POPULASI DAN LINGKUNGAN

                            POPULASI DAN LINGKUNGAN

 

Tradisi di abad 19 diadakan studi variasi di alam dan budidaya spesies tumbuhan oleh botanisi seperti Jordan, Kerner, Bonnier, dan Darwin berusaha menghubungkan variasi dengan seleksi alam. Darwin telah menciptakan hokum variasi tetapi pengetahuan herediter masih belum nyata dan masih tingkat dasar. Percobaan klasik Mendel mencoba untuk menjawab adanya variasi secara genetik. Turesson menjelaskan adanya karakter genetik berdasarkan pada perbedaan ekologis dalam populasi spesies, dinyatakan sebagai genecology.

Pada percobaan Turesson disusun adanya system hirarki ekotipe-ecospesies-soenospesies (coenospecies) dan tidak boleh dilupakan susunan ini secara genekologik. Ekotipe (ecotye) sebagai munculya hasil respon secara genotipik dari populasi spesies pada habitat khusus (tipe habitat).

Ekospesies (ecospecies) dipandang penting mempertahankan perbedaan pandangan secara ekologi dan murni genetik, istilah ecospecies diusulkan untuk melingkupi spesies Linnean atau susunan genotipe sebagai perwujudannya di alam. 

Coenospesies (coenospecies) kemungkinan jumlah total kombinasi susunan genotipe.

Turesson juga member kesesuaian analogi secara genetik tetapi agak kurang sempurna.

Fenotipe (phenotype) merupakan ekspresi genotipe seperti hal dimasukkannya genofen (genophene)  yang berbeda genotipe.

Genotipe (genotype) sub-unit Mendelian dari genospesies. 

Genospesies (genospecies) mewujudkan fakta-fakta konstruksi  genotypical dari ecospecies. Istilah digunakan sebagai analogi genetik dari coenospecies.

Genofen sebagai kisaran fenotipe yang terbentuk dari satu genotipe ats pengaruh habitat di alam, dan ekofen (ecophene) tipe reaksi dari ekotipe merupakan  modifikasi oleh pengaruh faktor habitat yang ekstrim.  Definisi yang baik untuk  ekotipe adalah sebagai populasi tanpa barier  internal dalam pertukaran gen, namun hasilnya secara  taksonomis tidak begitu tegas, karena kelompok-kelompok secara morfologis, sitologis, dan geografis memberikan status spesifik, dan  ekotipe berarti merupakan genecologi.

Dapat dianggap bahwa ekotipe merupakan unit dasar dalam klasifikasi biosistematis dan pada kurun waktu tertentu merupakan ras ekologis. Definisi lain ekotipe sebagai populasi yang dibedakan berdasarkan karakter  morfologis dan fisiologis,  yang paling sering dibedakan berdasarkan karakter kuantitatif, bersifat interfertile terhadap ekotipe lain dalam ekospesies, tetapi pertukaran gen bebas dihambat oleh penghalang ekologis. Jadi  definisi ekotipe melibatkan konsep spesies biologis.

Sisi alamiah dan asal ekotipe adalah adanya pemecaha beberapa populasi berdasarkan adaptasi dari habitat khusus yang beragam di dalam kisaran geografis spesies. Berdasar pada genekologi merupakan variabilitas berkaitan dengan asl genetik bukan pemencaran secara acak dalam kisaran spesies, tetapi melalui distriibusi tumbuhan bertetengga dekat yang saling mempengaruhi. Adaptasi yang terjadi dapat diperiksa dari karakter  morfologis dan fisiologis. Differensiasi ekotipik dipicu secara jelas oleh kondisi habitat yang beragam, membentuk populasi alamiah.

