Apa Itu Genetic Diversity dan Mengapa Itu Penting?

Mungkin kamu telah mengetahui bahwa perkawinan sedarah ataupun saudara dekat adalah tabu. Bukan tanpa alasan, larangan perkawinan dengan relasi dekat juga ada penjelasan ilmiahnya, lho! Hal ini erat kaitannya dengan keanekaragaman genetik dan pentingnya menjaga keanekaragaman tersebut.

Setiap makhluk hidup terdiri dari kode unik yang membangun tubuh mereka yang disebut DNA. Kumpulan DNA akan membentuk gen, mirip dengan kumpulan huruf yang akan membentuk kata-kata. Gen memberikan instruksi agar tubuh kita dapat berfungsi. 

Susunan DNA setiap individu berbeda dan unik walaupun masih dalam spesies yang sama, hal inilah yang disebut keanekaragaman genetik. Keanekaragaman genetik memengaruhi banyak hal, seperti bentuk fisik, rasa pada buah, hingga warna mata. Keanekaragaman genetik ini sangat penting karena berkaitan erat dengan kemampuan bertahan hidup yang lebih baik.

Kok bisa? Yuk, kita pelajari pelan-pelan!

Baca Juga: Mengenal CRISPR/Cas9, Sistem Imun Bakteri yang Bisa Bantu Ilmuwan Edit DNA
 

DNA dan Genetik

Setiap spesies adalah unik, walaupun terlihat mirip dan identik secara fisik, pasti ada perbedaan sekecil apapun di antaranya. Kemiripan dan perbedaan ini terjadi karena adanya gen.

Untuk analogi yang lebih mudah dimengerti, bayangkan DNA adalah huruf, yang kemudian disusun menjadi gen seperti sebuah kata, lalu kumpulan gen menjadi instruksi seperti sebuah cerita. Perubahan kecil pada DNA dapat mengubah warna mata dari hitam menjadi cokelat, warna sayap kupu-kupu dari hitam menjadi putih, dan sebagainya, seperti bagaimana perbedaan huruf dapat mengubah sebuah kata dan kalimat.

Perbedaan kombinasi DNA yang membentuk setiap spesies menimbulkan sebuah keanekaragaman genetik yang memungkinkan setiap individu memiliki karakteristik berbeda walaupun masih satu spesies.

Untuk menciptakan keanekaragaman genetik, perlu terjadi mutasi DNA atau perubahan DNA. Mutasi dapat terjadi ketika ada kesalahan saat sel-sel melipatgandakan DNA, seperti membuat kesalahan tulisan saat menyalin kata-kata. Setelah beberapa generasi, semakin banyak pula kesalahan yang terjadi, yang berdampak pada semakin banyaknya mutasi.

Mutasi dapat bersifat merugikan atau tidak berdampak sama sekali, namun terkadang mutasi juga dapat mengubah sesuatu yang dapat menguntungkan spesies. Individu-individu yang mendapatkan mutasi yang menguntungkan ini kemudian memiliki kemampuan bertahan hidup yang lebih baik, serta memiliki keturunan lebih banyak sebagai hasilnya. 

Baca Juga: Komposisi Microbiome yang Dimiliki Satu Keluarga yang Tinggal Bersama Cenderung Serupa, Kok Bisa?

Ketika dua individu memiliki keturunan, DNA yang dimiliki anak tersebut merupakan campuran DNA orang tuanya. Anak akan memiliki dua salinan setiap gen dalam DNA mereka, masing-masing satu salinan dari tiap orang tua. Salinan gen dengan mutasi yang berbeda disebut sebagai allele. Percampuran allele memungkinkan adanya kombinasi baru dari mutasi dan karakteristik gen, sehingga menambah keanekaragaman genetik spesies.

Namun tidak semua spesies memerlukan orang tua untuk berkembang biak, misalnya saja mikroorganisme seperti bakteri yang dapat mengkloning dirinya sendiri. Bakteri dapat langsung menurunkan allele kepada kloning identiknya. Hebatnya lagi, bakteri juga dapat saling bertukar allele walaupun tidak memiliki relasi. 
 

Mengapa Keanekaragaman Genetik Penting?

Pada spesies dengan keanekaragaman genetik yang tinggi, telah terdapat banyak mutasi pada DNA yang menyebabkan individu tersebut berbeda, secara tampilan ataupun sifat yang tidak terlihat. Hal ini juga memengaruhi kemampuan adaptasinya.

