Inilah artikel biologi terlengkap yang diambil dari rumah belajar indonesia, semoga dapat menjadi bahan untuk belajar kamu yang siap menjalani masa-masa ujian , semoga kamu dapat definisi dari artikel dibawah ini , dan dapat memamfaatkannya sebaik mungkin dan kami juga merangkum beberapa artikel dari website yang berkualitas untuk kesempurnaan artikel kami ini , jika ada saran dari anda kami mohon partisipasinya untuk kesempurnaan website kami ini .
Teori evolusi (a) Lamarck versus (b) teori evolusi Darwin.
Menurut Lamarck nenek moyang jerapah berleher pendek. Jerapah berleher pendek menjulurkan lehernya untuk mencapai daun-daun cabang pohon yang tinggi. Oleh karena leher jerapah seringkali tertarik, akhirnya leher jerapah menjadi panjang. Sifat leher panjang jerapah tersebut diwariskan pada keturunannya. Jadi sekarang semua jerapah berleher panjang.
Sebaliknya, menurut Darwin evolusi terjadi melalui seleksi alam dengan adanya adaptasi makhluk hidup. Darwin berpendapat nenek moyang jerapah ada yang berleher panjang dan berleher pendek. Karena makanan jerapah berupa daun-daun di pohon yang tinggi, maka hanya jerapah berleher panjang yang dapat menjangkaunya. Jerapah berleher pendek tidak dapat menjangkau daun-daun dipohon yang tinggi sehingga kekurangan makanan dan akhirnya mati.
Teori evolusi Weismann versus teori evolusi Darwin.
Weismann tidak menentang teori evolusi Darwin, namun justru menjelaskan teori Darwin. Menurut Weismann, perubahan sel-sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan pada keturunannya. Evolusi menyangkut pewarisan gen-gen melalui sel-sel kelamin. Hal ini bermakna bahwa evolusi berkaitan dengan gejala seleksi alam terhadap faktor-faktor genetik.
Weismann berpendapat bahwa sifat leher panjang dan leher pendek pada jerapah dikontrol oleh gen. Gen untuk leher panjang bersifat dominan, sedangkan gen untuk leher pendek bersifat resesif. Oleh karena itu, jerapah berleher panjang merupakan keturunan yang bersifat homozigot dominan atau heterozigot. Sebaliknya, jerapah berleher pendek merupakan keturunan yang bersifat homozigot resesif. Jerapah berleher pendek yeng homizigot resesif tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya sehingga punah.
Teori evolusi Lamarck versus teori evolusi Weismann.
Lamarck berpendapat bahwa makhluk hidup beradaptasi terhadap lingkungannya dengan cara menggunakan organ tubuhnya, kemudian sifat atau fungsi organ tersebut diwariskan kepada keturunannya. Berdasarkan teori ini, menurut Lamarck nenek moyang menjangan tidak bertanduk. Namun, dikarenakan sering mengadu kepala maka tanduk tumbuh dikepala menjangan.
Teori Lamarck ditentang oleh Weismann. Weismann berpendapat bahwa perubahan sel-sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan pada keturunannya. Weismann membuktikan teorinya dengan menggunakan tikus. Weismann mengawinkan dua ekor tikus yang masing-masing ekornya telah dipotong. Kemudian, anak-anak tikus yang sudah dewasa tersebut dipotong ekornya dan dikawinkan dengan sesamanya. Hasilnya tetap anak-anak tikus yang berekor. Weismann melakukan percobaan ini hingga 21 generasi tikus dan hasilnya tetap sama.
Petunjuk Pendukung Terjadinya Evolusi
Evolusi merupakan suatu proses yang panjang dan tidak dapat langsung dibuktikan di laboratorium. Namun, ada petunjuk-petunjuk evolusi yang dapat menjadi bukti bahwa evolusi memang terjadi, antara lain : fosil, perbandingan morfologi, perbandingan biokimia, perbandingan embriologi, variasi individu, domestikasi, rudimentasi, dan kesamaan faal.
Fosil
Fosil merupakan sisa tubuh makhluk hidup yang telah membatu karena proses geologis yang membentuknya baik proses fisika ataupun proses kimia.
Fosil dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu:
Fosil biologis, merupakan fosil tubuh makhluk hidup, baik yang utuh maupun yang tidak utuh.
Fosil sisa, atau tanda adanya kehidupan merupakan fosil yang berasal bukan dari bagian tubuh makhluk hidup. Misalnya feses, jejak telapak kaki, alat atau perkakas.
