Penyebab-penyebab dari variasi makhluk hidup antara lain peristiwa-peristiwa rekombinasi gen. penyevab lain dari variasi makhluk hidup adalh penyebab mutasi gen yaitu factor lingkungan. Dengan kata lain, rekombinasi gen dan factor lingkungan adalah penyebab utama peristiwa evolusi, dan peristiwa seleksi lam berperan sebagai factor pengarah dan pembatas. Saat ini para pakar telah bersepakat bahwa peristiwa evolusi mengacu pada perubahan materi genetic yang dapat diwariskan kepada keturunannya. Dalam suatu lingkungan, factor-faktor genetic yang akan menentukan kenekaragaman. Keragaman itu meliputi struktur, tingkah laku, aktivitas, dll. Akibat terjadinya perubahan materi genetic, terjadilah perubahan sifat dan keturunannya yang akhirnya akan menampilkan sepses baru. Perubahan materi genetic itu dikenal sebagai muatsi. Dengan demikian bahwa evolusi dapat dijelaskan melalui 2 mekanisme yaitu mutasi gen dan seleksi alam pada suatu populasi.
1. Mutasi gen
Mutasi gen adalah terjadinya perubahan struktur kimia DNA sehingga menyebabkan terjadinya perubahan sifat. Perubahan sifat tersebut diwariskan kepada keturunannya. Mutasi umumnya merugukan makhluk hidup. Meskipun demikian, ada juga mutasi yang menguntungkan makhluk hidup artinya mutan yang terbentuk tetap lestari kaena adaptif terhadap lingkungannya.
a. Angka laju mutasi
Angka laju mutasi adalah banyaknya gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh individu dalam suatu spesies. Angka laju mutasi sangat rendah. Oleh karena DNA bersifat mantap dan sulit berubah. Diperkirakan bahwa angka laju mutasi hanya 1 di antara 100.000 gamet yang dihasilkan. Jai, jumlah sel gamet yang bermutasi dibandingkan dengan yang tidak bermutasi adalah 1 : 100.000 . meskipun demikian, mutasi tetap berpengaruh karena :
a. Setiap gamet mengandung beribu-ribu gen. b. Setiap individu dapat menghasilkan berjuta-juta gamet. c. Jumlah individu dalam setiap generasi sangat banyak.
Berdasarkan perhitungan, perbandingan jumlah mutasi yang menguntungkan dengan yang merugikan adalah 1 : 1.000. artinya, setiap 1.000 mutasi hanya satu mutasi yang menguntungkan. Meskipun demikian, jika semuanya diperhitungkan maka mutasi yang menguntungkan tersebut akan menghasilkan kemungkinan yang cukup besar. Misalkan :
a. Angka laju mutasi per gamet adalah 1 : 100.000.
b. Jumlah gen yang mampu bermutasi dalam 1 individu adalah 1.000. c. Mutasi yang menguntungkan : yang merugikan adalah 1 : 1.000.
d. Jumlah individu dalam suatu populasi spesies adalah 100.000.000 individu. e. Jumlah generasi dalam suatu spesies itu adalah 5000 generasi.
Berdasar angka di atas, maka jumlah mutan selama spesies itu adalah
a. Jumlah mutasi yang memungkinkan terjadi dalam setiap individu adalah 1/100.000 x 1.000 x 1/1.000 = 1/100.000
b. Dalam setiap generasi akan terjadi mutasi gen yang menguntungkan sebesar 1/100.000 x 100.000.000 = 1.000
c. Selama spesies itu ada, yaitu selama 5.000 generasi, kemungkinan adanya mutasi yang menguntungkan adalah
1.000 x 5.000 = 5.000.000
Dengan melihat angka kemungkinan mencapai 5.000.000 untuk individu yang mengalami mutasi manguntungkan, berarti cukup besar kemungkinan untuk menghasilkan spesies yang adaptif selama 5.000 generasi. Jadi, meskipun angka laju mutasi kecil, secara keseluruhan selama generasi itu ada, kemungkinan terjadinya mutasi cukup besar.
Dari genetika, diketahui bahwa gen letal dan gen mutan yang merugikan biasanya akan tampak pada individu homozigot resesif. Sedangkan apabila berada dalam keadaan heterozigot,fenotipnya tidak akan tampak. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa seleksi alam itu berlaku begi individu yang homozigot resesif, sedangkan individu heterozigot tidak terkena seleksi alam.
