ALIRAN GEN: MEKANISME, AKIBAT DAN CONTOH - BIOLOGI - 2026

The aliran gen atau aliran gen, dalam biologi, merujuk kepada pergerakan gen dari satu penduduk yang lain. Secara amnya, istilah ini digunakan secara sinonim dengan proses migrasi - dalam pengertian evolusi.

Dalam penggunaannya yang biasa, migrasi menggambarkan pergerakan bermusim individu dari satu wilayah ke kawasan lain, untuk mencari keadaan yang lebih baik, atau untuk tujuan pembiakan. Namun, bagi ahli biologi evolusi, penghijrahan melibatkan pemindahan alel dari satu set gen antara populasi.

Sumber: Jessica Krueger, dari Wikimedia Commons

Mengingat genetik populasi, evolusi ditakrifkan sebagai perubahan frekuensi alel dari masa ke masa.

Mengikuti prinsip keseimbangan Hardy-Weinberg, frekuensi akan berubah bila ada: pemilihan, mutasi, arus dan aliran gen. Atas sebab ini, aliran gen dianggap sebagai kekuatan evolusi yang sangat penting.

Mekanisme aliran gen

Mekanisme dan penyebab yang menyebabkan pergerakan gen dalam populasi sangat berkaitan dengan ciri-ciri yang wujud dalam kumpulan kajian. Ia boleh berlaku disebabkan oleh imigrasi atau penghijrahan individu tertentu dalam keadaan pembiakan, atau mungkin disebabkan oleh pergerakan gamet.

Sebagai contoh, satu mekanisme mungkin sekali sekala penyebaran bentuk remaja dari spesies haiwan ke populasi yang jauh.

Bagi tanaman, mekanisme lebih mudah dijabarkan. Gamet tumbuhan diangkut dengan cara yang berbeza. Beberapa keturunan menggunakan mekanisme abiotik, seperti air atau angin, yang dapat membawa gen ke populasi yang jauh.

Begitu juga, terdapat penyebaran biotik. Banyak haiwan frugivora mengambil bahagian dalam penyebaran benih. Sebagai contoh, di kawasan tropika, burung dan kelawar memainkan peranan penting dalam penyebaran tanaman yang sangat penting bagi ekosistem.

Dengan kata lain, kadar migrasi dan aliran gen bergantung pada keupayaan penyebaran keturunan yang dikaji.

Penghijrahan dan keseimbangan Hardy-Weinberg

Untuk mengkaji kesan migrasi pada keseimbangan Hardy-Weinberg, model pulau sering digunakan sebagai penyederhanaan (model migrasi benua pulau).

Oleh kerana populasi pulau ini agak kecil dibandingkan dengan populasi daratan, setiap pemindahan gen dari pulau ke daratan tidak mempengaruhi frekuensi genotip dan alel daratan.

Atas sebab ini, aliran gen hanya akan mempengaruhi satu arah: dari daratan ke pulau.

Adakah frekuensi alel berbeza?

Untuk memahami kesan peristiwa migrasi ke pulau, pertimbangkan contoh hipotetis lokus dengan dua alel A ₁ dan A ₂ . Kita mesti mengetahui sama ada pergerakan gen ke pulau menyebabkan variasi frekuensi alel.

Mari kita anggap bahawa frekuensi alel A ₁ sama dengan 1 - yang bermaksud bahawa ia tetap pada populasi, sementara pada populasi benua itu adalah alel A ₂ yang tetap. Sebelum kematangan individu di pulau itu, 200 individu berpindah ke sana.

Selepas aliran gen, frekuensi akan berubah, dan sekarang 80% akan menjadi "asli", sementara 20% adalah baru atau benua. Dengan contoh mudah ini, kita dapat menunjukkan bagaimana pergerakan gen membawa kepada perubahan frekuensi alel - konsep utama dalam evolusi.

Akibat aliran gen

Apabila terdapat aliran gen yang ketara antara dua populasi, salah satu akibat yang paling intuitif ialah proses ini bertanggungjawab untuk mengurangkan kemungkinan perbezaan antara kedua-dua populasi tersebut.

Dengan cara ini, aliran gen dapat bertindak ke arah yang berlawanan dengan kekuatan evolusi lain yang berusaha mengekalkan perbezaan komposisi takungan genetik. Seperti mekanisme pemilihan semula jadi, misalnya.

Akibat kedua ialah penyebaran alel yang bermanfaat. Mari kita anggap bahawa melalui mutasi timbul alel baru yang memberikan kelebihan selektif tertentu kepada pembawanya. Apabila terdapat penghijrahan, alel novel diangkut ke populasi baru.

Konsep aliran gen dan spesies

Konsep biologi spesies terkenal dan pastinya paling banyak digunakan. Definisi ini sesuai dengan skema konseptual genetik populasi, kerana ia melibatkan kumpulan gen - unit di mana frekuensi alel berubah.

Dengan cara ini, secara definisi, gen tidak berpindah dari satu spesies ke spesies lain - tidak ada aliran gen - dan untuk alasan ini spesies menunjukkan ciri-ciri tertentu yang memungkinkan mereka dibezakan. Mengikuti garis idea ini, aliran gen menjelaskan mengapa spesies membentuk "kelompok" atau pengelompokan fenetik.

Selanjutnya, gangguan aliran gen mempunyai akibat penting dalam biologi evolusi: ia membawa - dalam kebanyakan kes - kepada kejadian spesiasi atau pembentukan spesies baru. Aliran gen dapat terganggu oleh faktor yang berbeza, seperti adanya penghalang geografi, pilihan di peringkat pacaran, antara mekanisme lain.

Kebalikannya juga berlaku: kewujudan aliran gen menyumbang kepada semua organisma di kawasan yang tinggal sebagai satu spesies.

Contohnya

Penghijrahan ular Nerodia sipedon adalah kes aliran gen yang didokumentasikan dengan baik dari populasi benua ke sebuah pulau.

Spesies ini bersifat polimorfik: ia mungkin mempunyai corak pita yang signifikan atau sama sekali tidak mempunyai jalur. Dalam penyederhanaan, pewarnaan ditentukan oleh satu lokus dan dua alel.

Secara umum, ular benua dicirikan dengan memperlihatkan corak jalur. Sebaliknya, mereka yang mendiami pulau-pulau tidak memilikinya. Para penyelidik telah membuat kesimpulan bahawa perbezaan morfologi adalah disebabkan oleh tekanan selektif yang berbeza di mana setiap kawasan mengalami.

Di pulau-pulau, individu cenderung berjemur di permukaan batu berhampiran pantai. Ketiadaan jalur ditunjukkan untuk memudahkan penyamaran di batu-batu di pulau-pulau. Hipotesis ini dapat diuji dengan menggunakan eksperimen penandaan dan penangkapan semula.

Atas sebab penyesuaian ini, kami mengharapkan populasi pulau ini terdiri daripada organisma yang tidak terikat. Bagaimanapun, ini tidak benar.

Setiap generasi datang kumpulan organisma berjenama baru dari benua. Dalam kes ini, penghijrahan bertindak sebagai kekuatan menentang pemilihan.

Rujukan

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologi: sains dan alam semula jadi. Pendidikan Pearson.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Jemputan ke Biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analisis evolusi. Dewan Prentice.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolusi. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip bersepadu zoologi (Jilid 15). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Evolusi dan kepelbagaian kehidupan: Karangan terpilih. Akhbar Universiti Harvard.
7. Soler, M. (2002). Evolusi: asas Biologi. Projek Selatan.