chapter.2. tingkah laku hewan dan genetika
DESCRIPTION
ini bagian dari bahan kuliah pada mata kuliah pilihan Tingkah Laku Hewan untuk mahasiswa biologi...siapapun yang memerlukan silahkan didownload demi kejayaan ilmu pengetahuan..TRANSCRIPT
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 1
TINGKAH LAKU HEWAN
GENETIKA DAN TINGKAH LAKU(GENETIC AND BEHAVIOUR)
BY : PUTRA SANTOSO, M.Si
JURUSAN BIOLOGI FMIPA UNANDPADANG, 2010
1
NO DATE TOPICS LECTURER1 22-Sep-10 Pendahuluan Wn2 28-Sep-10 Genetika dan tingkah laku Ps3 5-Sep-10 Seleksi Alam Mn4 12 Okt 2010 Evolusi dan Tingkah laku social Wn5 19 Okt 2010 Persepsi hewan Ps6 26 Okt 2010 Hewan dan Lingkungan Ps7 2-Nov-10 Pembelajaran pada hewan Mn8 9-Nov-10 Medio Semester Mn, Ps, Wn9 16-Nov-10 Ethology Mn10 23-Nov-10 Kompetensi hewan Ps11 ? Mentalitas hewan Mn12 ? Metode-metode dalam
mempelajarai tingkah laku hewanWn
13 ? Presentasi tugas Mn, Ps, Wn14 ? Presentasi tugas Mn, Ps, Wn15 ? Presentasi tugas Mn, Ps, Wn16 ? Presentasi tugas Mn, Ps, Wn
2
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 2
DAFTAR TUGAS MAKALAH DAN PRESENTASI PER KELOMPOK
KELOMPOK TOPIK MAKALAH DAN PRESENTASI WAKTU
ANIMAL PERCEPTION
1 Neural control of behaviour 19 Oktober 2010
2 Sensory Process and perception 19 Oktober 2010
3 Ecology of the senses 19 Oktober 2010
THE ANIMAL AND THE ENVIRONMENT
4 Coordination and Orientation 26 Oktober 2010)*
5 Homeostasis and Behaviour 26 Oktober 2010)*
6Physiology and Behaviour in Changing environments 26 Oktober 2010)*
ANIMAL COMPETENCE
7 The Complex Behaviour of Hony-Bees 23 November 2010)*
8 Animal Economics and Animal Robotics 23 November 2010)*
)* Jadwal masih tentatif / bahan diserahkan seminggu sebelum waktu presentasi
Presentasi dibuat dalam bentuk power point dan disajikan 30 menit/klp 3
A. Genes and Chromosomes
• 1. Natural selection and behaviour
• 2. Mendel’s Laws
• 3. The celular basis of heredity
• 4. Genetic Variation
• 5. The Genetic Material
4
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 3
B. Developmental Behaviour
• 1. Ontogeny• 2. Environmental influences on behaviour• 3. Sensitive phases of development• 4. Juvenil behaviour• 5. Innate behaviour
5
C. Behaviour Genetics
• 1. Single genes and behaviour
• 2. Chromosome mutations
• 3. Polygenic inheritance of behaviour
• 4. Heritability of behaviour
6
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 4
Genetic based BehaviourHIGH TESTOSTERONE, LOW SEROTONIN:
DOUBLE TROUBLE?
7
Roles of Genes on Behaviour
Betina dominan pada Spotted Hyena (Crocuta crocuta)8
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 5
level testosteron pada laki-laki dan perempuan pada berbagai usia9
Gen-Gen Yang Terlibat Dalam Sintesis Testosteron
Zhimin Shi et al., 2007 10
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 6
Zhimin Shi et al., 2007
Aksi spesifik gen dalam sintesis testosteron
11
Gen-gen
Sintesistestosteron
Efek fisik & fisiologis
Tingkah Laku
12
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 7
KONSEP PENTING
• KEBANYAKAN SISTEM PERILAKU ALAMI PADA HEWAN TERCIPTA SEBAGAI MANIFESTASI DARI EFEK KINERJA GEN
• PENELUSURAN SECARA MENDALAM TERHADAP MEKANISME TERBENTUKNYA SUATU PERILAKU ALAMI HEWAN PADA AKHIRNYA AKAN BERUJUNG KEPADA GEN APA YANG BERPERAN DALAM PROSES-PROSES KINERJA FISIOLOGIS TUBUH HEWAN TERSEBUT
13
Gen regulator Gen struktural
survival, reproduksi
Enzim
Lingkungan
Fungsi motoris
Proses sensoris
BEHAVI-OUR
Pengalaman
Fungsi metabolisme sel
Perkembangan
Sistem endokrin Sistem saraf
14
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 8
HUBUNGAN SELEKSI ALAM DAN TINGKAH LAKU
• SELEKSI ALAM BEKERJA TERHADAP KARAKTER FISIK (FENOTIP) INDIVIDU .......TINGKAH LAKU
• SUATU SISTEM PERILAKU YANG TEPAT DAN SEIMBANG SATU SAMA LAIN AKAN LOLOS DARI TEKANAN SELEKSI ALAM
• TINGKAH LAKU DITURUNKAN DARI GENERASI KE GENERASI DENGAN POLA SPESIFIK
15
16
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 9
Pewarisan Karakter (Tingkah Laku)
GENE = PHENOTYPE
ENVIRONMENTAL = PHENOTYPE ??
GENE + ENVIRONMENTAL = PHENOTYPE
NATURE VS NURTURE???17
INHERITABLE OR NOT???
