan dari berbagai spesies terjadi dari satu atau lebih spesies nenek moyang. Yaitu, selama waktu divergensi ekologis dan fenotipik sedang berlangsung.

Setelah proliferasi kombinasi genetik baru, beberapa berhasil bertahan hidup seiring waktu, sebagian besar spesies baru ini menghilang secepat mereka muncul.

Ini adalah contoh dari proses adaptasi, di mana spesies yang selamat hampir sepenuhnya beradaptasi dengan lingkungan baru. Lebih jauh lagi, perlu dicatat bahwa kenaikan dan lenyapnya spesies baru melalui evolusi yang berbeda terjadi secara perlahan, dibandingkan dengan wabah awal spesies.

Ini mungkin terjadi karena karakteristik bumi dan lingkungannya tetap stabil setelah perubahan geologis dan iklim yang terjadi dalam sejarah awal planet ini.