Nama : Nandya Nandya G (20) (20) & Claudia Claudia T (31) (31) Kela Kelas s : XII XII IPA IPA 6
MEKANISME EVOLUSI Saat ini yang sering diperd erdeba ebatkan kan oleh para ahli adalah baga bagaim iman ana a mekan ekanis ism me dari dari evol evolus usi. i. Kalau alau ada ada yang yang masih asih berk berkut utet et deng dengan an si indi indivi vidu du Darw Darwin in ya jauh jauh keti keting ngga gala lan n lah. lah. Wala Walaupu upun n teori teori Darwi Darwin n bole boleh h dibi dibila lang ng akarn akarnya ya,, teta tetapi pi dala dalam m evol evolus usii akar akar dari dari poho pohon n ini ini su suda dah h rapu rapuh h dan dan bisa bisa saja saja su suda dah h punah. Dan yang tinggal hanyalah jejak-jejak fosil. Na, kalau ada yang yang tertari tertarik k dengan dengan jejak jejak fosiln fosilnya ya Darwin Darwin dan dan nguprek nguprek-upr -uprek ek sambil misuh-misuhi Darwin, ya monggo saja. Paling tidak saat ini dikenal beberapa jenis mekanisme evolusi. Untuk mudahnya, dibawah ini list diambil dari Museum Berkelay, Berkelay, Evolusi menunjukkan perubahan makhluk hidup secara bertahap dalam jangka waktu yang lama dan perlahan-lahan yang terjadi dari dari gene genera rasi si ke gene genera rasi si.. Mekan ekanis ism me evol evolus usii berd berdas asar arka kan n tempat tempat terjadinya terjadinya evolusi. Pertama, Pertama, evolusi evolusi tidak tidak terjadi terjadi di dalam indi indivi vidu du.. Conto Contohn hnya ya,, kala kalaup upun un manu manusia sia bera berasa sall dari dari makh makhluk luk sebelum sebelum manus manusia ia (katak (katakanl anlah ah sejeni sejenis s kera), kera), hendak hendaknya nya janga jangan n diba dibaya yangk ngkan an bahw bahwa a indi indivi vidu du kera kera beran berangsu gsur-a r-ang ngsu surr berub berubah ah menja enjadi di in indi divi vidu du manusi nusia a. Kedua edua,, evol evolus usii terj terja adi di dala dalam m popula populasi. si. Pada Pada perist peristiwa iwa evolus evolusii terjad terjadii estafe estafett pewari pewarisan san sifat sifat orang tua kepada anak melalui ratusan bahkan ribuan generasi populasi yang berbeda. Populasi itulah yang merupakan tempat terjadinya perubahan evolusi. Mekan Mekanism isme e utama utama untuk untuk mengha menghasilk silkan an perubaha perubahan n evolus evolusion ioner er adalah selek seleksi si alam alam dan hanyuta hanyutan n genetik genetika a. Seleksi alam memfavoritkan gen yang meningkatkan kapasitas keberlangsungan dan reproduksi. Hanyutan genetika merupakan perubahan acak pada frekuensi alel, disebabkan oleh perc percon onto toha han n acak acak (ran (rando dom m sam samplin pling) g) gen gen gene genera rasi si sela selam ma reproduksi. Aliran gen merupakan transfer gen dalam dan antar populasi. populasi. Kepentingan Kepentingan relatif seleksi seleksi alam dan hanyutan hanyutan genetika genetika
dala dalam m sebu sebuah ah popu popula lasi si berva bervari rias asi, i, terga tergant ntung ung pada pada kuat kuatny nya a seleks seleksii dan ukuran ukuran popula populasi si efekti efektif f , yang yang merup erupak akan an jum jumlah lah ind in divi ividu yang berke erkem mampuan puan untu untuk k berke erkem mbang bang biak. iak.[84] [84] Seleks Seleksii alam alam biasan biasanya ya mendom mendomina inasi si pada pada popula populasi si yang yang besar, besar, sedangkan hanyutan genetika mendominasi pada populasi yang keci kecil. l. Domi Domina nans nsii hany hanyuta utan n gene geneti tika ka pada pada popu popula lasi si yang yang keci kecill bahkan dapat meny enyebab babkan kan fiksasi mutas tasi yang sedi edikit merugikan.[85] merugikan.