Gen dan Perilaku
• Proksimat question: bagaimana gen berpengaruh terhadap perkembangan dan pengaturan perilaku • Ultimate : ketika perilaku berevolusi tdk lepas dari kontrol genetik seberapa jauh pengaruhnya?
• Transmisi genetik pd perilaku seringkali kompleks
Gen • Gen berupa untai DNA, dpt ‘dibaca’ melalui mRNA yg diterjemahkan mjd protein • Protein: berupa protein struktural maupun protein fungsional menentukan perkembangan tubuh • Gen: Homozygot atau Heterozygot, sifat dpt dominan/resesif • Gen dpt mempengaruhi perilaku
Gen
• Perilaku : fenotip • Semua perilaku mpy dasar genetik msh sedikit ilmu yg mempelajarinya • Fokus pd perbedaan genetik khusus yg mengakibatkan perbedaan perilaku • Semua sifat pasti ditentukan oleh interaksi gen dengan lingkungan – Gen : Nature – Lingkungan : Nurture
“Nature vs Nurture”
Pengaruh Gen pd Perilaku • Perilaku Reproduksi • Perilaku Pengasuhan Anak
Pengaruh Gen Tunggal • Satu atau sekelompok gen yang berpengaruh terhadap perilaku tertentu, umumnya perilaku yg kompleks spt: agresi, perilaku seksual, kecemasan dan ketakutan • Dpt diketahui melalui: persilangan Mendel, mutasi dan knock-out gen, organisme mosaik
Tinjauan : Persilangan Mendel • Penelitian oleh Rothenbuhler (1964) pd Apis mellifera • Lebah “Hygienic” : tdk menutup sel sarang dan memindahkan larva yg sakit – Individu homozygot resesif • Lebah „Unhygienic”: tidak memindahkan larva dari sel sifat dominan • Sifat pd lebah tsb dikontrol oleh 2 gen: • Gen membuka/menutup sel dan gen memindah/tdk memindah larva yg sakit/mati
Studi kasus pd lovebird • Agapornis roseicollis : memotong dan membw lembaran yg pendek bhn sarang dgn menjepit di ekor • Agapornis fisceri: membw lembaran yg panjang dgn paruhnya
• Hybrid menunjukkan perilaku intermediet atau confused behavior. • Each species of Agapornis has its own method of carrying nest-building material. – In the bill – Tucked into feathers on the back – Hybrids tried both, but performed both incorrectl – Memerlukan waktu lebih lama utk membangun sarang
Tinjauan : Mutasi • Mutant : berguna utk mempelajari hubungan antara gen dan perilaku • Mutasi pd gen tertentu dpt digunakan utk mempelajari gen target • Teknik membuat mutasi keturunan yg mengalami perubahan perilaku dipilih diamati jml lokus yg mengalami mutasi • Kekurangan: …….
• Teknik baru: introduksi gen mutant hasil rekayasa (knoct out gen) • Knock out gen: gen yg dirusak shg tdk dpt berfungsi normal • Diintroduksi pd embrio dipilih yg knock out gennya inaktif (pada DNA nya) • Dikawinkan agar diperoleh keturunan dgn gen inaktif yg homozygot tdk diekspresikan • Kekurangan: tdk berfungsinya knock out gen pd awal perkembangan dpt mengakibatkan kegagalan perkembangan ( ada interaksi dgn gen lainnya)
Cth: efek mutasi gen tunggal pd ‘courtship’ Drosophila • wild-type (warna tubuh abu-abu) dan yellowtype (mutasi, warna tubuh kuning) • Disilangkan, dilihat sampai 7 generasi • Hasil: yellow-type : gagal kawin krn tdk mengekspresikan urutan perilaku yg lengkap agar berhasil kawin
Contoh: pengaruh mutasi thd perilaku pengasuhan • Tikus normal: perilaku pengasuhan berkaitan dgn perubahan kadar hormon stlh melahirkan dan respon adanya paparan anak pd selang waktu bbrp hari • Tikus mutan fos B, menolak menghangatkan anaknya. Kadar hormon normal, gen tampaknya berefek pd periode paparan thd anak.
Contoh: mosaic • Mosaic: jaringan yg mengandung 2 atau 3 jenis gen yg berbeda • Dpt digunakan utk mengamati anomali anatomi maupun perilaku pd beberapa binatang • Cth: pd Drosophila (oleh Benzer, 1972-73) yg mempunyai krom X-berbentuk cincin yg tdk stabil • Dlm perkembangannya, kromX yg tdk stabil tsb ‘hilang’ pd bbrp sel mutan X, berkembang mjd ‘jantan’, sel lain tetap mempertahankan krom X tsb, berkembang normal dan mjd ‘betina’
• Peneliti menghasilkan mosaic: bbrp jaringan mutan dan normal menghasilkan perilaku bbrp mutan dan normal • Bag. Jaringan mutan ekspresi perilaku abnormal • Cth: ketika dipaparkan chy, perilaku Drosophila menuju ke arah chy tp scr spiral • Disimpulkan penyebab perilaku abnormal adlh mutasi pd mata yg tdk mampu merespon chy dgn sempurna
Mempelajari Efek Multigenik sederhana • Cross-fostering experiments • Kembar dan Adopsi • Inbreeding pd keturunan homozygot
Cross-fostering experiments • Hewan yg baru lahir dipindahkan dari induknya ke induk lain yg masih sama spesies/strainnya • Secara genetik sama tp lingk tumbuhnya berbeda karakter perilaku tertentu sama/berbeda • Jika sama faktor genetik dominan • Jika berbeda scr nyata faktor lingk yg berpengaruh kuat
Contoh: • burung Casmerodius albus menyerang dan membunuh anak-anak pd sarangnya (siblicidal) • Ardea herodias: jarang melakukan hal tsb • Dugaan Mock (1984): berkaitan dgn ukuran mangsa, induk Casmerodius menyediakan ikan yg kecil shg memudahkan anaknya yg agresif utk memonopoli, sdgnkan Ardea memberi mangsa yg lebih besar ukurannya
• Dilakukan cross-fostering : Ardea diberi mangsa yg kecil oleh induk Casmerodeus mjd siblicidal faktor lingkungan dpt memicu timbulnya siblicidal • Sebaliknya Casmerodeus yg diasuh oleh induk Ardea tetap menunjukkan perilaku siblicidal faktor genetik yg lbuh kuat
Cross fostering pd mencit jantan
Table 51.1
Penelitian mengenai Kembar dan Adopsi • Data pd hewan tdk ditemukan • Pd manusia dilakukan dgn memisahkan lingkungan dan mengetahui efek gen tsb pd perilaku, menggunakan penelitian pd anak kembar dan adopsi • Kembar identik dgn genotip ‘identik’ serta kembar fraternal dibandingkan • Jika efeknya lebih nyata pd kembar identik pd perilaku tertentu gen dominan
• Pd penelitian adopsi, anak adopsi dibandingkan dgn orang tua asuh dan orang tua kandungnya • Hasil penelitian: beberapa tdpt efek genetik pd sejumlah sifat perilaku, cth perilaku verbal dan spasial sebagian dikontrol oleh faktor genetik, tampak sangat kuat pd kembar identik dibanding kembar fraternal • Anak adopsi lebih byk menyerupai orang tua kandung
• Kesulitan: • anak kembar identik cenderung diperlakukan sama drpd anak kembar fraternal • anak adopsi umumnya diasuh orang tua asuh yg mpy lingk yg sama
Penelitian menggunakan inbreeding pd satu keturunan • Pd mencit, jika dilakukan persilangan inbreeding , sekitar 30 generasi diperoleh 100% pasangan alel homozigot • Hewan yg secara genetik identik, dgn fenotip yg berbeda ada perbedaan faktor lingk. • Sebaliknya dpt dilakukan uji, hewan yg secara genetik berbeda diberi lingk yg sama
Contoh: penelitian tikus pd labirin • Digunakan dua kelompok tikus homozygot yg strainnya berbeda: “maze-bright” dan “mazedull” • Maze-bright: cepat belajar dgn sdkt kesalahan • Maze-dull: lambat • Anak dr masing-masing strain dipelihara pd kondisi yg sama sampai disapih • Dari msg-msg strain kmd dipelihara pd kondisi lingk yg berbeda, lingk normal, lingk yg berwarna cerah dgn mainan yg dpt dimanipulasi dan lingk yg tdk berwarna dan tanpa mainan
• Tikus ‘maze-dull’ pd lingk yg diperkaya belajar lebh cepat drpd yg dipelihara pd lingk normal maupung lingk yg terbatas lingk berpengaruh sgt kuat
