MEKANISME EVOLUSI

TEORI-TEORI EVOLUSI

Kata evolusi awalnya diungkapkan oleh seorang ahli fi lsafat dari Inggris, akan tetapi belum mengarah pada evolusi kehidupan. Dalam perkembangannya, evolusi digunakan oleh seorang ahli naturalis untuk menjelaskan fenomena kehidupan yang mengalami perubahan dari waktu ke waktu.Berikut uraian tentang konsep evolusi yang telah diungkapkan oleh para ahli.

Herbert Spencer

Herbet Spencer adalah seorang ahli fi lsafat dari Inggris yang pertamakali menggunakan istilah evolusi. Menurut Spencer, konsep evolusi yang dimaksud adalah berkaitan dengan suatu perkembangan ciri atau sifat dari waktu ke waktu melalui perubahan bertingkat. Pengertian yang dikemukakan oleh Spencer tersebut menunjukkan terjadinya suatu proses perubahan. Namun demikian, tampak bahwa pengertian yang dimaksud tidak terkait dengan kajian biologi, dan pada perkembangannya istilah tersebut tenggelam bersamaan dengan perkembangan pemikiran para ahli filsafat yang lain.

J.B. Lamarck

Berbeda halnya dengan Spencer, Lamarck memunculkan istilah evolusi yang berkaitan dengan bidang kajian biologi yakni evolusi makhluk hidup.J.B Lamarck mengungkapkan bahwa, makhluk hidup merupakan tingkat-tingkat perkembangan kehidupan, sedang manusia berada di puncak perkembangan tersebut. Yang artinya bahwa tidak akan muncul lagi makhluk hidup yang lebih tinggi tingkat ke sempurnaannya di masa yang akan datang. Proses perkembangan tersebut menurut Lamarck dipengaruhi oleh kebiasaan. Kebiasaan tersebut akan menyebabkan perubahan struktur tubuh (anatomi) dan diwariskan kepada keturunannya. Sebagai akibat pengaruh kebiasaan tersebut, Lamarck menyimpulkan bahwa organ-organ yang digunakan akan berkembang sedangkan organ yang tidak digunakan akan mengalami kemunduran (use and disuse).

Lamarck memberikan contoh fenomena jerapah sebagai pendukung teorinya. Menurut Lamarck, jerapah pada mulanya berleher pendek. Karena sering digunakan untuk menggapai pucuk dedaunan yang semakin tinggi, maka leher jerapah menjadi panjang.Mengapa jerapah harus menggapai pucuk dedaunan yang tinggi?Lamarck menjelaskan bahwa pucuk di bagian bawah telah habis dimakan, sehingga untuk mempertahankan hidup maka jerapah harus menjangkau pucuk dedaunan yang tinggi.

Dari contoh tersebut jelas bahwa faktor lingkungan yakni pucuk dedaunan yang makin tinggi untuk dijangkau, telah meme ngaruhi jerapah untuk menjulurkan lehernya. Akhirnya terjadi perubah an struktur anatomi leher jerapah menjadi semakin panjang dan sifat ini diwariskan kepada keturunannya.

Charles Darwin

Kalian tentunya pernah mendengar nama ilmuwan tersebut bukan? Charles Darwin adalah tokoh yang sangat terkenal dalam kaitannya dengan evolusi.Darwin banyak mengemukakan gagasan-gagasannya tentang evolusi.Karena pemikirannya tersebut, Darwin dikenal sebagai Bapak Evolusi.

Pokok-pokok pemikiran yang melandasi ajaran Darwin mengenai evolusi antara lain:

1) Tidak ada individu yang identik, selalu ada variasi meskipun dalam satu keturunan

2) Setiap populasi cenderung bertambah banyak karena setiap makhluk hidup mampu

berkembang biak.

3) Untuk berkembangbiak diperlukan makanan dan ruang yang cukup.

4) Pertambahan populasi tidak berlangsung secara terus menerus, tetapi dipengaruhi oleh

berbagai macam faktor pembatas antara lain makanan dan predasi.