[85] Karena Karenanya nya,, dengan dengan menguba mengubah h ukuran ukuran popula populasi si dapat dapat secara secara drama dramatis tis memen memengaru garuhi hi arah arah evolus evolusi. i. Leher Leher botol botol populasi, populasi, di mana populasi mengecil untuk sementara waktu dan kehila kehilanga ngan n varias variasii genetik genetika, a, menyeb menyebabk abkan an popula populasi si yang yang lebih lebih seragam. Keturunan dengan perubahan. [Descent with modification] Disin isinii kita kita bela belaja jarr bahw bahwa a evol evolus usii tida tidak k hany hanya a menya enyang ngku kutt indi indivi vidu, du, teta tetapi pi evol evolus usii juga juga meli meliha hatt kond kondis isii stat statis istik tik sebu sebuah ah kump kumpul ulan an sp spes esie ies. s. Misal isalny nya a ada ada seku sekump mpul ulan an sp spes esie ies s kepi kepik k dimana dimana secara secara statis statistik tik gerom gerombola bolan n kepik kepik ini terdir terdirii atas atas 50 50:50 :50 Kepik Hijau : Kepik Coklat. Kedua jenis kepik ini masih dalam satu spesies juga. Makanya mereka rukun walupun beda warnanya. •
Coba saja bayangkan, seandainya suatu saat terjadi kelangkaan daun yang menjadi makanannya si Kepik Hijau dan Kepik Coklat. Hingga Hingga suatu suatu saat saat makan makanan an sangat sangat langk langka a dan popula populasi si Kepik Kepik Hijau ijau menja enjadi di sedi sediki kitt berk berkur uran ang g diba diband ndin ingk gkan an Kepi Kepik k Cokl Cokla at. Akhirn Akhirnya ya geromb gerombola olan n atau atau popula populasi si kepik kepik ini menja menjadi di berbeda berbeda dari awalnya. Mekanisme dari perubahan [Mechanisms of change] Perub Perubah ahan an dapa dapatt terj terjad adii deng dengan an berba berbagai gai cara cara.. Dan Dan seka sekaran rang g yang perlu diketahui adalah perubahan dalam evolusi tidak lagi •
hanya hanya melih melihat at indivi individu du tetapi tetapi kondi kondisi si statis statistika tikal. l. Jadi Jadi kalau kalau ada ada satu individu berubah, belum bisa dikatakan terjadi evolusi dalam spesies tersebut. Jadi kalau kamu lihat ada kelahiran cacat dari seek seekor or kam kambi bing ng atao tao domb omba jangan ngan di dia angga nggap p itu sebag ebaga ai feno fenome mena na evol evolus usi. i. Karen Karena a evol evolus usii meliha elihatt kond kondis isii kelo kelomp mpok ok secara secara statis statistik tik.. Pengert Pengertian ian kondis kondisii statis statistik tikal al sebaga sebagaii pertand pertanda a dalam proses evolusi ini tentunya baru buatku dan mungkin buat pembaca dongeng disini, kan ? Ya, karena memang teori evolsi sangat berkembang cepat saat ini. 1. Muta utasi Mutasi gen merupakan perubahan struktur kimia gen (DNA) yaitu pada basa nukleotidanya, yang menyebabkan perubahan sifat pada suatu organisme dan bersifat menurun. Pemahaman mengenai mutasi gen dapat dijelaskan lebih lanjut dengan mempelajari angka laju mutasi dan frekuensi gen dalam populasi.
Mutasi dapat terjadi ketika kelahiran atau kemunculan gen untuk kepik Coklat sehingga merubah proporsi statistik kelompok kepikkepik ini. Dengan semakin banyaknya Kepik Hijau atau semakin sedikitnya kela kelahi hiran ran Kepi Kepik k Cokl Coklat at maka maka prop propors orsii stat statis isti tik k berub berubah ah.. Dan Dan mekanisme ini bisa saja karena mutasi. Penyebab Mutasi bisa dua hal yaitu karena kesalahan mengkopi gen, dan karena faktor dari luar karena radioaktif. Ini yang selalu diwa diwant ntii-wa want ntii kala kalau u ada ada radi radias asii nukl nuklir ir yang yang dita ditaku kutk tkan an aka akan terjadi mutasi genetik.
