chapter.2. tingkah laku hewan dan genetika

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



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



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



Genetic based BehaviourHIGH TESTOSTERONE, LOW SEROTONIN:

DOUBLE TROUBLE?

7

Roles of Genes on Behaviour

Betina dominan pada Spotted Hyena (Crocuta crocuta)8



level testosteron pada laki-laki dan perempuan pada berbagai usia9

Gen-Gen Yang Terlibat Dalam Sintesis Testosteron

Zhimin Shi et al., 2007 10



Zhimin Shi et al., 2007

Aksi spesifik gen dalam sintesis testosteron

11

Gen-gen

Sintesistestosteron

Efek fisik & fisiologis

Tingkah Laku

12



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



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



Pewarisan Karakter (Tingkah Laku)

GENE = PHENOTYPE

ENVIRONMENTAL = PHENOTYPE ??

GENE + ENVIRONMENTAL = PHENOTYPE

NATURE VS NURTURE???17

INHERITABLE OR NOT???

18



MEKANISME PEWARISAN KARAKTER

19

SUBSTANSI YANG DIWARISKAN (GEN)

20



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



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



• CROSSING OVER SAAT GAMETOGENESIS

KOMBINASI RANDOM SAAT FERTILISASI

MUTASI KROMOSOM DAN MUTASI GEN

25

PERKEMBANGAN TINGKAH LAKU : ONTOGENI

26



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



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



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



Conthoh perilaku innate murni : Mekanismeterbang pada merpati dan kepakan sayap

pada ayam mutan

33

34



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



ISTILAH PENTING

• LINGKUNGAN (ENVIRONMENT) : KONDISI EKSTERNAL? ??

• PERILAKU INNATE : NATURALLY PURE??

37

38



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



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

chapter.2. tingkah laku hewan dan genetika

Education