Darwin membantah teori Lamarck yang mengungkapkan bahwa perkembangan makhluk hidup menuju ke arah kesempurnaan, dipengaruhi oleh faktor lingkungan dan diwariskan kepada keturunannya. Dalam bukunya Th e Origin of Spesies by means of Natural Selection, Darwin menyatakan dua hal penting sebagai Teori Evolusi yaitu:

a)      Spesies-spesies yang hidup sekarang berasal dari spesies nenek moyangnya yang hidup di masa lalu.

b)  Perkembangan spesies dipengaruhi oleh seleksi alam dan variasi antar populasi.

Fenomena jerapah dengan leher panjang dijelaskan oleh Darwin dengan melihat dari sudut pandang adanya variasi. Menurut Darwin, jerapah pada mulanya ada yang berleher panjang dan ada yang berleher pendek. Jerapah yang berleher pendek tidak mampu bertahan hidup karena kalah dalam berkompetisi dengan jerapah berleher panjang untuk memperoleh makanan berupa dedaunan pada pohon yang tinggi.Akibatnya populasi jerapah berleher pendek menjadi punah dan tinggal populasi jerapah berleher panjang yang mampu bertahan hidup di lingkungannya (Hukum survival of the fi ttest).Supaya kalian lebih memahami konsep evolusi Darwin, cermatilah bagan alir berikut ini.

Dari pendapat para ahli di atas, munculah Teori Evolusi yang terbaru yakni yang dikenal sebagai Teori Sintetik.Teori ini merupakan gabungan dari teori Lamarck, Darwin, dan hukum pewarisan Mendel yang isinya mengungkapkan bahwa evolusi terjadi karena perubahan frekuensi gen dari suatu generasi ke generasi berikutnya. Ahli lain bernama De Vriesmelengkapi teori ini dengan menyatakan bahwa evolusi terjadi karena perubahan frekuensi gen akibat mutasi.

B. PRINSIP-PRINSIP EVOLUSI

Berbagai macam teori evolusi yang dicetuskan oleh para tokoh tersebut, akan menjadi dasar pemikiran tentang evolusi selanjutnya. Proses evolusi dapat dibedakan atas dasar faktor-faktor berikut.

1.      Evolusi Berdasarkan Arahnya

Berdasarkan arahnya evolusi dibedakan menjadi dua:

2.      Evolusi Progresif

Evolusi progresif merupakan evolusi menuju pada kemungkinan yang dapat bertahan hidup (survival). Proses ini dapat dijumpai melalui peristiwa evolusi yang terjadi pada burung Finch.

3.      Evolusi Regresif

Evolusi regresif merupakan proses menuju pada kemungkinan kepunahan. Hal ini dapat dijumpai melalui peristiwa evolusi yang terjadi pada hewan dinosaurus.

4.       Evolusi Berdasarkan Skala Perubahannya

Berdasarkan skala perubahannya, evolusi dapat dibedakan menjadi dua:

5.       Makroevolusi

Makroevolusi adalah perubahan evolusi yang dapat mengakibatkan perubahan dalam skala besar.Adanya makroevolusi dapat mengarah kepada terbentuknya spesies baru.

6.       Mikroevolusi

Berkebalikan dengan makroevolusi, mikroevolusi adalah proses evolusi yang hanya mengakibatkan perubahan dalam skala kecil. Mikroevolusi ini hanya mengarah kepada terjadinya perubahan pada frekuensi gen atau kromosom.

7.      Evolusi Berdasarkan Hasil Akhir

Berdasarkan hasil akhir, evolusi dapat dibedakan menjadi dua:

a.       Evolusi Divergen

Evolusi divergen merupakan proses evolusi yang perubahannya berasal dari satu spesies menjadi banyak spesies baru. Evolusi divergen ditemukan pada peristiwa terdapatnya lima jari pada vertebrata yang berasal dari nenek moyang yang sama dan sekarang dimiliki oleh bangsa primata dan manusia.

b.      Evolusi Konvergen

Evolusi konvergen adalah proses evolusi yang perubahannya didasarkan pada adanya kesamaan struktur antara dua organ atau organisme pada garis sama dari nenek moyang yang sama. Hal ini dapat ditemukan pada hiu dan lumba-lumba. Ikan hiu dan lumba-lumba terlihat sama seperti organisme yang berkerabat dekat, tetapi ternyata hiu termasuk dalam pisces, sedangkan ikan lumba-lumba termasuk dalam mamalia. Agar lebih jelas tentang evolusi konvergen, perhatikan Gambar di bawah ini

Evolusi pada makhluk hidup terjadi antara lain karena adanya:

1.    Variasi genetik

2.    Seleksi alam

Variasi genetik terjadi oleh dua sebab utama, yaitu:

1.    adanya mutasi gen

2.    adanya rekombinasi gen-gen dalam satu keturunan. Rekombinasi gen terjadi karena gen-gen berpasangan secara bebas pada waktu pembentukan gamet.

