Bagaimana spesies baru terbentuk

Kuda memiliki 64 kromosom dan keledai 62, sehingga bagal hasil persilangannya mendapat 63. Jumlah ganjil inilah yang membuat bagal hampir tidak pernah beranak.

Apa yang disebut spesies? Untuk hewan dan tumbuhan yang bereproduksi secara seksual, ahli biologi biasanya memakai definisi biologis: spesies adalah sekelompok individu yang benar-benar atau berpotensi kawin satu sama lain di alam dan menghasilkan keturunan yang fertil dan mampu hidup. Penampilan bisa menyesatkan ke dua arah. Pudel dan cocker spaniel sama sekali tidak mirip, tetapi anjing dari ras yang berbeda bisa kawin dan menghasilkan anak anjing yang tumbuh dewasa dan bisa berkembang biak, jadi mereka satu spesies. Elang botak dan elang ikan afrika tampak sangat mirip, tetapi keduanya dua spesies; jika anak hibrida dibuat di laboratorium, kemungkinan besar anak itu mandul.

Bagal adalah contoh klasik. Bagal adalah keturunan kuda betina dan keledai jantan. Bagal mewarisi 32 kromosom dari kuda dan 31 dari keledai, jadi 63 seluruhnya. Untuk membentuk sel telur atau sperma, kromosom harus berjajar dalam pasangan yang cocok, sedangkan kromosom kuda dan keledai tidak cocok dengan baik; bahkan ada satu kromosom yang sama sekali tidak punya pasangan. Akibatnya, sel kelamin biasanya tidak lengkap dan bagal mandul. Pernah tercatat bagal betina yang melahirkan, tetapi itu sangat jarang, dan kuda serta keledai tetap dua spesies yang terpisah.

Terpisah oleh geografi

Agar satu spesies menjadi dua, populasinya harus berhenti bertukar gen, lalu makin berbeda sampai tidak bisa lagi kawin satu sama lain. Jalan yang paling umum adalah spesiasi alopatrik, dari akar kata Yunani yang berarti "tanah air lain". Sungai berpindah alur, lembah terbuka, atau beberapa hewan menyeberangi laut ke sebuah pulau dan tidak bisa kembali. Setelah terpisah, setiap populasi mendapat mutasinya sendiri, peristiwa kebetulannya sendiri, dan seleksinya sendiri dari iklim, sumber makanan, serta pemangsa yang berbeda. OpenStax menggambarkan burung hantu tutul utara dan burung hantu tutul meksiko di Amerika Serikat bagian barat sebagai populasi yang berbeda dengan cara ini. Seberapa besar penghalang yang diperlukan bergantung pada hewannya: lembah yang menghalangi mencit tidak ada artinya bagi serangga yang bisa terbang.

Banyak spesies dari satu

Jika satu spesies menyebar ke banyak relung yang kosong, spesies itu bisa terbelah berkali-kali. Inilah radiasi adaptif. Rangkaian pulau sangat cocok untuk proses ini karena air di antara pulau memisahkan populasi. Burung honeycreeper Hawaii berasal dari satu spesies pendiri dan kini mencakup pemakan biji dengan paruh tebal dan kuat, pemakan nektar dengan paruh panjang, dan pemakan serangga dengan paruh runcing. Burung finch Darwin di Galápagos adalah radiasi yang lain. Di Daphne Major, ilmuwan mengikuti seekor finch jantan yang terbang dari Pulau Santa Cruz beserta keturunannya selama 31 tahun dan enam generasi. Sejak generasi kedua, keluarga itu berperilaku sebagai spesies yang terpisah dari finch lain di pulau tersebut.

Terbelah di tempat yang sama

Spesiasi simpatrik terjadi tanpa penghalang fisik sama sekali. Pada tumbuhan, spesiasi ini sering bermula dari poliploidi, kesalahan pembelahan sel yang membuat suatu individu memiliki set kromosom utuh tambahan. Tumbuhan dengan 2n = 6 yang keliru membentuk gamet diploid dapat menghasilkan keturunan tetraploid dengan 4n = 12. Keturunan itu bisa kawin satu sama lain, tetapi tidak dengan spesies induknya, sehingga spesies baru bisa muncul dalam satu atau dua generasi. Sebagian bentuk budi daya gandum, kapas, dan tembakau merupakan alopoliploid, yang terbentuk melalui hibridisasi antarspesies dan penggandaan kromosom. Pada hewan, kelompok juga bisa terbelah karena makan atau hidup di bagian yang berbeda dari satu tempat. Di Danau Apoyeque di Nikaragua, danau kawah yang berumur sekitar 1800 tahun, populasi ikan siklid baru tiba sekitar 100 tahun lalu, dan kini sudah ada dua bentuk dengan tubuh dan makanan yang berbeda, mungkin pada tahap awal menjadi dua spesies.

Apa yang membuat spesies tetap terpisah

Ahli biologi membagi penghalang menjadi dua kelompok: sebelum dan sesudah zigot, yaitu sel telur yang dibuahi, terbentuk. Penghalang prazigotik mencegah perkawinan atau pembuahan. Dua spesies katak bisa berkembang biak pada waktu yang berbeda dalam setahun, yang satu dari Januari sampai Maret dan yang lain dari Maret sampai Mei. Dua spesies jangkrik bisa menyukai tanah yang berbeda. Kunang-kunang dari satu spesies tidak menanggapi pola cahaya spesies lain. Bagian tubuh bisa tidak cocok, dan sebagian bunga hanya cocok untuk satu jenis penyerbuk. Penghalang pascazigotik bekerja sesudahnya: embrio hibrida mungkin tidak berkembang, yang disebut inviabilitas hibrida, atau hibrida tumbuh dewasa tetapi mandul seperti bagal, yang disebut sterilitas hibrida.