Kegunaan fosil untuk evolusi adalah membantu rekonstruksi kehidupan dimasa lalu.
Perbandingan morfologi merupakan perbandingan bentuk dan struktur tubuh dari garis keturunan utama makhluk hidup, yang akan menghasilkan bukti-bukti yang kuat terhadap evolusi.
Perbandingan morfologi bisa kita pelajari dari proses divergensi morfologi dan konvergensi morfologi. Divergensi morfologi adalah perubahan dari bentuk dan struktur tubuh nenek moyang menjadi bentuk struktur tubuh spesies-spesies berbeda. Konvergensi morfologi adalah perubahan bentuk dan struktur tubuh yang berbeda pada spesies-spesies yang hubungan evolusinya jauh menjadi bentuk dan struktur yang sama.
Perbandingan morfologi dapat dipelajari pada:
homologi yaitu persamaan asal usul struktur anggota tubuh berbagai organisme tetapi fungsinya berbeda. Contohnya tangan pada manusia dan kaki depan kuda.
analogi yaitu persamaan fungsi bagian-bagian tubuh spesies yang berbeda yang asal usulnya berbeda. Contohnya sayap burung dan sayap kupu-kupu.
Perbandingan Biokimia
Semua spesies mempunyai campuran sifat-sifat nenek moyangnya dan sifat-sifat baru. Jenis dan jumlah sifat yang sama merupakan petunjuk jauh dekatnya hubungan kekerabatan. Hal semacam ini juga terjadi pada pewarisan sifat biokimia. Pewarisan sifat biokimia melalui DNA pada tiap spesies mengandung instruksi untuk sintesis RNA dan protein yang penting untuk menghasilkan individu baru. Perbandingan DNA, RNA, atau protein pada spesies yang berbeda merupakan cara lain untuk mengevaluasi hubungan evolusi diantara spesies.
Perbandingan Embrio
Embriologi adalah salah satu cabang ilmu yang mempelajari pembentukan, pertumbuhan, dan perkembangan embrio dalam kandungan. Organisme yang memiliki hubungan kekerabatan yang dekat akan mengalami tahapan yang sama dalam perkembangan embrionya. Perkembangan embrio semua vertebrata memperlihatkan keseragaman yang mencolok. Hal ini terlihat jelas pada waktu terjadi pembelahan, morfogenesis, dan tahap diferensiasi awal. Persamaan-persamaan ini sering dipergunakan sebagai bukti hubungan evolusi antara vertebrata. Perhatikan gambar!
Variasi Individu
Fenotip suatu organisme ditentukan oleh faktor genetika dan lingkungan. Fenotip yang muncul merupakan variasi dari organisme tersebut. Jadi variasi individu terbentuk karena adanya variasi genetika dan perbedaan kondisi lingkungan. Contoh kita dapat memperhatikan keturunan dalam satu keluarga, setiap orang memiliki keunikan tersendiri meskipun mempunyai orang tua/ leluhur yang sama. Antara kakak dan adik, bahkan anak kembar sekalipun tidak ada yang sama persis, padahal ayah dan ibunya sama.
Domestikasi
Domestikasi adalah pembudidayaan hewan atau tumbuhan liar sehingga bermanfaat sesuai dengan keinginan manusia. Domestikasi terkadang dapat menghasilkan variasi baru atau spesies yang berbeda dengan induknya. Variasi yang terbentuk dari proses domestikasi menunjukan bahwa suatu organisme dapat berevolusi.
Rudimentasi
Sisa-sisa organ atau struktur tubuh hasil rudimentasi dapat dianggap sebagai bukti evolusi. Organ atau struktur tubuh tersebut pada hakikatnya sudah tidak berguna lagi. Namun masih dapat dijumpai pada tubuh organisme. Contohnya tulang ekor pada manusia, umbai cacing pada usus manusia, sisa kaki pada ular Phyton.
Kesamaan Faal
Semua organisme mempunyai beberapa kesamaan faal atau proses fisiologis. Contohnya: proses respirasi semua organisme membutuhkan oksigen. Selain itu, pembentukan ATP dan kegunaannya dalam proses metabolisme relatif sama pada semua organisme. Adanya kesamaan faal atau proses fisiologis organisme menunjukan kekerabatan antar organisme.