Sebenernya ketika terjadi “kelahiran” sebuah atau seekor individu baru baru,, maka maka akan akan terja terjadi di juga juga repli replika kasi si (pen (pengk gkopi opian an)) dari dari gen gen dalam DNA. Yang perlu diketahui, replikasi DNA yang berubah karena “kes “kesal alah ahan an” ” (sal (salah ah dala dalam m tand tanda a kuti kutip p looh looh ya) ya) tida tidak k sela selalu lu menyeb menyebabka abkan n muncul munculnya nya spesie spesies s baru. baru. Menga Mengapa. pa. Seperti Seperti yang yang sudah kita ketahui (eh dah tau belum, ya ?), bahwa dalam kodekode DNA itu jumlahnya buanyak sekali. DNA merupakan kode, lebi lebih h bany banyak ak kode kode-k -kod ode e yang yang tida tidak k memil emilki ki arti arti yang yang seri sering ng disebut Junk DNA (DNA sampah). Jadi kalau mutasi karena “Junk DNA” DNA”-n -nya ya yang yang beru beruba bah h ya tida tidak k menye enyeba babk bkan an muncu unculn lnya ya mahluk baru. Ini uniknya, makanya membuat monsterpun bukan hal yang mudah. Para ahli biologi genetik banyak yang mela melakuk kukan an coba coba-co -coba ba uji uji geneti genetik k ya gaga gagall memb membua uatt mahlu mahluk k dengan mencampur2 DNA. Kudu spesifik dan khas. Pertan tanyaan saintis tis soal evolusi banyak terba rbantu dengan diketemukan adanya DNA ini. Teori serta ilmu tentang genetika jaman dahulu jelas tidak mengenal DNA. Darwin juga ga tau apa itu itu DNA. NA. Sehi ehingga ngga teor teorii diapu iapun n bany banya ak modi odifika fikasi si denga engan n diketahuinya ilmu baru tentang DNA. Angka laju mutasi Angka laju mutas tasi merupa rupak kan angka yang menun nunjukka kkan banyaknya nya gen yang bermu rmutas tasi dari seluruh ruh gamet yang dihasi dihasilka lkan n oleh oleh satu satu indivi individu du suatu suatu spesie spesies. s. Angka Angka laju laju mutas mutasii sua su atu spesie esies s bi bia asany sanya a sang sanga at rend renda ah, yaitu itu rata rata-r -ra ata 1 : 100.000 100.000.. Hal ini berarti pada setiap 100.000 100.000 gamet gamet terdapat terdapat satu gen yang yang bermutas bermutasi. i. Meski Meskipun pun angka angka laju laju mutas mutasii sangat sangat kecil, kecil, nam namun teta tetap p menja enjadi di sal salah satu meka ekani nism sme e evol evolus usii yang penting. penting. Alasannya Alasannya : (1) setiap gamet dapat mengandung mengandung beriburibu gen; (2) setiap individu mampu menghasilk menghasilkan an ribuan ribuan bahkan bahkan jutaan gamet; dan (3) jumlah tiap generasi dalam suatu populasi individu sangat banyak.
Umumnya mutasi bersifat merugikan. Peluang terjadinya mutasi yang menguntungkan hanya sekitar 1 : 1.000, yang berarti pada setiap 1.000 kali mutasi, hanya ada satu mutasi yang menguntungkan menguntungkan.. Meskipun Meskipun peluang peluang mutasi mutasi yang menguntungkan menguntungkan kecil, kecil, namun namun karena karena jumlah jumlah genera generasi si selama selama popula populasi si spesie spesies s tersebut hidup besar, maka jumlah mutasi yang menguntungkan juga besar. Mutasi dikatakan menguntungkan kalau mutasi: menghasilkan spesies yang adaptif dan •
mengh enghas asil ilka kan n sp spes esie ies s yang yang mempu empuny nyai ai vita vitali lita tas s (day (daya a hidup) dan viabilitas (kelangsungan hidup) yang tinggi. Sebaliknya, mutasi dikatakan merugikan bila mutasi: mengh nghasilka lkan alel yang meng engakib iba atka tkan mutas tasi letal (mematikan), menghasilkan spesies yang tidak adaptif, dan (3) menghasilkan spesies yang mempunyai vitalitas rendah. Mutasi yang menyebabkan timbulnya alel letal, misalnya alel letal yang bersifat bersifat resesif. resesif. Pengaruh gen letal letal resesif resesif ini hanya tampak bila berada dalam keadaan homozigot, namun tidak tampak pada kead keadaa aan n hete hetero rozi zigo got. t. Gen Gen rese resesi siff ini ini akan akan teta tetap p ada ada dala dalam m popu popula lasi si dan dan sele seleks ksii alam alam hany hanya a akan akan beke bekerja rja pada pada indi indivi vidu du-individu yang homozigot. •
•
•
Perbandingan frekuensi (penyebaran) alel dominan yang non letal dan alel alel resesi resesiff yang yang letal letal dapat dapat diketa diketahui hui dengan dengan mengh menghitun itung g frekuensi alel populasinya. Atau, perbandingan frekuensi genotip homozigot terhadap frekuensi genotip heterozigot pada gen non letal letal maupu maupun n gen letal letalnya nya dapat dapat diketa diketahui hui dengan dengan menghi menghitung tung frekuensi gen (genotip) populasinya. Sebagai contoh data sebagai berikut: ~ Angka laju mutasi per gen = 1 : 100.000 ~ Jumlah gen dalam satu individu i ndividu 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 mutasi gen yang menguntun menguntungkan gkan yang mungkin mungkin terjadi terjadi adalah: 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 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.