Mutasi gen yang menguntungkan adalah mutasi gen yang menghasilkan: a. Spesies yang adaptif.
b. Spesies yang viabilitas (kelangsungan hidup) dan vitalitas (kekuatan) tinggi. Mutasi gen yang merugikan adalah mutasi gen yang menghasilkan:
a. Gen letal, yang menyebabkan mutasi letal.
b. Keturunan yang viabilitas (kelangsungan hidup) dan vitalitas (kekuatan) rendah.
c. Keturunan yang tidak adaptif.
b. Frekuensi Gen dan genotip di dalam Populasi
Frekuensi gen adalah perbandingan antara suatu gen atau genotip yang satu dengan gen atau genotip yang lain di dalam suatu populasi. Sebagai contoh, dalam suatu daerah terdapat suatu populasi tumbuhan berwarna merah (MM) dan tumbuhan berwarna putih (mm) yang sama-sama adaptif. Jika dilakukan persilangan, akan diperoleh tumbuhan dengan fenotip dan genotip yang baru. Contoh diagram berikut: Diagram frekuensi gen dalam populasi
P1 : MM x mm F1 : Mm = 100%
Gamet : M = 50% m = 50% P2 : Mm x Mm
Berdasarkan diagram, tampak frekuensi gen pada F2 adalah = 25% MM : 2 (25% Mm) : 25% mm
= MM : Mm : mm
Berdasarkan hasil ini, maka frekuensi kesetimbangan genotip F2 merupakan hasil kali dari frekuensi gen pada tiap-tiap induknya. Jika diformulasikan:
(M + m) (M + m) = M2 + 2Mm + m2 atau MM + 2Mm + mm
Jika dicari frekuensi sampai generasi F3, akan diperolah frekuensi perkawinan seperti diagram berikut: Betina Jantan MM 2/4 Mm mm MM 1/16 MM x MM 2/16 MM x Mm 1/8 MM x mm 2/4 Mm 2/16 MM x Mm 4/16 Mm x Mm 2/16 mm x mm mm 1/16 MM x mm 2/16 Mm x mm 1/16 mm x mm
Diagram di atas menunjukkan kemungkinan terjadinya perkawinan antara jantan dan betina di dalam seluruh populasi F3. Jika dalam populasi terjadi 64 perkawinan, maka:
a. Perkawinan antara MM x MM = 64 x 1/16 = 4 perkawinan b. Perkawinan antara Mm x Mm = 64 x 4/16 = 16 perkawinan c. Perkawinan antara Mm x mm = 64 x 4/16 = 16 perkawinan 1. Hukum Hardy-Weinberg
Ahli matematika Inggris Godfrey Harold Hardy dan dokter Jerman Wilhelm Weinberg menetapkan hokum Hardy-Weinberg yang menyatakan bahwa kesetimbangan frekuensi genotip AA, Aa, aa dan perbandingan gen A dan a dari generasi ke generasi selalu tetap, jika:
a. AA, Aa, dan aa mempunyai viabilitas dan fertilitas yang sama.
b. Perkawinan antara genotip yang satu dengan yang lainnya berlangsung secara acak.
c. Kemungkinan terjadinya mutasi dari Ake a dan sebaliknya sama besar. d. Jumlah individu anggota populasi besar.
e. Tidak terjadi mutasi.
f. Jumlah yang masuk(imigrasi) dan yang keluar(emigrasi) sama besar.
Hardy-Weinberg menyatakan bahwa untuk mencari frekuensi gen digunakan rumus aljabar yang bergantung pada keaadaan berikut:
a. Tidak terjadi mutasi.
b. Populasi terisolasi sehingga tidak ada aliran gen yang masuk keluar populasi. c. Tidak terjadi seleksi alam.
d. Populasi cukup besar
e. Terjadi perkawinan secara acak atau random.
Apabila kelima keadaan di atas tidak ada, hukum Hardy-Weinberg tidak berlaku. Rumus aljabar hukum Hardy-Weinberg dinyatakan seperti berikut.