A.   MUTASI GEN

Mutasi gen menyebabkan terjadinya penyimpangan sifat-sifat individu dari sifat yang normal. Terjadinya mutasi ini ada yang dipengaruhi oleh faktor luar, dan ada juga yang dipengaruhi oleh faktor dalam (rekombinasi gen-gen).

Mutasi gen yang tidak dipengaruhi oleh faktor luar mempunyai 2 sifat, yaitu:

1.    Jarang terjadi, sebab tidak setiap rekombinasi gen menyebabkan mutasi

2.    Kebanyakan tidak menguntungkan

Sekalipun demikian, mutasi ini tetap merupakan salah satu mekanisme evolusi yang sangat penting, termasuk dalam hal pembentukkan species baru dengan sifat-sifat yang lebih baik.

Jadi jika mutasi kita tinjau selama periode evolusi dari suatu species, maka tetap akan mendapatkan angka mutasi yang besar.

Hal ini terjadi karena:

1.    Setiap gamet mengandung beribu-ribu gen

2.    Setiap individu mampu menghasilkan beribu-ribu bahkan berjuta-juta gamet dalam satu generasi

3.    Jumlah generasi yang dihasilkan oleh suatu species selama kurun waktu species itu ada banyak sekali.

Berdasarkan hal tersebut maka angka laju mutasi pada setiap species dapat diketahui. Angka laju mutasi adalah angka yang menunjukkan berapakah jumlah gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh satu individu dari suatu species.

Sebagai contoh data sebagai berikut:

~ Angka laju mutasi per gen = 1 : 100.000

~ Jumlah gen dalam satu individu yang mampu bermutasi = 1000

~ Perbandingan mutasi yang menguntungkan dengan mutasi yang merugikan = 1 : 1000

~ Jumlah populasi setiap generasi = 200 juta

~ Jumlah generasi selama species itu ada = 5000

Pertanyaan yang muncul adalah berapakah kemungkinan terjadinya mutasi yang menguntungkan selama species itu ada?

Jawab:

Jumlah mutasi gen yang menguntungkan yang mungkin terjadi adalah:

~ Pada satu individu:

= 1/100.000  x  1000  x  1/1000  = 1/100.000

~ Pada tiap generasi:

1/100.000  x   200.000.000  =  2000

~ Selama species itu ada (5000 generasi)

2000  x   5000  =  10.000.000

Jadi terbukti, sekalipun mutasi tersebut jarang terjadi dan mutasi yang menguntungkan sangat kecil kemungkinannya, tetapi jika ditinjau selama periode evolusi suatu species maka kemungkinan terjadinya mutasi yang adaptif akan tetap besar.

Ada tiga fakta penting yang muncul pada peristiwa mutasi, yaitu:

1.    Mutasi muncul secara spontan dan tidak di arahkan oleh alam

2.    Mutasi dapat terjadi lagi pada mutan

3.    Mutasi pada umumnya merugikan organisme yang mengalaminya.

B.   FFREKUENSI GEN DALAM POPULASI

Frekuensi gen adalah perbandingan antara gen yang satu dengan gen lainnya di dalam suatu populsi. Misal suatu populasi mempunyai gen dominan A dan  gen resesif a. Kedua gen tersebut sama-sama adaptif.  Maka generasi yang bergenotif AA, Aa maupun aa mempunyai daya fertilitas dan viabelitas yang sama.

Misalnya populsi tersebut dimulai dengan 50% AA jantan dan 50%  aa betina, maka dalam generasi (F1) semua populasi bergenotif Aa.