Frekuensi alel dan frekuensi gen (genotip) populasi.
Frek Frekue uens nsii alel alel meru merupa paka kan n perba perband ndin ingan gan alel alel satu satu deng dengan an alel alel yang lainnya untuk suatu karakter atau sifat tertentu (biasanya
disi disimb mbul ulka kan n deng dengan an satu satu huru huruff misa isalnya lnya A, a) dala dalam m su suat atu u populasi. Sebaliknya, frekuensi gen merupakan perbandingan gen satu satu denga dengan n gen gen yang yang lain lainny nya a untu untuk k su suat atu u kara karakt kter er atau atau sifa sifatt tertent tertentu u (biasa (biasanya nya disim disimbulk bulkan an dengan dengan dua huruf huruf misal misalnya nya AA AA,, Aa, aa) dalam suatu populasi. Setiap populasi mempunyai gene pool masing-masing. Gene pool populasi merupakan total seluruh (kum (kumpu pula lan n gen) en) di dala dalam m suatu uatu popu popula lasi si pada pada su sua atu waktu ktu tertentu. Gene pool terdiri dari seluruh alel pada seluruh lokus gen pada seluruh individu dari populasi. Pada spesies yang diploid, masingmasing lokusnya diwakilkan dua kali dalam genom suatu individu, yang mungkin homozigot atau heterozigot untuk lokus-lokus yang homolo homolog. g. Jika Jika seluru seluruh h anggot anggota a suatu suatu popula populasi si homozig homozigot ot untuk untuk alel yang sama, maka alel tersebut dikatakan sebagai alel yang tetap dalam gene pool. Namun biasanya ada dua alel atau lebih untu untuk k tiap tiap gen, gen, masin asing-m g-mas asin ing g mempu empuny nya ai su suat atu u frek frekue uens nsii relative (proporsi) tersendiri dalam gene pool.
2. Migrasi Migrasi dikenal dikenal juga sebagai sebagai Gen Flow. Flow.
Migrasi … Yaah, ini mirip transmigrasi juga dari satu pulau ke pulau yang lain, tetapi hal ini perpindahan populasi (bedol deso). Jadi karena perpindahan Kepik Coklat ke lingkungan kepik Hijau menj menjad adik ikan an kond kondis isii stati statist stik ik ling lingku kunga ngan n Kepi Kepik k Hija Hijau u beru beruba bah. h.
Kalau hal ini terjadi terus menerus dan sangat lama, maka akan terlihat perubahan dalam Kepik-kepik ini. 3. Pergeseran Pergeseran Genetik Genetik (Genetic (Genetic Drift) Drift)
Nah ini yang rada aneh. Proses ini sepertinya terlihat random atau “by chance“. Jadi ndilalah saja Kepik Hijau ini lebih sering kepidak (keinjek) ketimbang Kepik Coklat. Mboh ini seragam ijoijo suatu saat kok ya apes kepidak terus sehingga kondisi statistik komunitas kepikpun berubah. 4. Seleksi Seleksi Alam Alam (Natural (Natural Selection) Selection) Seleksi alam yang dimaksud dalam teori evolusi adalah teori bahwa makhluk makhluk hidup yang yang tidak tidak mampu mampu berada beradaptas ptasii dengan dengan ling lingku kung ngan anny nya a lam lama kela kelam maan aan akan akan puna punah. h. Yang Yang tert tertin ingg ggal al hanyalah mereka yang mampu beradaptasi dengan lingkungannya. Dan sesama makhluk hidup akan saling bersaing untuk mempertahankan hidupnya. Ia seri sering ng dise disebu butt seba sebaga gaii meka mekani nism sme e yang yang "ter "terbu bukt ktii send sendiri iri"" karena: Variasi terwariskan terdapat dalam populasi organisme. • •
•
Organi Organisme sme mengha menghasil silkan kan keturu keturunan nan lebih lebih dari dari yang yang dapat dapat bertahan hidup Keturun Keturunan-ke an-keturu turunan nan ini bervar bervarias iasii dalam dalam kemam kemampuan puannya nya bertahan hidup dan bereproduksi.