(p + q) = p2 + 2pq + q2 p = frekuensi gen yang dominan
q = frekuensi gen yang resesif
p2 = frekuensi genotip homozigot dominan 2pq = frekuensi genotip heterozigot
q2 = frekuensi genotip homozigot resesif
apabila p dan q merupakan sepasang alel satu-satunya yang mempengaruhi warna bunga, maka;
p + q = 1 (100%) p = 1 q atau q = 1 p
diketahui bahwa alel dominan dilambangkan dengan huruf besar, sedangkan alel resesif dilambangkan dengan huruf kecil. Apabila p adalah alel A, dan q adalah alel a, maka dapat disubstitusikan menjadi
(A + a)2 = AA + 2Aa + aa dan A + a = 1 Contoh penerapan hokum hardy-Weinberg adalah sebagai berikut.
1) Populasi domba di suatu padang rumput berjumlah 1.296 ekor. Di antaranya terdapat 1.215 ekor berwarna putih dan sisanya bewarna hitam. Andaikan populasi domba itu dalam kesetimbangan, maka tentukan:
a. Frekuensi gen warna putih dan hitam.
b. Frekuensi genotip domba warna putih dan hitam.
c. Berapa ekor yang diduga heterozigot antara hitam dan putih? Jawab:
Jumlah domba yang ada 1.296 ekor. Domba putih 1.215 ekor, maka yang hitam = 1.296 1.215 = 81 ekor.
Telihat bahwa domba yang berwarna putih lebih banyak daripada domba yang berwarna hitam, maka dapat diambil kesimpulan bahwa warna putih adalah dominan terhadap warna hitam.
a. p = frekuensi untuk alel dominan W (putih) q = frekuensi untuk alel resesif w (hitam) frekuensi gen:
q2 = 81/1.296 = 0,0625 q = = 0,25
p = 1 q = 1- 0,25 = 0,75
jadi, frekuensi alel W (putih) = 0,75 frekuensi alel w (hitam) = 0,25 b. frekuensi genotip domba
= (0,75 x 0,75)p2 + 2(0,75 x 0,25)pq + (0,25 x 0,25)q2 = 0,5625p2 + 0,3750pq + 0,0625q2
Jadi p : pq : q = 0,5625 : 0,3750 : 0,0625 = 9 : 6 : 1
c. Jumlah yang heterozigot di antara domba putih: Domba yang heterozigot bergenotip 2Ww atau 2pq = 2 (0,75 x 0,25) x 1.296
= 0,3750 x 1.296 = 486 ekor
2) Kemampuan seseorang untuk merasakan pahit atau tidak sewaktu tes PTC (phenyl thiocarbamide) adalah sifat yang diwariskan. Orang yang mengikuti tes digolongkan atas orang yang taster dan nontaster. Taster adalah mereka yang dapat merasakan pahit PTC. Genotip mereka adalah TT atau Tt. Sedangkan nontaster adalah golongan yang tidaka dapat merasakan pahit PTC (PTC dirasakan tawar saja). Misalkan dalam suatu populasi terdapat taster 84% sedangkan sisanya nontaster. Maka frekuensi gen dan genotip taster dan nontaster adalah
Jawab:
Jumlah taster dan nontaster = 100% Taster = 84 %
Nontaster = 1- 84% = 16% (q2) Maka frekuensi gen t = q = T + t = 1, maka:
Frekuensi gen T = 1- 0,4 = 0,6 Jadi, frekuensi gen T : t = 0,6 : 0,4 Frekuensi genotip TT : Tt : tt = (T + t) (T + t) = TT + 2Tt + tt
= (0,6 x 0,6)TT + 2 (0,6 x 0,4)Tt + (0,4 x 0,4)tt = 0,36TT + 0,48Tt + 0,16tt
Jadi frekuensi genotip TT : Tt : tt = 0,36 : 0,48 : 0,16
3) Diketahuai, frekuensi orang albino pada suatu masyarakat adalah 16 di antara 10.000 orang. Berapa persenkah orang pembawa sifat albino yang heterzigot? Jawab:
Orang albino(aa) dinotasikan q2 q2 = 16/10.000 = 0,0016 q =
p + q = 1 p = 1 0,04 = 0,96
Orang pembawa albino dinotasikan dengan 2pq 2pq = 2 x 0,96 x 0,04
= 0,0768
Jadi, persentase adalah 0,0768 x 100% = 7,68%
4) Persentase laki-laki buta warna di Indonesia 8%. Coba carilah: a. Frekuensi alel XB dan Xb
b. Berapa persentase perempuan pembawa dan perempuan buta warna? Jawab:
a. Laki-laki buta warna memiliki XbY. Jika gen normal adalah p = XB , gen buta warna adalah q = Xb , maka laki-laki buta warna Xby mempunyai q (alel Xb) = 0,08