Mekanisme Evolusi
Evolusi menunjukkan perubahan makhluk hidup secara bertahap dalam jangka waktu yang lama dan perlahan-lahan yang terjadi dari generasi ke generasi. Mekanisme evolusi berdasarkan tempat terjadinya evolusi. Pertama, evolusi tidak terjadi di dalam individu. Contohnya, kalaupun manusia berasal dari makhluk sebelum manusia (katakanlah sejenis kera), hendaknya jangan dibayangkan bahwa individu kera berangsur-angsur berubah menjadi individu manusia. Kedua, evolusi terjadi di dalam populasi. Pada peristiwa evolusi terjadi estafet pewarisan sifat orang tua kepada anak melalui ratusan bahkan ribuan generasi populasi yang berbeda. Populasi itulah yang merupakan tempat terjadinya perubahan evolusi.
Mutasi Gen
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.
Angka laju mutasi merupakan angka yang menunjukkan banyaknya gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh satu individu suatu spesies. Angka laju mutasi suatu spesies biasanya sangat rendah, yaitu rata-rata 1 : 100.000. Hal ini berarti pada setiap 100.000 gamet terdapat satu gen yang bermutasi. Meskipun angka laju mutasi sangat kecil, namun tetap menjadi salah satu mekanisme evolusi yang penting. Alasannya : (1) setiap gamet dapat mengandung beribu-ribu gen; (2) setiap individu mampu menghasilkan ribuan 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. Meskipun peluang mutasi yang menguntungkan kecil, namun karena jumlah generasi selama populasi spesies tersebut hidup besar, maka jumlah mutasi yang menguntungkan juga besar.
Mutasi dikatakan menguntungkan kalau mutasi:
menghasilkan spesies yang adaptif dan
menghasilkan spesies yang mempunyai vitalitas (daya hidup) dan viabilitas (kelangsungan hidup) yang tinggi.
Sebaliknya, mutasi dikatakan merugikan bila mutasi:
menghasilkan alel yang mengakibatkan mutasi 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 resesif. Pengaruh gen letal resesif ini hanya tampak bila berada dalam keadaan homozigot, namun tidak tampak pada keadaan heterozigot. Gen resesif ini akan tetap ada dalam populasi dan seleksi alam hanya akan bekerja pada individu-individu yang homozigot.
Perbandingan frekuensi (penyebaran) alel dominan yang non letal dan alel resesif yang letal dapat diketahui dengan menghitung frekuensi alel populasinya. Atau, perbandingan frekuensi genotip homozigot terhadap frekuensi genotip heterozigot pada gen non letal maupun gen letalnya dapat diketahui dengan menghitung frekuensi gen (genotip) populasinya.
Frekuensi alel dan frekuensi gen (genotip) populasi.
Frekuensi alel merupakan perbandingan alel satu dengan alel yang lainnya untuk suatu karakter atau sifat tertentu (biasanya disimbulkan dengan satu huruf misalnya A, a) dalam suatu populasi. Sebaliknya, frekuensi gen merupakan perbandingan gen satu dengan gen yang lainnya untuk suatu karakter atau sifat tertentu (biasanya disimbulkan dengan dua huruf misalnya AA, Aa, aa) dalam suatu populasi. Setiap populasi mempunyai gene pool masing-masing. Gene pool populasi merupakan total seluruh (kumpulan gen) di dalam suatu populasi pada suatu waktu tertentu.
Gene pool terdiri dari seluruh alel pada seluruh lokus gen pada seluruh individu dari populasi. Pada spesies yang diploid, masing-masing lokusnya diwakilkan dua kali dalam genom suatu individu, yang mungkin homozigot atau heterozigot untuk lokus-lokus yang homolog. Jika seluruh anggota suatu populasi homozigot untuk alel yang sama, maka alel tersebut dikatakan sebagai alel yang tetap dalam gene pool. Namun biasanya ada dua alel atau lebih untuk tiap gen, masing-masing mempunyai suatu frekuensi relative (proporsi) tersendiri dalam gene pool.
Hukum Hardy - Weingberg
Godfrey Harold Hardy dan Wilhelm Weinberg tahun 1908 secara terpisah menemukan dasar-dasar frekuensi alel dan genetik dalam suatu populasi. Prinsip yang berupa pernyataan teoritis tersebut dikenal sebagai hukum (prinsip kesetimbangan) Hardy-Weinberg. Pernyataan itu menegaskan bahwa frekuensi alel dan genotip suatu populasi (gene pool) selalu konstan dari generasi ke generasi dengan kondisi tertentu.
Kondisi-kondisi yang menunjang Hukum Hardy-Weinberg sebagai berikut:
Formulasi hukum Hardy-Weinberg dapat dijelaskan berikut ini.
Pada suatu lokus, gen hanya mempunyai dua alel dalam satu populasi. Para ahli genetika populasi menggunakan huruf p untuk mewakili frekuensi dari satu alel dan huruf q untuk mewakili frekuensi alel lainnya.