Seleksi alam dalam sebuah populasi berva rvaria riasi, si, dapat pat dikate dikategori gorikan kan menja menjadi di tiga tiga jenis. jenis. Yang Yang pertam pertama a adalah adalah seleksi
berarah (direct (direction ional al selecti selection) on),, yang yang merupa merupakan kan geseran geseran nilai nilai rata-rata sifat dalam selang waktu tertentu, misalnya organisme cend cenderu erung ng menj menjad adii lebi lebih h ting tinggi gi..[87] Kedua, seleks seleksii pemutus pemutus (disruptive selection), merupakan seleksi nilai ekstrem, dan sering mengakibatkan dua dua nila nilaii yang yang berb berbed eda a menjad enjadii lebi lebih h umum umum (dengan menyeleksi keluar nilai rata-rata). Hal ini terjadi apabila baik organisme yang pendek ataupun panjang menguntungkan, seda sedang ngka kan n organ organism isme e deng dengan an ting tinggi gi mene menenga ngah h tida tidak. k. Keti Ketiga ga,, seleksi seleksi pemantap pemantap (stabi (stabiliz lizing ing select selection ion), ), yaitu yaitu seleks seleksii terhad terhadap ap nilai-nilai nilai-nilai ektrem, menyebabkan penurunan variasi variasi di sekitar sekitar nilai nilai rata-rata.[88] rata-rata.[88] Hal ini ini dapa dapatt menye enyeba babk bkan an orga organi nism sme e seca secara ra pelahan memiliki tinggi badan yang sama. Kasu sus s khusus sele eleksi alam lam adalah sele seleks ksii seks seksua uall, yang merup rupakan seleks eksi untuk sifat-si -sifat yang meni eningk ngkatka tkan keberhasilan perkawinan dengan meningkatkan daya tarik suatu organisme.[89] organisme.[89] Sifat-sifat Sifat-sifat yang berevolusi berevolusi melalui melalui seleksi seleksi seksual seksual utam utaman anya ya terd terdap apat at pada pada peja pejant ntan an bebe bebera rapa pa sp spes esie ies s hewa hewan. n. Wala Walaupu upun n sifa sifatt ini ini dapa dapatt menurun enurunka kan n keber keberla lang ngsun sunga gan n hidu hidup p individu jantan tersebut (misalnya pada tanduk rusa yang besar dan warna yang cerah dapat menarik predator),[90] Ketidakuntungan keberlangsungan hidup ini diseimbangkan oleh keberhasilan reproduksi yang lebih tinggi pada penjantan. Contoh seleksi alam misalnya yang terjadi pada ngengat biston betularia. betularia. Ngen Ngenga gatt bist biston on betu betula lari ria a puti putih h sebe sebelu lum m terj terjad adin inya ya revolusi industri jumlahnya jumlahnya lebih banyak banyak daripada daripada ngengat ngengat biston biston betul betular aria ia hita hitam. m. Namu Namun n sete setela lah h terj terjad adiny inya a revolu revolusi si indust industri ri,, jumlah ngengat biston betularia putih lebih sedikit daripada ngengat biston betularia hitam. Ini terjadi karena ketidakmampuan ngengat biston betularia put ih untuk berada beradaptas ptasii dengan dengan lingk lingkunga ungan n yang yang baru. baru. Pada Pada saat saat sebelu sebelum m terjadinya revolusi di Inggris, udara di Inggris masih bebas dari asap industri, sehingga populasi ngengat biston betularia hitam
menuru menurun n karena karena tidak tidak dapat dapat berada beradaptsi ptsi dengan dengan lingku lingkungan ngannya nya.. namun setelah revolusi industri, udara di Inggris menjadi gelap oleh oleh asap asap dan debu debu indust industri, ri, sehing sehingga ga popula populasi si ngenga ngengatt biston biston betularia putih menurun karena tidak dapat beradaptasi dengan lingkungan, akibatnya mudah ditangkap oleh pemangsanya.
Nah disinilah terlihat bahwa bahwa ternyata Kepik Hijau ini disukai oleh burung pemakan kepik. Jadi alam-la alam-lah h yang yang menye menyelek leksi si kompos komposisi isi kelomp kelompok ok kepik-k kepik-kepi epik k ini. ini. Sekalai Sekalai lagi. lagi. ini pengertian pengertian baru bahwa spesies spesies itu bukan sekedar sekedar individu satu jenis atau satu ekor saja, tetapi peninjauan spesies dalam teori evolusi yang dikembangkan Berkeley ini merupakan sekelompok dan dilihat secara statistikal