Jadi, frekuensi alel Xb = 0,08 Dan frekuensi alel XB = 1 - 0,08 = 0,92
b. Perempuan buta warna bergenotip XbXb , mempunyai frekuensi: q2 = (0,08)2 = 0,0064
jadi, persentasenya adalah 0,0064 x 100% = 0,64%
c. perempuan normal tapi pembawa bergenotip XB Xb mempunyai frekuensi: 2pq = 2(0,92 x 0,08) = 0,1472
Jadi, persentasenya adalah 0,1472 x 100% = 14,72% 1. Perubahan Perbandingan Frekuensi Gen pada Populasi
Walaupun jarang terjadi, perubahan frekuensi gen tetap terjadi karena makhluk hidup terus engalami evolusi. Perubahan secara bertahap dalam frekuensi gen disebut dengan mikroevolusi. Perubahan frekuensi gen itu disebabkan oleh beberapa factor yaitu:
a. Faktor Mutasi
Mutasi pada satu atau beberapa gen akan mengakibatkan perubahan keseimbangan gen-gen dalam suatu populasi. Rumus Hardy-Weinberg dapat digunakan untuk meramalkan frekuensi gen yang baru setelah frekuensi gen yang sedang berlaku mulai
tergeser. Sebagai contoh, tumbuhan bunga putih mengalami mutasi sehingga tumbuhan itu tidak dapat melakukan persilangan atau bersifat letal. Persilangan hanya terjadi di antara tumbuhan berbunga merah sehingga jumlah individu tumbuhan merah dengan putih akan berbeda. Rasio genotip yang dihasilkan adalah AA : Aa = 1 : 2. Genotip aa tidak ada karena bersifat mandul (tidak dapat melakukan persilangan atau bersifat letal).
b. Faktor Seleksi Alam
Seleksi alam merupakan factor yang paling berpengaruh terhadap evolusi. Contohnya adalah jenis katak berkaki banyak dengan jenis katak berkaki normal yang hidup di danau buatan yang terletak di Amerika Serikat.
Gambar 32: Contoh seleksi alam
Katak yang berkeki banyak fertilitasnya rendah atau mandul dan bersifat resesif. Katak yang berkaki normal fertilitasnya normal dan bersifat dominan. Oleh karena katak berkaki banyak mandul, berarti katak tersebut tidak dapat menghasilkan keturunan. Katak berkaki banyak itu dihasilkan dari perkawinan antara katak berkaki normal heterozigot. Perhatikan persilangan berikut:
P kaki normal heterozigot kaki normal heterozigot Nn >< Nn
F1 Nn : 2 Nn : nn 25% 50% 25%
Katak yang bergenotip nn adalah katak yang berkaki banyak dan mandul yang mampu menghasilkan keturunan adlah yang bergenotip NN dan Nn yang seluruhnya berjumlah 75% dari seluruh populasi. Jika diperhatikan yang dapat menghasilkan keturunan saja, kelompok ini hanya terdiri atas 1/3 bergenotip NN dan 2/3 bergenotip Nn. Jika terjadi perkawinan acak, maka tipe perkawinan tampak seperti diagram berikut: Betina Jantan 1/3 NN 2/3 Nn 1/3 NN 1/9 NN >< NN 2/9 NN >< Nn 2/3 Nn 2/9 Nn >< NN 4/9 Nn >< Nn
Jika pada populasi itu seluruhnya terjadi 27 perkawinan dan setiap perkawinan menghasilkan 15 individu, populas generasi beru yang terbentuk adalah
Hasil Perkawinan Populasi katak
No. Tipe
Perkawinan
Jumlah Perkawinan
Jumlah Individu dengan Genotip
NN Nn Nn
2. 3. 4. NN >< Nn Nn >< NN Nn >< Nn 2/9 (27) = 6 2/9 (27) = 6 4/9 (27) = 12 45 45 45 45 45 90 - - 45 Jumlah 27 180 180 45
Berdasarkan angka-angka akan diperolah perbandingan genotip seperti berikut: =NN : Nn : nn
= 180 : 180 : 45 = 4 : 4 : 1
Ternyata katak berkaki banyak muncul lagi, tetapi frekuensinya turun dari 25% menjadi 11,11%. Sifat tersebut akan tetap muncul pada generasi-generasi berikutnya, tetapi frekuensinya semakin kecil. Dalam hal ini, terjadinya perubahan keseimbangan frekuensi gen pada populasi disebabkan oleh mutasi dan seleksi alam yang berjalan seiring.
