Belajar Tentang Guppy di Pulau Karibia Trinidad

Newswise - Ketika membayangkan pulau Karibia Trinidad, guppy tidak biasanya hal pertama yang datang ke pikiran. Namun, kecil, ikan wiggly di pulau sungai gunung yang rimbun terkenal di kalangan ahli biologi sebagai suatu sistem yang penting untuk studi evolusi. 

Sungai mengandung guppies, bersama dengan predator yang lebih besar yang makan mereka. Kebanyakan sungai juga diselingi oleh air terjun, yang memberikan beberapa berani, beruntung guppy kesempatan untuk menemukan jalan hulu keselamatan, meninggalkan predator belakang di kolam renang di bawah ini. Selama-lamanya.

"Seperti yang Anda duga, predator mengerahkan kekuatan selektif pada guppy," jelas E. Dale Broder, seorang peneliti pascasarjana yang mempelajari evolusi di Colorado State University (CSU) di Fort Collins.

Di bawah air terjun, "mereka cenderung membosankan." Tapi tindakan nyata yang terjadi di atas, di mana keberhasilan menjadi masalah menarik perhatian, bukan menghindarinya. Di tempat yang aman di atas air terjun, "banyak pilihan pasangan didorong oleh betina," menghasilkan warna cemerlang, perbedaan tipe tubuh, dan perilaku pacaran berlebihan antara guppy jantan.

Dalam waktu 5 sampai 10 tahun, versi gen ( 'alel') kode yang untuk sifat-sifat ini menjadi lebih berlimpah di kolam bebas predator. Semua ini meringkas untuk situasi yang sempurna sesuai definisi dasar evolusi: perubahan frekuensi alel dari waktu ke waktu. Skala waktu singkat khusus mencerminkan perubahan evolusioner 'mikro', yang kadang-kadang diterima oleh lawan bersemangat evolusi. 

Tapi definisi yang sama ini berlaku untuk 'makro' evolusi, proses yang mendefinisikan spesies lebih aeon, dan keduanya diterima dengan baik di kalangan ilmuwan. Mudah, skenario ini tidak hanya mencontohkan evolusi yang terjadi di depan mata kita, ia melakukannya dalam spesies yang bertahan dengan baik di penangkaran dan dapat dengan mudah diangkut ke ruang kelas kelas 7 di Colorado.

"Saya tidak benar-benar memiliki eksposur apapun untuk evolusi sampai undergrad," kata Broder, "atau, setidaknya, itu tidak mengesankan."  Pengalamannya tidak biasa-mengajar evolusi di tingkat sekolah menengah ini sangat sulit. guru kurang bertekad telah dikenal untuk meninggalkan unit seluruhnya, atau mengajarkannya samar, untuk menghindari konflik antara siswa dengan prasangka polarisasi. Tapi bahkan mereka yang mengatasi itu dengan sepenuh hati sering jatuh pendek.

Stephanie Simmons, seorang guru veteran di Severance Middle School di Windsor, Colorado, telah benar-benar diberikan itu yang terbaik. "Saya baru saja mencoba berbagai macam hal yang berbeda dan tidak pernah menemukan sesuatu yang siswa tampaknya memahami," jelasnya. 

Terinspirasi untuk mengubah lanskap untuk generasi berikutnya, Broder memberikan dana kecil dari Masyarakat untuk Studi Evolusi dan mengatur kerjasama dengan Simmons, dua guru lokal lainnya, dan dua rekannya universitas untuk mempelopori pendekatan baru untuk memperkenalkan evolusi di K -12.

Dalam modul empat hari yang dihasilkan, siswa mengamati guppy hidup, membentuk hipotesis, dan bekerja sebagai kelas untuk merancang dan melakukan eksperimen dengan mencocokkan jantan dari populasi yang berbeda dengan betina dan dengan predator.

Ditanya apa siswa menyukai terbaik, Simmons tertawa. "Mereka ew 'dan' Ih 'ketika kita akan memberi makan guppy untuk predator," katanya. Predator adalah ikan cichlid besar yang "harus makan, lagi pula," menurut Broder. 

Tapi juga, Simmons mengatakan,

"bisa duduk dan menonton ikan menjadi ikan, dan melihat perilaku kawin ... itu semua hanya benar-benar melibatkan mereka segera." Tontonan melihat ikan hidup samping, namun, modul ini juga luar biasa dalam hal itu memenuhi standar emas untuk instruksi ilmu di K-12: itu memberikan "ilmu otentik" pengalaman bagi anak-anak. Dalam dunia yang ideal, ini adalah cara bahwa semua ilmu akan diajarkan. Mahasiswa-driven, instruksi berbasis inquiry yang terbukti lebih efektif, dan aktif, standar proses-berorientasi mendapatkan prevalensi di seluruh negara.

Namun, proyek penelitian otentik yang sangat sulit untuk mengatur. "Sebuah penyelidikan sains yang sebenarnya bukanlah sesuatu yang terjadi dalam satu jam," kata Simmons. Re-bekerja "nyata" eksperimen agar sesuai dengan kerangka waktu, anggaran, tingkat keterampilan, dan persyaratan keselamatan untuk K-12 membutuhkan waktu, sumber daya, dan keahlian dalam ilmu penelitian dan 

pendidikan. Upaya kolaboratif seperti ini yang unik cocok untuk desain proyek tersebut.

Ilmu otentik ini bisa dibilang praktek terbaik untuk mengajar subjek ilmiah, tetapi sangat cocok untuk pengajaran evolusi. Dalam kasus ini, itu hanya setelah memplot data, pada hari terakhir dari modul, bahwa konsep-konsep kunci dan kosakata diperkenalkan untuk membangun menuju "E" kata-evolusi.

Ketika para peneliti kelas 7 akhirnya tiba di pembahasan evolusi, Broder mengatakan, "semua siswa hanya menganggukkan kepala mereka." Para guru kagum. "Bagi saya," kata Simmons, "itu adalah hal yang saya selalu mencari, itu 'Oh ada itu!' - Bahwa salah satu bagian yang benar-benar membantu siswa mendapatkannya."

Pengujian diperkuat tayangan-siswa yang berpartisipasi dalam modul ilmu otentik guru belajar secara signifikan lebih dari siswa di kelas yang berbeda. Mereka juga menyatakan pendapat lebih menerima tentang konsep evolusi pada akhir unit. Keberhasilan modul ini telah mengilhami pekerjaan lebih lanjut untuk memperluas penggunaannya di luar ruang kelas dari guru berkolaborasi dan membuat pengalaman serupa yang tersedia untuk semua sekolah di Northern Colorado. Sebuah kit sedang dikembangkan, dengan dana dari National Science Foundation, yang akan tersedia untuk pinjaman dari Outreach dan Pusat Pendidikan di CSU. kit ini akan mencakup guppies hidup, yang pertama bagi pusat. 

Namun, kebutuhan mual tidak takut-pertemuan dengan predator lapar akan terbatas pada rekaman video. E. Dale Broder disajikan karyanya pada konferensi 2016 tahunan Society for Integrative dan Biologi Perbandingan di Portland, Oregon. Emily A. Kane, seorang sarjana postdoctoral di kelompok riset yang  sama, juga mempresentasikan poster yang merinci kit guppy dalam pengembangan.