Reza Franata
Guru Biologi
Halo sobat biologi pejuang medali OSN! Selamat datang kembali di akhizaf.com. Pada kesempatan kali ini, kita akan membedah Pembahasan Soal OSN-K Biologi 2025 No 37: Evolusi Spesiasi Simpatrik Tragopogon. Tahukah kalian bahwa banyak tanaman yang kita konsumsi saat ini (seperti gandum) adalah hasil persilangan dua spesies berbeda yang membentuk spesies hibrid baru secara instan? Fenomena ini disebut allopoliploidi. Melalui soal tentang bunga genus Tragopogon ini, kita akan belajar bagaimana dua spesies diploid dengan 12 kromosom bisa bergabung dan menggandakan diri menjadi spesies baru yang fertil dengan 24 kromosom. Kita akan mengupas konsep kromosom homolog, penggandaan genom (AABB), hingga hubungannya dengan mekanisme barrier reproduksi pascazigotik. Yuk, siapkan penalaran evolusi genetika kalian dan mari kita taklukkan soal ini bersama-sama!
37. Tumbuhan seringkali mengalami spesiasi simpatrik karena terdapat peluang yang cukup tinggi di mana dua spesies berbeda dapat mengalami penyerbukan silang dan menghasilkan keturunan yang fertil. Mekanisme ini adalah faktor yang menghasilkan gandum dan jagung modern yang kita konsumsi sehari-hari. Selain kedua komoditas pangan tersebut, tumbuhan dari genus Tragopogon ternyata juga mengalami kejadian serupa. Perkawinan silang beberapa spesies berbeda menghasilkan spesies baru, seperti yang digambarkan pada ilustrasi berikut. Angka dalam kurung menunjukkan jumlah kromosom diploid yang dimiliki masing-masing spesies.
Tentukan apakah pernyataan berikut benar (B) atau salah (S)!
Proses spesiasi instan ini disebut Allopoliploidi. Mari kita runut tahapan kejadiannya berdasarkan gambar:
Penjelasan: Pernyataan ini menggunakan istilah “diploid” dalam konteks fungsional (Amfidiploid). Hibrid F1 awal dari dua persilangan spesies Tragopogon ini memiliki 12 kromosom gabungan, tetapi karena kromosom ayah dan ibu tidak homolog, mereka tidak bisa berpasangan (secara fungsional layaknya sel haploid yang mandul). Agar bisa berpasangan dan melakukan pembelahan meiosis dengan normal, sel harus mengalami replikasi tanpa segregasi (penggandaan genom) menjadi 24 kromosom. Alotetraploid yang terbentuk ini pada akhirnya akan memiliki kromosom yang berpasangan dua-dua (bivalen), sehingga ia berperilaku dan dianggap sebagai spesies diploid fungsional (amfidiploid) baru. Oleh karena itu, replikasi ini adalah syarat mutlak/harus terjadi.
Penjelasan: Alasan utama mengapa hibrid awal antar-spesies mengalami kemandulan adalah karena kromosom dari Spesies A tidak sama (tidak cocok) dengan kromosom dari Spesies B. Karena berasal dari nenek moyang yang sudah lama berpisah (divergen), kromosom mereka disebut sebagai homeolog (mirip sebagian), BUKAN homolog. Ketiadaan pasangan homolog inilah yang menyebabkan proses meiosis gagal, kecuali genom mereka mengganda terlebih dahulu.
Penjelasan: Barrier (hambatan) prazigotik berhasil dilewati ketika serbuk sari spesies satu berhasil membuahi putik spesies lain hingga terbentuk zigot hibrid.
Selanjutnya, kemandulan hibrid (hybrid sterility) adalah salah satu bentuk barrier pascazigotik. Karena T. miscellus dan T. mirus adalah spesies hibrid yang sukses, hidup berkelanjutan, dan fertil (subur) di alam, ini membuktikan bahwa mereka telah berhasil melewati/mengatasi barrier pascazigotik tersebut melalui mekanisme allopoliploidi.
Penjelasan: Mari kita urutkan:
– Genom T. dubius = AA (Diploid, 12 kromosom). Gametnya = A (6 kromosom).
– Genom T. porrifolius = BB (Diploid, 12 kromosom). Gametnya = B (6 kromosom).
– Hibrid F1 yang steril = AB (memiliki 6+6 = 12 kromosom).
Namun, T. mirus yang terbentuk di gambar adalah spesies fertil yang sudah menggandakan kromosomnya menjadi 24 kromosom. Oleh karena itu, genom milik T. mirus harusnya adalah AABB (allotetraploid), bukan sekadar AB.