c. Emigrasi dan Imigrasi
Migrasi organisme dapat berlangsung dari luar masuk ke suatu tempat (imigrasi) atau dari suatu tempat ke luar (emigrasi). Akibat sesuatu hal, spesies dapat bermigrasi ke suatu daerah yang terpisah oleh keadaan geografis tertentu, misalnya lautan. Selanjutnya, spesies terkurung dan tidak mungkin berpindah lagi secara normal ke daerah asal sehingga terpisah dari daerah asalnya.
Oleh karena spesies yang berpindah itu saling terasing, selama proses evolusi, tiap populasi akan membuat keseimbangan genetika yang baru. Keseimbangan ini dapat sama dan dapat tidak sama, bergantung pada lingkungannya. Jika lingkungan berbeda, dapat mengarah terbentuknya spesies baru.
Sebagai contoh adalah Xylopa nobilis (kumbang kayu) yang ditemukan di berbagai daerah di pulau Sulawesi dan pulau-pulau sekitarnya, misalnya pulau Sangihe. Kumbang-kumbang tersebut menunjukkan perbedaan morfologi secara genetika. Salah satu perbedaannya adalah kumbang-kumbang di pulau Sangihe, kelima ruas abdomen terakhir berwarna hitam dan ruas pertamanya berwarna kuning. Kumbang yang hidup di manado, dua ruas terakhir dan ruas keempat sebagian besar berwarna merah karat, dan bagian lainnya berwarna hitam.
Jika kumbang kayu di pulau Sangihe beremigarsi ke daerah Manado dan terjadi perkawinan (interhibridisasi) dengan kumbang setempat, aka nada perubahan frekuensi gen pada generasi selanjutnya. Dengan demikian terjadi penyimpangan dengan hokum Hardy Weinberg.
Perpindahan alel-alel di antara populasi-populasi melalui migrasi dari individu yang kawin disebut sebagai aliran gen. aliran gen di antara 2 populasi akan memelihara keadaan kutub gen-gen mereka tetap sama.
d. Rekombinasi Gen dan Seleksi
Rekombinasi gen merupakan suatu mekanisme penting yang dibutuhkan untuk terjadinya evolusi. Rekombinasi gen berlangsung melalui perkembangbiakan secara generative. Rekombinasi terjadi apabila berlangsung persilangan dihibrida atau polihibrida yang dapat membentuk individu baru. Persilangan terjadi bila ada
reproduksi social. Dengan demikian, reproduksi merupakan faktor yang penting dalam evolusi.
Percobaan tentang rekombinasi dan seleksi pernah dilakukan oleh kelompok ahli pertanian Universitas Illinois (1895). Mereka mengadakan percobaan dengan memakai objek jagung. Mereka memilih jagung yang kadar minyaknay 4,7%. Setelah ditanam, jagung tersebut menghasilkan 4 macam jagung dengan karakter sebagai berikut:
1. Kadar protein tinggi 2. Kadar protein rendah 3. Kadar minyak tinggi 4. Kadar minyak rendah
Kekempat macam biji jagung tadi selanjutnya di tanam dalam kondisi sama. Pada generasi selanjutnya, dipilih lagi 4 macam jagung dengan karakter yang sama dengan kondisi sebelumnya. Percobaan dan pemilihan ini dilakukan samapai pada generasi ke-50. Pada hasil generasi ke-50, ditemukan jagung yang semula memiliki kadar 4,7% naik menjadi 15,4%, sedangkan yang lain kadar minyaknya turun samapi 1,0%. Ini berarti muncul varitas baru karena seleksi.