18
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 10
MEKANISME PEWARISAN KARAKTER
19
SUBSTANSI YANG DIWARISKAN (GEN)
20
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 11
TASKS TO DISCUSS!!• BAGAIMANAKAH SUATU GEN ATAU BEBERAPA
GEN DITERJEMAHKAN MENJADI SUATU POLA TINGKAH LAKU?? (GROUP 1-4)
• APAKAH SUATU POLA TINGKAH LAKU YANG DIWARISKAN AKAN PERSIS SAMA DARI INDUK KEPADA TURUNANNYA ATAU BERBEDA?? MENGAPA DAN BAGAIMANA ?? (GROUP 5-8)
21
GENE BASED BEHAVIOUR PATTERN??
22
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 12
Gen regulator Gen struktural
Enzim
Fungsi motoris
Proses sensoris
BEHAVI-OUR
Fungsi metabolisme sel
Perkembangan
Sistem endokrin Sistem saraf
23
OKSITOSIN : THE POWER OF LOVE
24
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 13
• CROSSING OVER SAAT GAMETOGENESIS
KOMBINASI RANDOM SAAT FERTILISASI
MUTASI KROMOSOM DAN MUTASI GEN
25
PERKEMBANGAN TINGKAH LAKU : ONTOGENI
26
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 14
FROM EMBRYO TO ADULT STAGE
• BEBERAPA TINGKAH LAKU TELAH TERPROGRAM SEJAK FASE EMBRIO PADA HEWAN
• POLA DASAR TINGKAH LAKU TERSEBUT KEMUDIAN MENGALAMI MODIFIKASI SEBAGAI MANIFESTASI DARI EFEK INTERAKSI GENETIK DAN LINGKUNGAN
• MELALUI ONTOGENI DAPAT DIKETAHUI MEKANISME DIMANA FAKTOR GENETIK DAN LINGKUNGAN SALING BERINTERAKSI DALAM MEMBENTUK POLA TINGKAH LAKU HEWAN YANG KOMPLEKS
27
A chain of copulating Aplysia californica. © 1976 by W.H. Freeman and Company.
28
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 15
INNATE VS LEARNED :PRECOCIAL VS ALTRICIAL BIRD
• PRECOCIAL (SPESIES YANG PERIODE MENETASNYA RELATIF SANGAT LAMA DALAM PERIODE PERKEMBANGAN)
• ALTRICIAL (SPESIES YANG PERIODE MENETASNYA RELATIF SINGKAT DALAM PERIODE PERKEMBANGAN)
29
Zonotrichia leucophrys (White –crowned sparrow) : Altricial
Anak ayam : Precocial
MEKANISME VOKALISASIN
YA??
30
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 16
Telur Aplysia sp diovulasikan dandideposisi secara stereotipik
mekanisme tersebut dibawahpengaruh ELH (egg-laying
hormone)
ELH sudah ada sejak fase embriopada sel-sel bakal saraf tapi
belum aktif
ELH bekerja sebagai neurotransimteryang akan menginduksi sel-sel sarafuntuk beraksi menciptakanserangkaian kontraksi otot dalampengeluaran telur dan deposisinya
31
Pengaruhlingkungan
terhadap tingkahlaku
Tingkah lakubersifat bebasdari pengaruh
lingkungan
Tingkah lakudipengaruhi oleh
faktorlingkungan
Kemampuanterbang merpati(Grohman , 39)
Kepakan sayapAyam mutan tanpabulu (provine, ‘81)
Fase Embrio
Fase juvenil
Predewasadan dewasa
32
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 17
Conthoh perilaku innate murni : Mekanismeterbang pada merpati dan kepakan sayap
pada ayam mutan
33
34
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 18
FASE PERKEMBANGAN SENSITIF
• PERIODE KRITIS /IMPRINTING
• SERING MENDASARI PERILAKU PERMANEN PADA TAHAP SELANJUTNYA
• PERIODE KRITIS BERBEDA ANTAR SPESIES (BURUNG S.D USIA 100 HARI)
• TERKAIT ERAT DENGAN MEKANISME PEMROSESAN STIMULUS EKSTERNAL
35
IMRPINTING : LEARNING IN SENSITIVE PERIODE
36
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 19
ISTILAH PENTING
• LINGKUNGAN (ENVIRONMENT) : KONDISI EKSTERNAL? ??
• PERILAKU INNATE : NATURALLY PURE??
37
38
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 20
Gen Tunggal dan Tingkah Laku
Eksperimen Bastock(1956)
X7 generasi
persilangan
Jantan kuning pada generasi ke-7 gagal kawindengan betina karena perilaku kawin yang tidak
normal (vibrasi sayap kurang lincah)
?? 39
Mutasi kromosom
Eksperimen Hirsch and Erlenmeyer-Kimling, 1962) : Geotaksis pada D.
melanogaster
Geotaksis pada D. melanogasterberhubungan dengan gen-gen pada 3
kromosom utama (kromosom X, kromosom II, dan kromosom III)
Mutasi pada suatu kromosom dapatmenyebabkan perubahan perilakuyang signifikan dari suatu individu
40
BAHAN AJAR TINGKAH LAKU HEWAN
PREPARED BY : PUTRA SANTOSO, M.Si. 21
TINGKAH LAKU YANG DIATUR OLEH POLIGEN
• SUATU PERILAKU MUNGKIN DIATUR OLEH BANYAK GEN (POLIGENIC INHERITANCE)
• CONTOHNYA POLA NYANYIAN PADA JANGKRIK (Teleogrryllus sp.)
41
TUGAS KELOMPOK
• BAGAIMANA CARA MEMBUKTIKAN BAHWA SUATU PERILAKU DIATUR OLEH BANYAK GEN (POLYGENIC) ATAU HANYA SATU GEN (SINGLE GENE)
• BAGAIMANA CARA MEMBUKTIKAN BAHWA SUATU PERILAKU PADA HEWAN BERSIFAT DIWARISKAN ATAU TIDAK??
42