Apabila dilakukan perkawinan F1 dengan F1 maka frekuensi genotif  F2 adalah   =

25 AA  :  50 Aa  :  25 aa    atau   ¼  AA  :  ½  Aa  :  ¼ aa

Berdasarkan perhitungan tersebut maka frekuensi keseimbangan genotif F2 adalah hasil kali frekuensi gen dari masing-masing induknya, yaitu  :

(A  +  a)(A  +  a)            =  AA  +  2 Aa  +  aa

A2 +  2 Aa  +  a2

Demikian pula pada generasi F3 tetap seperti pada F2 yaitu  1  :  2  :  1. Jadi apabila setiap individu dari berbagai kesempatan melakukan perkawinan yang sama dan berlangsung secara acak, serta setiap genotif mempunyai variabilitas yang sama maka perbandingan antara genotif yang satu denganyang lainnya dari generasi ke generasi adalah tetap sama.

C.   HUKUM HARDY-WEINBERG

Hardy nama lengkapnya Godfrey Harold Hardy adalah seorang ahli matematka Inggris dan Weinberg yang nama lengkapnya Wilhhelm Weinberg adalah seorang dokter dari jerman. Mereka secara terpisah menemukan hubungan matematika dari frekuensi gen dalam populasi, yang kemudian dikenal sebagai Hukum Hardy-Weinberg. Frekuensi gen dalam populasi adalah perbandingan alela gen tersebut dalam populasi.

Hukum Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi gen dan genotip dalam suatu populasi akan berada pada keadaan yang tetap atau konstan (sama) dari generasi ke generasi apabila memenuhi syarat sebagai berikut:

1.    Genotip-genotip yang ada memiliki viabilitas (kemampuan hidup) dan fertilitas (kesuburan) yang sama.

2.    Perkawinan antara genotip terjadi secara acak (random)

3.    Tidak ada mutasi dari gen satu ke gen yang lain atau sebaliknya

4.    Populasi harus cukup besar

5.    Tidak terjadi migrasi antar populasi

6.    Tidak terjadi seleksi alam

Apabila frekuensi gen yang satu dinyatakan dengan symbol p dan alelnya dengan symbol q, maka secara matematika hukum tersebut dinyatakan sebagai berikut:

p  +  q  =  1  atau sama dengan 100%

(p +  q)2  =  1  atau sama dengan 100%

P2 +  2pq  + q2  =  1 atau sama dengan 100%

Pp  +  2pq  +  qq  =  1 atau sama dengan 100%

Dimana:

pp  =  alela yang homozigot

pq  =  alela heterozigot

qq  =  alela homozigot resesif

D.   PERUBAHAN PERBANDINGAN FREKUENSI GEN

Hukum hardy-weinber tidak selalu menghasilkan angka perbandingan yang tetap dari generasi ke generasi. Ini berarti dalam populasi frekuensi gen dapat mengalami perubahan.

Faktor yang menyebabkan perubahan frekuensi gen adalah :

1.    Mutasi

Terjadinya mutasi pada satu atau beberapa gen akan mengakibatkan adanya perubahan kesetimbangan gen-gen. Sifat menguntungkan maupun merugikan tersebut terjadi jika:

a. dapat menghasilkan sifat baru yang lebih menguntungkan,

b. dapat menghasilkan spesies yang adaptif,

c. memiliki peningkatan daya fertilitas dan viabilitas.

2.    Seleksi alam

Apabila gen A memiliki viabilitas lebih rendah dari gen a, atau gen A memiliki mempunyai daya fertilitas lebih baik dari gen a, maka jumlah individu dengan gen A dalam populasi itu akan bertambah, sedangkan individu dengan gen a akan berkurang.

Contoh untuk mutasi gen sekaligus seleksi alam adalah: Didanau buatan AS, selain katak normal (A) ditemukan pula katak berkaki banyak dan mandul (a). Jika populasi dari katak (Aa) saling mengadakan perkawinan, berapakah perbandingan genotip AA : Aa : aa dalam populasi tersebut pada generasi berikutnya bila diketahui:

~ keturunan dari populasi asal terdiri atas : 27 individu AA, 54 individu Aa, dan 27 aa

~ jumlah perkawina yang terjadi adalah 45

~ jumlah individu yang dihasilkan dari setiap perkawinan adalah 10 individu.