Contoh yang paling menarik adalah mutasi ngengat lada (Biston Betularia) seiring revolusi industri. Sebelum revolusi industri, keanekaragaman alami membuat mereka memiliki sayap berwarna terang hingga gelap. Tetapi, sayap ngengat ini lebih umum berwarna terang karena mereka dapat menghindari pemangsa dengan berkamuflase di batang pohon yang putih.

Namun, akibat polusi industri batang pohon menjadi berwarna lebih gelap dan ngengat bersayap terang lebih mudah dimangsa burung. Karena ngengat bersayap gelap akhirnya punya kesempatan bertahan hidup lebih banyak, mereka juga menghasilkan lebih banyak keturunan yang juga bersayap gelap sebagai warisan genetik dari kedua induknya. Kini, ngengat bersayap gelap menjadi lebih unggul dan menjadi lebih umum ditemukan karena dapat bertahan hidup lebih lama.
 

Apa yang Terjadi Akibat Kurangnya Keanekaragaman Genetik?

​

Keanekaragaman genetik yang rendah artinya terdapat variasi allele yang terbatas untuk gen dalam spesies, sehingga tidak terlalu banyak perbedaan antar individu. Artinya, kesempatan bertahan hidup dengan beradaptasi pada perubahan lingkungan juga semakin rendah.

Penyebab umum rendahnya keanekaragaman genetik adalah akibat kehilangan habitat dan sedikitnya populasi. Populasi yang sedikit berarti lebih sedikit pula pilihan individu yang dapat kawin, akibatnya setiap individu dalam habitat memiliki berhubungan darah dan terpaksa terjadi inbreeding.

Ketika dua organisme yang punya hubungan darah dekat secara genetik kawin, hasil perkawinannya akan memiliki tingkat homozygosity yang lebih tinggi, yaitu kemungkinan yang lebih tinggi menerima alleles yang identik dari orang tua.

Baca Juga: Penasaran dengan Leluhurmu? Yuk, Pahami Apa Itu Genetika!

Jika allele yang bermutasi membawa kerugian untuk individu dan memengaruhi kesehatannya, hal ini disebut inbreeding depression. Ketika keanekaragaman genetik terlalu rendah, spesies akhirnya dapat punah sebagai dampak kombinasi antara inbreeding depression dan kegagalannya dalam beradaptasi dengan lingkungan. 

Beberapa kelainan yang dapat muncul akibat inbreeding pada manusia, misalnya:

• Turunnya kesuburan
• Turunnya tingkat kelahiran
• Naiknya risiko kematian bayi dan anak
• Tubuh dewasa yang lebih kecil
• Turunnya fungsi kekebalan tubuh
• Naiknya risiko penyakit kardiovaskular
• Bentuk wajah asimetris
• Naiknya risiko penyakit genetik (misalnya schizophrenia, kebutaan, diabetes bayi, anggota tubuh yang tidak sempurna, dan lain-lain)

Namun dalam dunia hewan, inbreeding dilakukan untuk membangun garis keturunan "murni" untuk tujuan penelitian ilmiah ataupun tujuan lain. Misalnya pada hewan-hewan ternak, inbreeding terkadang dapat menghasilkan sifat yang menguntungkan sebagai ganti dari sifat lainnya. Sebagai contoh, ternak sapi perah Holstein menghasilkan susu yang lebih banyak, namun menjadi lebih sulit untuk dikawinkan.

Berbagai spesies hewan di alam liar secara alami menjauhi perkawinan sedarah dengan berbagai cara (misalnya mengenali bau), namun ada pula spesies lain yang secara alami melakukan inbreeding karena lebih banyak keuntungan yang didapatkan dibandingkan risikonya.

Sebagai manusia, kita punya tanggung jawab untuk menjaga kelestarian keanekaragaman spesies yang ada saat ini agar mereka tidak punah. Kalau kamu bingung mulai dari mana, kamu bisa mengambil beberapa langkah kecil dengan mulai bijak mengelola sampah hingga bijak memilih produk-produk yang ramah lingkungan, seperti Nusantics Biome Beauty.

Referensi:

• Minter M, Nielsen E, Blyth C, Bertola L, Kantar M, Morales H, Orland C, Segelbacher G and Leigh D (2021) What Is Genetic Diversity and Why Does it Matter?. Front. Young Minds. 9:656168. doi: 10.3389/frym.2021.656168
• Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Inbreeding: Definition and Genetic Effects." ThoughtCo, Oct. 30, 2020, thoughtco.com/inbreeding-definition-effects-4171861.