 

Temuan Transek Californisn oleh Clausen, Keck, dan Hiesey

Clausen (sitologist), Keck (taksonomist), dan Hiesey (ekofisiologist) mengembangkan penelitian Hall tentang differensiasi genekologis populasi di California. Dari transek sepanjang 200 mil membelah daerah tersebut melalui wilah maritim, pantai, dataran rendah, dataran tunggi, subalpine, alpine, dan basin. Menunjukkan bahwa perbedaan klimatik menmbulkan adanya diskontinuitas ras klimatik atau ekotipe yang terdeteksi pada karakter morfologis, dan paralelisme lebih ke arah karakter fisiologis ketimbang anatomis dan morfologis. Pada Potentilla glandulosa (seksi Drymocallis) terdeteksi adanya 5 ekotipe berdasarkan iklim, dengan perbedaan morfologi dalam hal stature, perawakan, leaf area, dan bentuk bunga majemuk, sedanga fisiologis berbeda dalam hal ritme pertumbuhan, waktu berbunga, dan frost resistance.

School of Gregor.    

Penelitian Gregor yang berkolaborasi dengan Scottish Society for Research in Plant Breeding dengan judul Experimental taxonomy menenkankan bahwa secara jelas pola genotipe dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Taksonomi eksperimental tidak hanya mendasarkan pada morfologis saja, tetapi juga faktor yang mempengaruhinya. Penekanan eksperimental taksonomi menurut Gregor adalah menganalisis ras lokal dari populasi spesies orthodox, dan membuat mengklasifikasi grup yang terbentuk yang ada di alam (“to classify evolving groups as they occur in nature” . Prosedur menurutnya adalah:

1.      Memilih grup tumbuhan

2.      Koleksi sampel meliputi kisaran geografis dan ekologis

3.      Menanam sampel secara representative di kebun percobaan

4.      Membuat observasi variasi diskontinu dan perbandingan biometric dari variasi kontinu

5.      Studi hubungan fertilitas

6.      Penelitian sitologis

7.      Synthesis hasil

Hasil menunjukkan adanya variasi continu yang disebut klin (-cline), ekoklin (ecocline) apabila berkaitan dengan habitat, atau topoklin (topocline) apabila berkaitan dengan topografi atau iklim. Menurutnya ekotipe adalah kisaran ekoklin (a range on an ecocline). Dalam penelitian ini disimpulkan adanya ekotipe ekoklin dan ekotipe stepped cline atau stairstep ecotype

Russian School

Shinkaja mempelajari perkembangan genekologi di Intitude of Plant Industry di Leningrad menindak lanjuti penentuan ekotipe dan klasifikasi dalam penelitiannya berjudul Dynamics of Species (1948). Obyek penelitian adalah Onobrychis di Caucasus utara, hasilnya berupa pembagian populasi Onobrychis menjadi tipe:

1.      High mountain dengan petumbuhan lambat, berbunga cepat, winter perennial.

2.      Midle mountain hanya beberapa berbunga di awal tahun, batang > tinggi, berbunga agak lambat.

3.      Sub-mountain berbunga > lambat lagi

4.      Adjacent steppe semua berbunga di awal tahun, tahan kering, dan spring perennial.

Sejak diketahui bahwa tidak semua differensiasi genotipik di dalam populasi adalah adaptif, dicoba dijelaskan secara praktis perbedaan sejumlah situasi yang berbeda:

1.      Seleksi lingkungan atas genotipe paling fitt pada habitat khusus, dan genotipe yang tidak fit tereliminer , menghasilkan adaptasi genetikal, produk ekologi diturunkan, adalah ekotipe.

2.      Seleksi lingkungan atas genotipe dapat tumbuh pada kisaran habitat, dengan toleransi  kisaran yang luas, produk fenotipik disebut ekad (ecad) atau modifikasi (modification). Botanist dan zoologist masih menganggap sebagai ekotipe, yang merupakan plastisitas fenotipik.

3.      Kolonisasi pada habitat tertentu dengan genotipe berbeda, khususnya inbreeder, menghasilkan variant habitat dengan perbedaan morfologi samar, tetapi dengan adaptif nyata.

4.      Fragmasi kolonisasi ke dalam populasi yang lebih kecil sebagai hasil operasi genetic drift menyebabkan variasi morfologis yang tipis dalam gambaran non-adaptif.