Jawab:

Perbandingan genotip keturunan populasi asal adalah 27 AA : 54 Aa : 27 aa = 1 : 2 : 1

Perbandinhan antara individu yang subur (normal) dengan mandul adalah (AA  +  Aa) : aa  =  (27 + 54) : 27 = 81 : 27  =  3 : 1

Berarti dari seluruh individu yang normal (subur) terdiri atas 1/3 bergenotip AA dan 2/3 Aa. Oleh karena itu kemungkinan terjadinya perkawinan antara induk-induk tersebut adalah:

Karena jumlah perkawinan adalah 45 maka jumlah perkawinan antara:

AA  x  AA  = 1/9  x  45  = 5

AA  x  Aa  =  2/9  x  45  = 10

Aa  x  AA  =  2/9  x  45  =  10

Aa  x  Aa  =  4/9  x  45  =  20

Setiap perkawinan menghasilkan 10 individu untuk masing-masing genotip:

Jadi perbandingan genotip AA : Aa : aa  = 200  : 200 : 50 = 4 : 4 : 1

3.    Migrasi (emigrasi dan Imigrasi)

Migrasi menyebabkan frekuensi gen akan berubah

Contoh:

Xylopa nobilis (kumbang) antara daerah manado dengan kepulauan sangihe. Kumbang-kumbang di dua daerah tersebut menunjukkan perbedaan genetika. Karena sesuatu hal, kumbang kayu di pulau sangihe bermigrasi ke manado. Pada kumbang tersebut terjadi interhibridisasi sehingga terjadi perubahan frekuensi gen pada generasi selanjutnya.

4.    Rekombinasi dan seleksi

Rekombinasi merupakan penggabungan gen-gen melalui perkawinan silang. Genotip rekombinan tidak sama dengan induknya. Sehubungan dengan itu rekombinasi gen menimbulkan perubahan gen pada generasi berikutnya.

5.    Perubahan alam sekitar.

Perubahan alam sekitar dan adanya mekanisme isolasi dapat menyebabkan populasi dari species terpisah, akhirnya berkembang menjadi species-species baru.

Contoh:

~ Xylopa nobilis pulau sangihe dengan Xylocopa nobilis di menado

~ Burung finch di kepulauan Galapagos dengan burung Finch di daratan Amerika Selatan

6. Aliran Gen

Dengan adanya aliran gen maka akan terjadi perpindahan alel di antara populasi-populasi melalui migrasi dan individu yang kawin.

 

 

7. Perkawinan yang Tidak Acak

Perkawinan tak acak dapat mengakibatkan alel yang membawa sifat lebih disukai akan menjadi lebih sering dijumpai dalam populasi, sedangkan alel dengan sifat yang tidak disukai akan berkurang dan mungkin akan hilang dari populasi. Perkawinan yang terjadi antar keluarga dekat dapat mengakibatkan frekuensi gen abnormal atau gen resesif.

8. Genetik Drift

Genetik Drift merupakan perubahan secara acak pada frekuensi gen dari populasi kecil yang terisolasi. Keadaan ini dapat Anda jumpai pada populasi terisolir kaum Amish di Amerika, ternyata ada yang membawa alel yang menyebabkan sifat cebol satu dari setiap seribu kelahiran.

Hasil perkawinan secara acak tidak akan mengubah populasi tertentu. Penghitungan populasi secara acak tersebut dapat ditentukan dengan hokum Hardy Weinberg. Hukum Hardy Weinbergmenyatakan bahwa frekuensi gen dalam populasi dapat tetap distabilkan dan tetap berada dalam keseimbangan dari satu generasi. Syarat terjadinya prinsip ini adalah:

a. perkawinan secara acak,

b. tidak ada seleksi alam,

c. jumlah populai besar,

d. tidak terjadinya mutasi maju atau surut,

e. tidak ada migrasi.

Secara umum, hukum Hardy Weinberg dapat dirumuskan sebagai berikut ;

a. Bila frekuensi alel A di dalam populasi diumpamakan p

b. Frekuensi alel a diumpamakan q

c. Hasil perkawinan heterozigote antara Aa × Aa akan diperoleh hasil sebagai berikut:

1) Homozigot dominan AA = p × p = p2

2) Heterozigot 2 Aa = 2p × q = 2pq

3) Homozigot resesif = aa = q × q = q2

 

 

Perihal tazmoem
i'm lonely in this world

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: