Bagaimana informasi genomik dapat menyelamatkan satwa

Perkenalan isu genetika konservasi dalam upaya konservasi satwa liar terancam punah.

Transcript

1. Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa Sabhrina Gita Aninta Queen Mary University of London Tambora Muda Indonesia Slide dapat diakses di https://speakerdeck.com/sagitaninta
2. Babirusa from @ChesterZoo (2015) Anoa from @ChesterZoo (2020) Papilose woolly bat, (Csorba et al 2016) CC BY 3.0 Javan slow loris, (Nekaris 2011) CC BY SA 4.0 http://www.edgeofexistence.org/sp ecies/attenboroughs-long-beaked- echidna/ Apa yang mau kita konservasi? Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
3. Apa yang mau kita konservasi? Ekosistem Spesies Genetik • Jasa ekosistem • Indikator • Payung (umbrella) • Simbol (flagship) • Batu kunci (keystone) • Heterozigot • Lokus adaptif Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
4. Prioritas dalam konservasi spesies Indikator (indicator) Payung (umbrella) Simbol (flagship) Batu kunci (keystone) Babirusa from @Chester Zoo (2015) Anoa from @Chester Zoo (2020) Papilose woolly bat, (Csorba et al 2016) CC BY 3.0 Sea otter oleh Mike Baird (2013) CC BY 2.0 Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
5. Tantangan konservasi: ukuran populasi IUCN (2016) <2500 individu 100-1000 (?) individu Indonesian government (2018) 375 individu (13 lokasi) 571 individu (9 lokasi) Laporan Kinerja Direktorat Konservasi Keanekaragaman Hayati 2018 -28% penurunan -7,3% penurunan Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020 https://emojipedia.org/emojipedia/
6. Populasi lebih kecil Populasi yang terlalu kecil rentan mengalami pusaran kepunahan (extinction vortex) Meningkatkan keragaman genetik populasi menjadi tujuan konservasi ex situ Dterjemahkan dari Campbell et al. (2011) Biology Hanyutan genetik Penurunan potensi adaptif dan kebugaran individu Mortalitas tinggi Perkawinan sekerabat Reproduksi rendah Hilangnya keragaman genetik Populasi kecil Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
7. Mengapa perlu variasi genetik? • Manajemen populasi perlu dilakukan untuk menjaga potensi adaptif spesies Genotip Fenotip Diversifikasi melalui mutasi Lingkungan 1 Lingkungan 2 Seleksi alam Sumber: Buku Materi Olimpiade TOBI (2017) Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
8. Perkawinan sekerabat umumnya tidak berakhir baik untuk banyak spesies Sumber Gambar: https://www.thetimes.co.uk/article/habsburg-royal-family-were-deformed-due-to-inbreeding-jw23xmmhf https://www.independent.co.uk/news/world/asia/lions-tigers-traditional-chinese-medicine-asia-big-cats-deformed-vietnam-a8996096.html https://nationalzoo.si.edu/center-for-species-survival/news/cheetah-sperm-quality Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
9. ? ? Melacak perkawinan sekerabat Thomas Splettstoesser, 2015 Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
10. Perkawinan sekerabat mempertemukan mutasi berbahaya T A T C A G A A A G G A T A C C T A A G G A T A C C C T A C G A T G A T A G G A T A C C A A G G A T A C C A Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
11. Tidak semua individu berkontribusi kepada generasi selanjutnya • Rasio seks tak seimbang • Variasi kesuksesan reproduktif • Fluktuasi ukuran populasi secara acak Ne N Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020 https://emojipedia.org/emojipedia/ Ukuran populasi sensus Ukuran populasi efektif
12. Apa itu Genetika Konservasi? • Individu mana yang harus dikawinkan di penangkaran? • Apakah populasi M akan bertahan 100 tahun mendatang? • Apakah populasi spesies X di lokasi T sama dengan di lokasi U? • Apa dampak melepas individu A di lokasi X? Aplikasi ilmu genetika untuk membantu konservasi biodiversitas Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
13. Penambahan individu baru tidak dapat menyelamatkan populasi ketika … • Bibit bebet bobot jelek • Salah iden (spesies kriptik) • Populasi tujuan tidak sehat • Disrupsi hierarki sosial • Ancaman eksternal tinggi (perburuan, kerusakan habitat) Photo of the 2 remaining Isle Royale wolves in 2017 in Hedrick et al (2019) Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