Percobaan dari Universitas Illinois merupakan percobaan yang membuktikan adanya proses rekombinasi dan seleksi sebagai penyimpangan terhadap hukum Hardy Weinberg. Rekombinasi gen-gen yang terjadi karena perkawinan silang merupakan suatu bahan mentah evolusi, karena melalui rekombinasi akan terbentuk varitas atau kultivar baru.
e. Genetic Drift
Genetic Drift merupakan turun naiknya atau atau fluktuasi frekuensi gen acak di suatu tempat. Hal ini akan tampak jelas pada tempat yang populasinya sedikit. Umumnnya, yang menurun adalah genotip heterozigot (misalnya Aa), dan yang naik adalah genotip homozigot (misalnya AA dan aa). Keadaan ini disebabkan karena banyak terjadi perkawinan di antara sesame kerabat atau jarang terkadi perkawinan secara acak. Perkawinan sekerabat akan cenderung menurunkan generasi heterozigot dan meningkatkan generasi homozigot. Akan tetapi, apabila populasi individu besar, pengaruh genetic drift dapat diabadikan.
f. Meiotic drive
Meiotic merupakan gangguan yang terjadi pada saat meiosis. Gangguan ini dapat mengakibatkan jumlah gamet yang mengandung gen tertentu menjadi lebih banyak atau lebih sedikit daripada gamet yang mengandung gen alelnya. Jika perbandingan gametnya sudah berubah, frekuensi gennya pun akan berubah.
4. Timbulnya Spesies Baru
Setiap populasi tediri ataskumpulan individu sejenis (satu spesies) dan menempati suatu lokasi yang sama. Karena sutu sebab, populasi dapat terpisah dan masing-masing mengembangkan adaptasinya sesuai dengan lingkungan baru. Dalam jangka waktu yang lama, populasi yang saling terpisah itu masing-masing berkembang menjadi spesies baru sehingga tidak dapat lagi mengadakan perkawinan yang menghasilkan keturunan yang fertil. Terbentuknya spesies baru (spesiasi) dapat diakibatkan oleh beberapa pengaruh di antaranya adalah sebagai berikut:
a. Isolasi Geografi
Isolasi geografi adalah isolasi oleh kondisi alam seperti gunung, laut, dan gurun pasir. Proses pembentukan spesies dapat terjadi apabila organism yang berasal dari spesies yang sama beremigrasi ke lingkungan baru yang terpisah dari lingkungan asalnya dan membentuk populasi tersendiri.
Sebagian besar ahli biologi sepakat bahwa factor pemicu terbantuknya spesies adalah pemisahan geografi . individu-individu di dalam populasi itu mengembangkan pola adaptasinya pada daerah yang ditempati, yang selanjutnya mengarah pada terbentuknya spesies baru.
Sawar (barrier = perintang) geografi juga mengakibatkan terbentuknya berbagai jenis kerbau. Sebagai contoh:
1. Kerbau liar (Bos taurus) hidup di hutan 2. Bubalus bubalis hidup di rawa
3. Bos gruniens (banteng) hidup di Jawa 4. Anoa hidup di Sulawesi
5. Tupai di Grand Canyon (a) (b)
Gambar 33: Strunella magna (a) dan Strunella neglecta (b) memiliki bentuk, ukuran dan bulu yang hamper sama, tetapi tingkah laku dan nyanyiannya berbeda sehingga tidak dapat melakukan perkawinan.
b. Isolasi Reproduksi
Isolasi reproduksi adalah hambatan untuk terjadinya perkawinan silang. Jika individu- individu dalam satu populasi berkumpul dalam satu tempat yang sama, mungkin terjadi kompetisi untuk merperebutkan makanan, tempat, maupun pasangan kawin. Kompetisi ini memungkinkan beberapa individu yang kalah akan beradaptasi dengan mengembangkan cara hidup yang berbeda dengan individu-individu lain yang populasi dengannya.
Akibatnya, tidak akan terjadi perkawinan di antara organism-organisme yang berbeda pola adaptasinya ini. Organism-organisme yang memiliki cirri-ciri morfologi, fisiologi dan perilaku yang hamper sama dan berada dalam suatu lingkungan yang sama tetapi tidak dapat melakukan perkawinan silang disebut organisme simpatrik. Sawar yang menghalangi terjadinya persilangan yang menghasilkan keturunan fertil pada organisme yang simpatrik disebut isolasi reproduksi. Isolasi ini dibedakan atas :
1. Isolasi Ekogeografi
Setiap populasi beradaptasi dengan kondisi habitat yang ditempatinya. Populasi itu telah mengalami perubahan genetic akibat adaptasi terhadap kondisi di lingkungannya. Apabila ada populasi terpisah, maka tiap-tiap populasi akan beradaptasi dengan lingkungannya membentuk populasi baru. Seandainya populasi ini dikembalikan ke lingkungan asalnya, maka individu populasi ini tidak akan dapat melakukan persilangan dengan individu populasi asalnya. Ini disebabkan populasi tersebut merasa asing dengan lingkungan semula.