Perubahan Perbandingan Frekuensi Gen (Genotip) pada Populasi
Hukum Hardy-Weinberg tidak berlaku untuk proses evolusi karena hukum Hardy-Weinberg tidak selalu menghasilkan angka perbandingan yang tetap dari generasi ke generasi. Kenyataannya, frekuensi gen dalam suatu populasi selalu mengalami perubahan atau menyimpang dari hukum Hardy-Weinberg.
Beberapa faktor yang menyebabkan perubahan keseimbangan hukum Hardy-weinberg dalam populasi yaitu adanya:
Hanyutan genetik (genetic drift),
Arus gen (gene flow),
Mutasi,
Perkawinan tidak acak, dan
Seleksi alam. Masing-masing penyebab perubahan kesetimbangan hukum Hardy-Weinberg atau perubahan frekuensi genetik populasi merupakan kondisi kebalikan yang dibutuhkan untuk mencapai kesetimbangan Hardy-weinberg.
Penerapan Hukum Hardy - Weingberg
Contohnya aplikasi Hukum Hardy-Weinberg antara lain sebagai berikut:
Menghitung prosentase populasi manusia yang membawa alel untuk penyakit keturunan.
Frekuensi individu yang lahir dengan PKU disimbolkan dengan q2 pada persamaan Hardy-Weinberg ( q2 = frekuensi genotip homozigot resesif ). Kejadian satu individu PKU tiap 10 ribu kelahiran menunjukkan q2 = 0,0001. Oleh karenanya frekuensi alel resesif untuk PKU dalam populasi adalah sebagai berikut.
q2 = 0,0001 q = √ 0,0001 = 0,01
Data frekuensi alel dominant ditentukan sebagai berikut.
p = 1 – q ; p = 1 – 0,01 ; p = 0,99
Frekuensi heterozigot karier, pada individu yang tidak mengalami PKU namun mewariskan alel PKU pada keturunannya, yaitu sebagai berikut.
2pq = 2 x 0,99 x 0,01
2pq = 0,0198 ( sekitar 2% )
Hal ini berarti sekitar 2 % suatu populasi manusia yang membawa alel PKU.
Menghitung frekuensi alel ganda.
Persamaan ( p + q ) = 1 seperti yang digunakan pada contoh-contoh sebelumnya hanya berlaku apabila terdapat dua alel pada suatu lokus dalam autosom. Apabila lebih banyak alel ikut mengambil peranan, maka dalam persamaan harus ditambah lebih banyak symbol. Misalnya pada golongan darah system ABO dikenal tiga alel yaitu IA , IB dan i . Andaikan p menyatakan frekuensi alel IA , q untuk frekuensi alel IB dan r untuk frekuensi alel i , maka persamaan menjadi ( p + q + r ) = 1. Hukum Ekuilibrium Hardy-Weinberg untuk golongan ABO berbentuk sebagai berikut.
Berapakah frekuensi alel IA , IB , dan i pada masing-masing populasi tersebut ?
Dari 320 orang yang bergolongan darah A itu, berapakah diperkirakan homozigotik IA IA ?
Dari 150 orang bergolongan darah B itu, berapakah diperkirakan heterozigotik IB i ?
Penyelesaian untuk persoalan diatas sebagai berikut. Andaikan p = frekuensi untuk alel IA , q = frekuensi untuk alel IB , r = frekuensi untuk alel i, maka menurut hukum Hardy-Weinberg :
Menghitung frekuensi gen tertaut kromosom X.
Persoalan-persoalan yang dibicarakan sebelumnya merupakan cara menghitung frekuensi gen yang mempunyai lokus pada autosom. Namun, disamping autosom terdapat pula kromosom X. Oleh karena laki-laki hanya mempunyai sebuah kromosom X saja, maka cara menghitung frekuensi gennya berbeda dengan cara menghitung frekuensi gen pada kromosom X perempuan. Distribusi kesetimbangan dari genotip-genotip p untuk sifat yang tertaut kelamin, dengan p + q = 1 adalah
sebagai berikut.
[Evolusi biologi, evolusi manusia, mekanisme evolusi, pengertian evolusi, teori evolusi, teori evolusi biologi, teori evolusi darwin]
Teori evolusi (a) Lamarck versus (b) teori evolusi Darwin.