14. Populasi yang berukuran kecil tidak selalu bernasib buruk
15. DNA dapat memberitahu kita tentang sejarah hidup populasi Sekarang Dulu Sumber gambar: Nugraha & Hall (2018) Late Cenozoic palaeogeography of Sulawesi, Indonesia. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 490: 191-209 https://emojipedia.org/emojipedia/ Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
16. Kapan kita butuh data genetik? Skenario Situasi demografi Individu efektif Masalah genetik Tindakan 1 Populasi terisolir <10 Variasi rendah Translokasi 2 Populasi terfragmentasi 10-100 Adaptasi lokal, hanyutan genetik meningkat Meningkatkan aliran gen atau mengonservasi ekotip lokal 3 Populasi besar dan metapopulasi terhubung baik >100 Tidak ada Amati dan awasi McMahon et al (2014) How and why should we implement genomics into conservation? Evolutionary Applications Vol. 7(9):999-1007 Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
17. Teknik-teknik untuk deteksi variasi DNA Aspek Marker tradisional (PCR) SNP-chip Pengurutan genom Kualitas DNA minimal rendah tinggi tinggi Kebutuhan alat PCR, Sanger Seqiencing Platform seharga $150,000 NGS sequencer, superkomputer Deteksi konektivitas populasi Cukup, sedikit kurang akurat Akurasi tinggi Berlebihan Derajat kekerabatan dan identitas Terbatas Cukup Cukup, kadang berlebihan Restorasi populasi dengan fenotip/variasi khusus Efisien Cukup, kadang berlebihan jika penanda yang diperlukan sudah ketemu Berlebihan setelah penanda yang diperlukan sudah ketemu Allendorf et al (2010) Genomics and the future of conservation genetics. Nature Reviews Genetics Vol. 11(10):697-709 Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
18. Apa yang ingin dikonservasi? • Di mana kita saat ini? • Ke mana kita ingin berada? • Bisakah kita ke sana? • Kapan kita tahu kita sudah tiba? • Bagaimana cara kita ke sana? • Apa keuntungannya? • Apa kerugiannya? • Apakah keuntungan lebih besar dari kerugian? McMahon et al (2014) How and why should we implement genomics into conservation? Evolutionary Applications Vol. 7(9):999-1007 Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
19. Soulé, M. 1985. What is Conservation Biology? BioScience Vol 35 No 11
20. Jadi… • Genetika hanya menyelesaikan ancaman yang bersifat acak • Meningkatkan keragaman genetik tidak ada gunanya jika ancaman penurunan populasi eksternal tidak diatasi • Tidak apa tidak tahu selama kita sudah berusaha untuk sebanyak mungkin tahu Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
21. Konservasi biodiversitas butuh beragam pendekatan; jangan takut belajar hal baru! Mari bergabung dengan @TamboraMuda Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
22. Bacaan Lanjutan • Should We Conserve Hybrids? • The Why and How of Genetic Diversity • Mengapa satwa langka rentan punah? Begini kata genetika Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
23. Bibliografi • Soulé, ME. 1985. What is Conservation Biology? BioScience, 35(11): 727-734 • McMahon et al (2014) How and why should we implement genomics into conservation? Evolutionary Applications Vol. 7(9):999-1007 • Allendorf et al (2010) Genomics and the future of conservation genetics. Nature Reviews Genetics Vol. 11(10):697-709 • Fenster et al (2018) Conservation and genetics. Yale Journal of Biology and Medicine Vol 91(4): 491-501 • Nugraha & Hall (2018) Late Cenozoic palaeogeography of Sulawesi, Indonesia. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 490: 191-209 • https://www.molecularecologist.com/2018/11/how-island-foxes-are-living-on-the-edge/ • http://ksdae.menlhk.go.id/assets/publikasi/Laporan%20Kinerja%20Dit.%20KKH%202018.pdf • Hedrick et al (2019) Genetics and extinction and the example of Isle Royale wolves. Animal Conservation Vol 22(3): 302-309 Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020
24. Slide dapat diakses di https://speakerdeck.com/sagitaninta @sagitaninta Bagaimana informasi genomik menyelamatkan satwa. Sabhrina Gita Aninta - Webinar Kelawar, Juli 2020