Perubahan evolusioner yang besar dikaitkan dengan banyak perbedaan kecil

Versi evolusi yang dikemukakan oleh Charles Darwin berfokus pada perubahan yang lambat dan bertahap yang hanya secara bertahap mengarah pada perbedaan yang memisahkan spesies. Namun hal ini tidak menutup kemungkinan terjadinya perubahan yang tiba-tiba dan dramatis. Memang benar, beberapa perbedaan membuat sulit untuk memahami seperti apa keadaan transisi, sehingga menunjukkan bahwa mungkin diperlukan lompatan besar.

Sebuah studi baru mengamati satu perubahan besar: peralihan dari bertelur menjadi melahirkan hidup pada sekelompok spesies siput yang berkerabat. Dengan mengurutkan genom beberapa siput, para peneliti mengidentifikasi perubahan DNA yang terkait dengan bertelur. Ternyata sejumlah besar gen dikaitkan dengan perubahan tersebut meskipun sifatnya dramatis.

Tinggalkan telur

Siput yang dimaksud ada Seks disebut litorinaYang tersebar luas di sekitar Samudera Atlantik Utara. Banyak dari spesies ini bertelur, namun ada pula yang menjadi anakan hidup. Pada spesies ini, organ yang menutupi telur dengan jeli kaya protein pada spesies lain bertindak sebagai inkubator, memungkinkan telur berkembang hingga siput muda dapat merangkak keluar dari cangkang induknya. Hal ini dianggap sebagai keuntungan bagi hewan yang mungkin harus bertelur di lingkungan yang tidak sesuai untuk kelangsungan hidupnya.

Spesies yang bertelur sangat mirip dengan kerabatnya sehingga terkadang dianggap bahwa ini hanyalah varian dari spesies yang bertelur. Semua hal ini menunjukkan bahwa kelahiran hidup telah berevolusi secara relatif baru-baru ini, sehingga memberi kita peluang bagus untuk memahami perubahan genetik yang memungkinkan terjadinya kelahiran hidup.

Oleh karena itu, tim peneliti internasional yang besar mengurutkan genom lebih dari 100 individu siput, baik yang bertelur maupun melahirkan hidup. Data yang dihasilkan digunakan untuk menganalisis hal-hal seperti seberapa dekat kekerabatan spesies yang berbeda, dan perubahan genetik apa yang berhubungan dengan kelahiran hidup.

Hasilnya menunjukkan bahwa ada dua kelompok spesies terpisah yang berkembang biak melalui kelahiran hidup. Dengan kata lain, pada pohon evolusi keong jenis ini terdapat cabang penuh spesies bertelur yang memisahkan dua kelompok yang melahirkan keong hidup. Biasanya, struktur ini dipandang sebagai indikasi bahwa kelahiran hidup berevolusi dua kali, satu kali untuk masing-masing kelompok.

Namun tampaknya hal tersebut tidak terjadi di sini, karena alasannya akan kita bahas.

Banyak perbedaan

Secara terpisah, para peneliti mencari wilayah genom yang terkait dengan kelahiran hidup. Dan mereka menemukan banyak sekali – totalnya 88. Ke-88 wilayah ini diidentifikasi pada kedua kelompok organisme, dan urutan DNA di dalamnya sangat mirip. Hal ini menunjukkan bahwa wilayah-wilayah ini mempunyai asal usul yang sama dan dilestarikan dalam kedua garis keturunan.

Salah satu kemungkinan untuk menjelaskan hal ini adalah sekelompok hewan hidup kembali bertelur pada suatu saat dalam evolusinya. Alternatifnya, hibridisasi antara yang bertelur dan melahirkan hidup dapat menyebabkan perbedaan-perbedaan ini menyebar dalam populasi yang bertelur, yang pada akhirnya memungkinkan kembali kelahiran hidup ketika jumlah tersebut cukup banyak pada masing-masing hewan, sehingga menghasilkan garis kelahiran hidup yang terpisah.

Ke-88 wilayah yang diidentifikasi sebagai wilayah kelahiran hidup memiliki keragaman genetik yang sangat sedikit, hal ini menunjukkan bahwa varian genetik tertentu di setiap wilayah sangat bermanfaat sehingga dapat menyebar ke seluruh populasi, menyingkirkan semua versi DNA lainnya. Namun, mereka menemukan beberapa perbedaan berbeda yang jarang terjadi di luar populasi bertelur, sehingga memungkinkan para peneliti memperkirakan usia bagian DNA tersebut menjalani seleksi evolusi.

Jawabannya bervariasi tergantung pada fragmen mana yang Anda lihat, tetapi berkisar antara 10.000 hingga 100.000 tahun yang lalu. Kisaran ini menunjukkan bahwa wilayah genetik yang memungkinkan kelahiran hidup telah terbentuk secara bertahap selama bertahun-tahun – seperti yang dikemukakan oleh pandangan tradisional tentang evolusi.

Para peneliti mengakui bahwa setidaknya beberapa dari area ini kemungkinan besar berevolusi setelah kelahiran hidup menjadi hal yang biasa, sehingga hanya meningkatkan efisiensi inkubasi internal. Tidak ada cara untuk mengetahui berapa banyak (atau variabel mana) yang harus ada sebelum kelahiran hidup dapat dilakukan. Namun, para peneliti sekarang memiliki daftar gen yang luas untuk dilihat guna memahami berbagai hal dengan lebih baik.

Sains, 2024. DOI: 10.1126/science.adi2982 (Tentang ID digital).