PULAU BIOGEOGRAFI DAN EVOLUSI: PENYELESAIAN A PUZZLE FILOGENETIK DENGAN GENETIKA MOLEKULAR

PULAU BIOGEOGRAFI DAN EVOLUSI: PENYELESAIAN A PUZZLE FILOGENETIK DENGAN GENETIKA MOLEKULAR 

Sejak Charles Darwin dirumuskan hipotesis tentang bagaimana pipit dari Kepulauan Galapagos berkembang menjadi 13 jenis, pulau-pulau telah menjadi target utama untuk studi evolusi. Sesuai dengan sifatnya, pulau-pulau terpencil yang pada dasarnya merupakan laboratorium hidup evolusi. Dalam penelitian ini, Anda harus akrab dengan istilah spesiasi, isolasi geografis, aliran gen, kolam gen, dan isolasi reproduksi. Anda akan bekerja dengan data yang riil dari populasi nyata. Data akan mencakup pengamatan morfologi kadal (bentuk tubuh), perkiraan usia geologi dari berbagai pulau di Kepulauan Canary Island, jarak geografis, dan jarak genetik berdasarkan perbedaan dasar nukleotida dalam DNA antara populasi yang berbeda dari kadal.

Latar Belakang - Gambar 1 (kiri) menggambarkan salah satu dari banyak populasi kadal tinggal di Kepulauan Canary. Kepulauan Canary merupakan kepulauan dari tujuh pulau vulkanik sebelah barat benua Afrika ( Peta 1 ). Rantai pulau dimulai sekitar 85 km (50 mil) barat benua, mengikuti garis patahan Pegunungan Atlas di Afrika Utara. Ahli geologi berteori bahwa tempat geologi panas magma upwelling telah hanyut ke arah barat selama 20 juta tahun terakhir, secara bertahap membentuk pulau-pulau ketika bergerak. Jadi pulau paling timur, Lanzarote, adalah tertua, sedangkan barat pulau yang lebih kecil, Hierro, adalah yang termuda, sekitar 0,8 juta tahun. pulau vulkanik sangat laboratorium baik untuk ilmu evolusi karena mereka dapat secara akurat menggunakan tanggal peluruhan isotop radioaktif dan karena mereka mulai keluar sebagai massa tak bernyawa dari batuan muncul dari laut.

Perkembangan ekosistem di pulau-pulau vulkanik agak tidak terduga. Namun, suksesi ekologis memang terjadi pertama dengan organisme perintis yang secara bertahap mengubah lingkungan hidup sampai komunitas klimaks yang stabil didirikan. Apa yang tidak terduga adalah apa spesies tumbuhan dan hewan akan menjajah lingkungan baru ini. Banyak dari ini diserahkan kepada iklim, kedekatan dengan massa tanah lainnya, dan tentu saja, kebetulan. Ini membahas penyelidikan dengan tiga jenis kadal dari Gallotia genus, dan dalam salah satu spesies, galloti Gallotia, empat populasi-pulau terpisah. Kedatangan kadal Gallotia mungkin oleh arung jeram (Lihat Peta 1 ). Rakit dari vegetasi alami sering dicuci ke laut ketika tingkat tinggi menyebabkan sungai tepi sungai runtuh, membawa pergi baik tumbuhan dan hewan menempel. arus Kelautan di wilayah ini bervariasi dengan musim. Kolonisasi oleh organisme udara, seperti serangga dan burung, biasanya terjadi selama badai. Dalam setiap kasus, ada beberapa prinsip umum kolonisasi pulau:

1) Semakin dekat pulau ke daratan, semakin tinggi kemungkinan kolonisasi.
2) Semakin tua pulau itu, semakin besar kemungkinan akan dijajah.
3) Semakin besar pulau, spesies yang lebih cenderung akan didirikan.
4) isolasi Geografis mengurangi aliran gen antara populasi.
5) Seiring waktu, populasi kolonial menjadi genetis berbeda dari populasi orang tua mereka karena seleksi alam, mutasi, dan / atau drift genetik.

Masalah - Evolusi ahli biologi telah dihadapkan dengan masalah yang menarik. Apakah sejarah filogenetik dari tiga spesies dan tujuh populasi kadal Gallotia di Kepulauan Canary? Apakah kehadiran dari empat yang berbeda populasi morfologi G. galloti pada empat pulau barat ( Peta 2 ) melanjutkan menyiratkan evolusi? Dalam penelitian ini, Anda akan menggunakan data dari geografi, sejarah geologi, morfologi (ukuran tubuh), dan genetika molekular untuk mengembangkan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan.