Karakteristik Organisme

Karakteristik organisme

     Sifat organisme merupakan semua karakteristik yang ditunjukkan oleh organisme. Dalam genetika, seringkali perhatian difokuskan pada karakteristik morfologis yang mempengaruhi penampilan suatu organisme. Warna sayap kupu-kupu dan tinggi pohon kacang polong merupakan contoh sifat morfologis. Hal ini seringkali dipelajari karena sifat tersebut mudah untuk dievaluasi. Misalnya, seseorang dapat mengamati tanaman dan menyebutkan apakah tanaman tersebut memiliki bunga berwarna putih atau merah. Meskipun demikian, tidak semua sifat organisme merupakan karakteristik morfologis. Karakteristik fisiologis mempengaruhi kemampuan organisme untuk menjalankan fungsinya. Kemampuan bakteri untuk memetabolisme glukosa seperti laktosa adalah salah satu contoh karakteristik fisiologis. Seperti halnya sifat morfologis, karakteristik fisiologis dipengaruhi oleh ekspresi gen. Sifat perilaku juga mempengaruhi tumbuhan memberikan respon terhadap lingkungannya, misalnya musim bertelur bagi spesies burung tertentu yang terjadi sekali dalam setahun. Pada hewan, sistem saraf berperan penting dalam mengatur perilaku organisme tersebut.

     Di dalam ilmu genetika organisasi biologi dibagi menjadi 4 tingkat, yaitu tingkat molekul, seluler, organisme, dan populasi. Untuk memahami diantara tingkatan tersebut kita perlu menghubungkan fenomena berikut:

1. Gen diekspresikan pada tingkat molekuler. Dengan kata lain, transkripsi gen dan translasi menghasilkan protein tertentu yang merupakan proses molekuler.
2. Protein kemudian berfungsi pada tingkat seluler di dalam sel yag mempengaruhi struktur dan fungsi sel.
3. Sifat organisme ditentukan dari karakeristik sel yang menyusunnya. Secara makroskopis, pengamatan terhadap karakteristik morfologis menunjukkan sifat dari sel secara individu. Misalnya bunga berwarna merah karena sel-sel yang menyusun bunga tersebut menghasilkan pigmen berwarna merah. Karakteristik bunga yang berwarna merah tersebut dapat diamati pada tingkat organisme.
4. Spesies merupakan sekelompok organisme yang mempertahankan atribut khas di alam. Adanya sifat-sifat yang ada pada suatu spesies dapat diamati pada tingkat populasi. Karakteristik yang ada dalam spesies tersebut kemudian dapat berevolusi seiring dengan perkembangan dalam populasi.

Berbagai tingkatan organisasi biologi mulai dari (a) tingkat molekuler,
(b) tingkat seluler, (c) tingkat organisme, dan (d) tingkat populasi

     Untuk memahami tingkatan dalam orgnasisasi biologi, gambar di atas memperlihatkan bagaimana karakteristik warna pada kupu-kupu. Pada tingkat molekuler, gen pigmentasi bertugas untuk mengatur jumlah pigmen yang dihasilkan. Gen pigmentasi dapat ada dalam dua bentuk yang berbeda yang disebut alel. Pada contoh tersebut, alel yang berbeda masing-masing memberi warna gelap dan warna terang. Setiap alel menyandi protein yang berfungsi sebagai enzim untuk mensintesis pigmen. Meskipun demikian, sekuens DNA yang terdapat pada masing-masing alel sedikit berbeda antara satu dengan yang lainnya. Perbedaan sekuens DNA ini memberikan variasi pada struktur dan fungsi dari masing-masing enzim pigmentasi.

     Pada tingkat seluler, perbedaan fungsional pada enzim pigmentasi mempengaruhi jumlah pigmen yang diproduksi. Alel yang menyebabkan pigmentasi berwarna gelap, menyandi protein yang berfungsi dengan baik. Dengan demikian, ketika gen ini diekspresikan pada sayap kupu-kupu, maka pigmen akan dihasilkan dalam jumlah besar. Sebaliknya, alel yang menyebabkan pigmentasi berwarna terang menyandi enzim yang tidak berfungsi dengan baik. Dengan demikian, ketika hanya alel tersebut yang merupakan gen pigmentasi diekspresikan maka akan dihasilkan pigmen dalam jumlah sedikit.

     Pada tingkat organisme, jumlah pigmen yang terdapat pada sayap menentukan warna sayap kupu-kupu. Ketika sel pigmen menghasilkan pigmen dalam jumlah yang banyak maka warna sayap akan menjadi gelap, sedangkan jika sel pigmen memproduksi pigmen dalam jumlah sedikit maka sayap akan berwarna terang.

     Pada tingkat populasi, spesies kupu-kupu memiliki sayap berwarna gelap dan sebagian yang lainnya memiliki sayap berwarna terang. Kupu-kupu dengan sayap berwarna sayap gelap menghindari predator seperti burung jika hidup di hutan belantara dengan pencahayaan yang sedikit. Sedangkan kupu-kupu dengan sayap berwarna terang dapat membantu untuk bertahan hidup jika kupu-kupu tersebut tinggal pada padang rumput dengan pencahayaan yang cukup. Hal tersebut dapat diamati pada spesies kupu-kupu yang memiliki sayap berwarna gelap sebagian besar hidup pada area hutan, sedangkan kupu-kupu dengan sayap berwarna terang hidup pada area yang tidak berhutan.

Edit: 23 Feb 2020

Referensi

• Brooker, R. J. 2015. Genetics: Analysis and Principles (Fifth Edition). New York, NY: McGraw-Hill Education.