Plastisitas fenotipik

Plastisitas fenotipik adalah kemampuan organisme merubah fenotipenya dalam merespon perubahan lingkungan (Price et al, 2003). Plastisitas demikian dalam beberapa kasus tampak sebagai beberapa hasil yang sangat berbeda secara morfologis; dalam kasus lainnya, sebuah norma reaksi yang berkesinambungan menunjukkan saling hubung antara jangkauan lingkungan dan jangkauan fenotipe. Istilah ini apda awalnya dibahas dalam konteks perkembangan, namun sekarang lebih luas lagi diterapkan dengan melibatkan perubahan yang terjadi pada kehidupan dewasa sebuah organisme, seperti perilaku.

Organisme dapat berbeda dalam derajat plastisitas fenotipik yang ditunjukkannya saat dipaparkan pada perubahan lingkungan yang sama. Karenanya, plastisitas fenotipik dapat ber evolusi dan adaptif jika ketangguhan meningkat dengan perubahan fenotipe (De Jong, 2005). Secara umum, seleksi berarah yang bertahan terprediksi akan meningkatkan plastisitas dalam arah yang sama (Garland dan Kelly, 2006).

Beberapa respon akan sama pada semua organisme, sebagai contoh pada organisme yang tidak termoregulasi, seperti suhu merubah lemak dalam selaput sel harus dirubah dengan menciptakan ikatan ganda yang lebih banyak (saat suhu menurun) atau membuangnya (saat suhu meningkat) (Larkindale dan Huang, 2004).

Pada umumnya plastisitas fenotipik lebih penting untuk organisme tidak bergerak (misalnya tanaman) daripada organisme bergerak (misalnya hewan). Ini karena organisme tidak bergerak harus beradaptasi pada lingkungan mereka atau mereka mati, sementara organisme bergerak mampu berpindah dari lingkungan yang merusak (Schlichting, 1986). Contoh plastisitas fenotipik tanaman adalah alokasi sumber daya yang lebih banyak pada akar di tanah yang mengandung konsentrasi nutrisi yang rendah dan perubahan ukuran dan ketebalan daun (Sultan, 2000). Protein transpor yang ada di akar juga berubah tergantung pada konsentrasi nutrisi dan salinitas tanah (Alemana et al, 2009). Beberapa tanaman, seperti Mesembryanthemum crystallinum, mampu merubah jalur fotosintesisnya untuk memakai air lebih sedikit saat mereka kekurangan air atau garam (Tallman et al, 1997). Walau begitu, beberapa organisme bergerak juga memiliki plasitisitas fenotipik yang signifikan, misalnya Acyrthosiphon pisum dari famili Aphid yang menunjukkan kemampuan bertukar antara reproduksi seksual dan aseksual, begitu juga menumbuhkan sayap antar generasi saat populasi yang memenuhi tanaman menjadi terlalu padat (IAGC, 2010).

Dalam epidemiologi, terdapat sebuah teori yang memunculkan insiden penyakit jantung koroner dan diabetes tipe II pada populasi manusia dalam industrialisasi sebagai akibat dari ketidak cocokan antara fenotipe metabolik yang ditentukan dalam perkembangan dan lingkungan nutrisional dimana individu terpaparkan. Ini dikenal sebagai hipotesis ‘fenotipe hemat’ (Hales dan Barker, 2001).

Referensi

Alemana, F. Navies-Cordonesa, M., Martinez, V. Maret 2009. Differential regulation of the HAK5 genes encoding the high-affinity K+ transporters of Thellungiella halophila and Arabidopsis thaliana. Environmental and Experimental Botany Vol 65, Issues 2-3, March 2009: 263-269

Barker, D. J. P. dan Hales. C.N. 2001. The Thrifty Phenotype Hypothesis : Type II Diabetes. British Medical Bulletin 60:5-20

De Jong, G. April 2005. Evolution of Phenotypic Plasticity : Patterns of Plasticity and The Emergence of Ecotypes. New Phytol. 166 (1): 101–117.

Garland, T. Jr, Kelly, S.A. 2006. Phenotypic plasticity and experimental evolution. Journal of Experimental Biology 2096: 2234–2261.

Larkindale, J. dan Huang, B. 2004. Changes of lipid composition and saturation level in leaves and roots for heat-stressed and heat-acclimated creeping bentgrass (Agrostis stolonifera) . Environmental and Experimental Botany Volume 51, Issue 1, February 2004: 57-67

Price T.D., Qvamstrom, A., Irwin, D.E. Juli 2003. The Role of Phenotypic Plasticity in Driving Genetic Evolution. Proceeding of Biological Science 270 (1523): 1433–40.

Schlichting, C.D. November 1986. The Evolution of Phenotypic Plasticity in Plants. Annual Review of Ecology and Systematics Vol. 17:667-693

Sultan, S.E. Desember 2000. Phenotypic plasticity for plant development, function and life history. Trends Plant Sci. 5 (12): 537–542.

Tallman, G. Zhu, J. Mawson, B.T. 1997. Induction of CAM in Mesembryanthemum crystallinum Abolishes the Stomatal Response to Blue Light and Light-Dependent Zeaxanthin Formation in Guard Cell Chloroplasts. Plant and Cell Physiology, 1997, Vol. 38, No. 3 : 236-242

The International Aphid Genomics Consortium (IAGC). 19 Januari 2010. Genome Sequence of the Pea Aphid Acyrthosiphon pisum.