Kompetisi Lebih Kuat pada Spesies Berkerabat Dekat

Kelimpahan pesaing inferior lebih berkurang seiring menjauhnya jarak kekerabatan filogenetik di antara kedua pesaing.

Sebuah penelitian terbaru memberi dukungan bagi hipotesis Darwin bahwa perjuangan untuk eksistensi ternyata lebih kuat di antara spesies yang berkerabat dekat daripada yang berkerabat jauh. Sementara para ahli ekologi umumnya menerima premis tersebut, studi terbaru ini mengandung bukti terkuat eksperimental langsung dalam mendukung validitasnya.

“Kami menemukan bahwa kepunahan spesies lebih sering dan lebih cepat terjadi di antara spesies mikroorganisme yang berkerabat lebih erat, memberi dukungan kuat bagi teori Darwin, yang kami sebut sebagai hipotesis kesamaan terbatas filogenetik,” kata Lin Jiang, asisten profesor di Sekolah Biologi di Georgia Tech.

Penelitian ini dipublikasikan secara online dalam jurnal Ecology Letters, 14 Juni 2011, dan didukung National Science Foundation.

Asisten profesor Sekolah Biologi Georgia Tech, Lin Jiang, menampilkan gambar mikroskopis dari spesies protista yang ia gunakan untuk mendukung hipotesis Darwin, di mana perjuangan untuk eksistensi lebih kuat di antara spesies yang kekerabatannya lebih dekat daripada yang kekerabatannya jauh. (Kredit: Georgia Tech/Gary Meek)

Jiang bersama timnya – Cyrille Violle, mantan pasca doktoral di Georgia Tech yang kini bekerja pada Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive di Montpellier, Perancis, serta Zhichao Pu, mahasiswa pascasarjana biologi Georgia Tech – melakukan eksperimen terhadap 10 spesies protista bersilia dalam ekosistem buatan yang disederhanakan yang disebut mikrokosmos. Nemergut Diana, asisten profesor di Institut Riset Arktik dan Alpine dan Program Studi Lingkungan di Universitas Colorado, Boulder, membantu tim riset membangun pohon keluarga 10 mikroorganisme tersebut untuk menentukan seberapa dekat kerabat spesiesnya.

“Kami memilih mikroorganisme bakteri protista bersilia untuk penelitian ini karena mereka cepat berkembang biak, memungkinkan kami memeriksa keterdampingan hidup spesies pada beberapa generasi dalam sebuah sistem tertutup selama periode beberapa minggu, yang tidak akan mungkin bisa dilakukan jika kami menguji hipotesisnya dengan tanaman atau hewan,” kata Jiang.

Para peneliti membangun 165 mikrokosmos yang berisi spesies protista baik secara individu maupun memasangkan dua spesies, ditambah dengan tiga jenis bakteri lain sebagai makanannya. Mereka mengumpulkan sampel mingguan dari tiap mikrokosmos dan memeriksanya di bawah mikroskop, mencatat ada atau tidaknya spesies. Setelah 10 minggu, para peneliti memperkirakan kepadatan spesies protista pada tiap-tiap mikrokosmos.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua spesies bertahan sampai akhir percobaan jika sendirian di dalam mikrokosmos. Namun, pada lebih dari setengah eksperimen di mana protista dipasangkan bersamaan, salah satu dari dua spesies mendominasi, menyebabkan kepunahan spesies lainnya.

Para peneliti menemukan bahwa frekuensi dan kecepatan proses kepunahan – yang disebut ‘eksklusi kompetitif’ – secara signifikan lebih besar di antara spesies yang berkerabat lebih dekat. Selain itu, dalam mikrokosmos di mana kedua pesaing hidup berdampingan selama masa percobaan, kelimpahan pesaing inferior lebih berkurang seiring menjauhnya jarak kekerabatan filogenetik di antara kedua pesaing.

Penelitian ini juga menunjukkan bahwa frekuensi eksklusi kompetitif secara signifikan lebih besar di antara spesies yang ukuran mulutnya serupa.

“Kami mendokumentasikan ukuran mulut tiap-tiap spesies karena adanya beberapa bukti bahwa sifat morfologi mempengaruhi tingkat selektivitas dan tingkat pengambilan partikel mangsa, dan kami menduga bahwa kesamaan dalam ukuran mulut bisa menerjemahkan eksploitasi sumber daya bakteri serupa dan hasil dari eksklusi kompetitif,” kata Jiang.

Sementara mereka menemukan bahwa jauhnya kekerabatan filogenetik bisa lebih baik memprediksi kemungkinan hidup berdampingan daripada dengan ukuran mulut, hasil riset menunjukkan bahwa sifat-sifat lainnya yang terlibat dalam pengambilan sumber daya mungkin juga menjadi prediktor penting dari hasil interaksi kompetitif dalam komunitas ekologi.

“Studi ini adalah satu langkah menuju pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana kekerabatan filogenetik spesies mempengaruhi interaksi,” kata Jiang. “Kami berharap validasi eksperimental kami terhadap hipotesis kesamaan terbatas filogenetik dalam ekologi mikroorganisme ini akan mendorong para ahli ekologi lainnya untuk melakukan studi tambahan pada jenis organisme lain supaya lebih memvalidasi hipotesis Darwin.”

Hipotesis kesamaan terbatas filogenetik hanyalah salah satu dari banyak gagasan Darwin yang dipublikasikan dalam bukunya tahun 1859, berjudul “The Origin of Species.” Dalam buku ini, Darwin memperkenalkan teori ilmiah bahwa populasi berevolusi pada generasi ke generasi melalui proses seleksi alam. Buku ini menyajikan bagan bukti bahwa keanekaragaman hidup muncul dari leluhur yang sama melalui pola percabangan evolusi.

Kredit: Georgia Institute of Technology Research News
Jurnal: Cyrille Violle, Diana R Nemergut, Zhichao Pu, Lin Jiang. Phylogenetic limiting similarity and competitive exclusion. Ecology Letters, 2011; DOI: 10.1111/j.1461-0248.2011.01644.x

artikel dikutip dari faktailmiah.com