5.      Hibridisasi merupakan awal dari terjadinya ekotipe, dan adanya paralelelisme antara genotipe dan fenotipe.

Beberapa pemikiran tentang ekotipe menklasifikasikannya menjadi bebereapa hal antara lain (Lawarence, 1945):

1.      Ekotipe klimatik (Turesson) sama dengan klimatipe (climatype) (Shinkaja)

2.      Ekotipe edapik (edaphic ecotype) (Shinkaja; Gregor)

3.      Ekotipe biotik (Shinkaja) atau synecotype atau phytosocial ecotype (Gregor) demikian pula agro-ecotype (Gregor)

4.      Ekotipe geografis (Lawrence) atau reclusion type (Tiuresson) atau geo-ecotype (Gregor)

Terdapat beberapa kesulitan penerapan ekotipe dalam keputusan taksonomis, antara lain:

1.      Pada beberapa kasus gambaran adaptasi dari ekotipe tidak dapat digunakan dalam perlakuan taksonomis artinya tidak berkorelasi diantaranya

2.      Kebanyakan perbedaan morfologis antar ekotipe adalah kuantitatif, tergantung pada keturunan poligenik (multiple-gene), diperlukan perlakuan statistik untuk deteksinya, dan mungkin ada variasi di dalam ekotipe (racial difference).

3.      Variasi genekologis dalam populasi mungkin berada pada kategori tingkat rendah dalam klasifikasi nomenclatural dapat dilaksanankan, pada tingkat mikro evolusi.

4.      Kebanyakan variasi ekotipe adalah kontinu melalui pola kinal pada alamiah komplek

5.      Problem final adalah timbul dari perbedaan model pembentukan dan pola distribusi dari variant ekotipe. Beberapa ekotipe tampak muncul secara politopi (polytopically) secara spasial terpisah tetapi secara ekologi habitatnya sama.    

Terminologi –deme

Sistem ini diawali oleh Gilmour & Gregor (1939) dikembangkan oleh Gilmour & Heslop-Harrison (1954), yang member tatanama ekotipe dengan akhiran –deme..

Menunjuk pada asosiasinya dengan faktor lokal dan habitat:

Topodeme: yaitu adanya deme sebagai spesifik wilayah geografi

Ecodeme: yaitu adanya deme sebagai spesifik bermacam habitat.

 

Menunjuk perbedaan jasad:

Phenodeme: suatu deme berbeda dengan lainnya secara fenotipe.

Genodeme: suatu deme berbeda dengan lannya secara genotipe.

Plastodeme: suatu deme berbeda dengan lainnya secara fenotipe tetapi tidak genotipe.

Menunjuk perilaku reprodukasi

Gamodeme:  suatu deme tersusun dari individu dalam situasi spasial dan temporal dibatasi oleh system breeding, semua dapat melakukan interbreed.

Autodeme: suatu deme tersusun dari individu-individu hasil kawin sendiri (autogamous).

Endodeme: suatu gamodeme tersusun dari endogami (inbrreding) tumbuhan berumah dua.

Agamodeme: suatu deme tersusun dari individu-individu tumbuhan apomiksis atau aseksual.

 

Menunjuk trend variasi

Clinodeme: satu seri suatu deme secara kolektif menunjukkan trend variasi yang spesifik, mengacu pada variasi klinal (cline).

Di bawah ini adalah sub dari deme dari berbagai istilah genekologis:

Hologamodeme: suatu deme tersusun dari individu-individu, didalamnya terjadi pembatasan sitem breeding dengan kebebasan tinggi dibawah set kondisi spesifik. Oleh Turesson dimakssud adalah ekospesies.

Coenogamodeme: suatu hologamodeme dianggap yang dapat melakukan pertukaran gen, dengan kebebasan rendah dibawah set kondisi spesifik. Oleh Turesson dimakssud adalah ekospesies. Oleh Turesson dimakssud adalah coenospesies.

Genoecodeme: merujuk pada ekotipe yang secara genotipe berbeda yang dipengaruhi oleh habitat yang berbeda, dan individu di dalamnya mengalami interbreeding fertil.