Contohnya pada tumbuhan Platanus occidentalis yang hidup di sebelah timur Indonesia (Pasifik) dan Platanus orientalis yang hidup di daerah barat. Jika kedua
tumbuhan tersebut ditanam berdekatan, tidak akan pernah terjadi penyerbukan. Ini disebabkan kedua tanaman tersebut telah melakukan adaptasi terhadap lingkungan masing-masing. Ketidakmampuan mengalami penyerbukan silang itu disebabkan adanya isolasi ekogeografi. Akan tetapi, apabila dilakukan penyerbukan buatan antar kedua spesies tersebut, maka akan dihasilkan keturunan yang fertil.
(a) (b)
Gambar 34: Platanus occidentalis dan Platanus orientalis
2. Isolasi Habitat
Jika dua populasi simpatrikmenempati daerah geografi yang sama dari habitat yang berbeda dimasukkan ke dalam lokasi yang sama, perkawinan lebih sering terjadi antar individu anggota populasi daripada antar individu yang berbeda populasinya.
Sebagai contohnya adalah pada katak Bufo woodhousei dan Bufo americanus. Apabila dua spesies ini disatukan, tiap individu katak itu akan melakukan perkawinan yang sama spesies. Hal ini disebabkan Bufo woodhousei lebih senang tinggal dalam air sungai yang tenang, sedangkan Bufo americanus senang tinggal di dalam kubangan air hujan. Jadi, keduanya tidak melakukan perkawinan silang karena memiliki habitat yang berbeda. Tetapi bila dikawinkan secara silang antara keduanya dengan cara buatan dapat menghasilkan keturunan yang fertil.
3. Isolasi Musim
Musim juga dapat menjadi penghambat terjadinya perkawinan antar populasi. Misalnya pada dua spesies yang simpatrik, masing-masing melakukan perkawinan pada musim yang berbeda sehingga kedua spesies tersebut tidak dapat melakukan perkawinan. Sebagai contoh adalah Pinus radiate dan Pinus muricata. Dua spesies pinus tersebut merupakan organisme simpatrik di beberapa temapat di California. Kedua spesies ini tidak dapat mengadakan perkawinan silang karena Pinus radiate berbunga pada awal Februari sedangkan Pinus muricata baru berbunga pada bulan April.
4. Isolasi Perilaku
Perilaku khusus yang ditunjukkan oleh suatu spesies hewan yang akan kawin hanya diketahui oleh lawan jenisnya yang satu spesies. Perilaku tersebut yang ditunjukkan itu dapat berupa tarian, suara, bau, warna kulit atau gerakan. Bagaimana seekor ayam jantan saat mengawini ayam betina. Tarian atau gerakan yang ditampilkan oleh ayam jantan tersebut hanya dapat dipahami oleh ayam betina. Jika ditempat itu ada bebek betina atau merpati betina, bebek dan merpati betina tidak akan merespons tarian dari ayam jantan tersebut. Tiap spesies memiliki perilaku kawin yang berbeda dengan spesies lain.
Gambar 35: Kadal Anolis jantan memamerkan warna gelambir lehernya untuk menarik sang betina. Ini merupakan isolasi perilaku
5. Isolasi Mekanis
Perkawinan hanya terjadi apabila bentuk alat kelamin jantan dan betina cocok. Jika struktur alat kelamin antar keduanya tidak cocok, tidak akan terjadi perkawinan antar keduanya.
Isolasi mekanis semacam ini ternayata lebih berpengaruh pada tumbuhan dibandingkan pada hewan, terutama yang berkaitan dengan hewan penyerbuk. Misalnya pada Salvia apiana dan Salvia mellifera, yang mengembangkan struktur bunga berbeda. Lebah yang membewa serbuk sari dari bunga Salvia apiana tidak dapat menyerbuki bungan salvia mallifera.
6. Isolasi Gamet
Serbuk sari yang sampai putik belum menjamin terjadinya fertilisasi. Persilangan