Menurut Lamarck nenek moyang jerapah berleher pendek. Jerapah berleher pendek menjulurkan lehernya untuk mencapai daun-daun cabang pohon yang tinggi. Oleh karena leher jerapah seringkali tertarik, akhirnya leher jerapah menjadi panjang. Sifat leher panjang jerapah tersebut diwariskan pada keturunannya. Jadi sekarang semua jerapah berleher panjang.
Sebaliknya, menurut Darwin evolusi terjadi melalui seleksi alam dengan adanya adaptasi makhluk hidup. Darwin berpendapat nenek moyang jerapah ada yang berleher panjang dan berleher pendek. Karena makanan jerapah berupa daun-daun di pohon yang tinggi, maka hanya jerapah berleher panjang yang dapat menjangkaunya. Jerapah berleher pendek tidak dapat menjangkau daun-daun dipohon yang tinggi sehingga kekurangan makanan dan akhirnya mati.
Teori evolusi Weismann versus teori evolusi Darwin.
Weismann tidak menentang teori evolusi Darwin, namun justru menjelaskan teori Darwin. Menurut Weismann, perubahan sel-sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan pada keturunannya. Evolusi menyangkut pewarisan gen-gen melalui sel-sel kelamin. Hal ini bermakna bahwa evolusi berkaitan dengan gejala seleksi alam terhadap faktor-faktor genetik.
Weismann berpendapat bahwa sifat leher panjang dan leher pendek pada jerapah dikontrol oleh gen. Gen untuk leher panjang bersifat dominan, sedangkan gen untuk leher pendek bersifat resesif. Oleh karena itu, jerapah berleher panjang merupakan keturunan yang bersifat homozigot dominan atau heterozigot. Sebaliknya, jerapah berleher pendek merupakan keturunan yang bersifat homozigot resesif. Jerapah berleher pendek yeng homizigot resesif tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya sehingga punah.
Teori evolusi Lamarck versus teori evolusi Weismann.
Lamarck berpendapat bahwa makhluk hidup beradaptasi terhadap lingkungannya dengan cara menggunakan organ tubuhnya, kemudian sifat atau fungsi organ tersebut diwariskan kepada keturunannya. Berdasarkan teori ini, menurut Lamarck nenek moyang menjangan tidak bertanduk. Namun, dikarenakan sering mengadu kepala maka tanduk tumbuh dikepala menjangan.
Teori Lamarck ditentang oleh Weismann. Weismann berpendapat bahwa perubahan sel-sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan pada keturunannya. Weismann membuktikan teorinya dengan menggunakan tikus. Weismann mengawinkan dua ekor tikus yang masing-masing ekornya telah dipotong. Kemudian, anak-anak tikus yang sudah dewasa tersebut dipotong ekornya dan dikawinkan dengan sesamanya. Hasilnya tetap anak-anak tikus yang berekor. Weismann melakukan percobaan ini hingga 21 generasi tikus dan hasilnya tetap sama.
Petunjuk Pendukung Terjadinya Evolusi
Evolusi merupakan suatu proses yang panjang dan tidak dapat langsung dibuktikan di laboratorium. Namun, ada petunjuk-petunjuk evolusi yang dapat menjadi bukti bahwa evolusi memang terjadi, antara lain : fosil, perbandingan morfologi, perbandingan biokimia, perbandingan embriologi, variasi individu, domestikasi, rudimentasi, dan kesamaan faal.
Fosil
Fosil merupakan sisa tubuh makhluk hidup yang telah membatu karena proses geologis yang membentuknya baik proses fisika ataupun proses kimia.
Fosil dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu:
Fosil biologis, merupakan fosil tubuh makhluk hidup, baik yang utuh maupun yang tidak utuh.
Fosil sisa, atau tanda adanya kehidupan merupakan fosil yang berasal bukan dari bagian tubuh makhluk hidup. Misalnya feses, jejak telapak kaki, alat atau perkakas.
Kegunaan fosil untuk evolusi adalah membantu rekonstruksi kehidupan dimasa lalu.
Perbandingan morfologi merupakan perbandingan bentuk dan struktur tubuh dari garis keturunan utama makhluk hidup, yang akan menghasilkan bukti-bukti yang kuat terhadap evolusi.
Perbandingan morfologi bisa kita pelajari dari proses divergensi morfologi dan konvergensi morfologi. Divergensi morfologi adalah perubahan dari bentuk dan struktur tubuh nenek moyang menjadi bentuk struktur tubuh spesies-spesies berbeda. Konvergensi morfologi adalah perubahan bentuk dan struktur tubuh yang berbeda pada spesies-spesies yang hubungan evolusinya jauh menjadi bentuk dan struktur yang sama.
Perbandingan morfologi dapat dipelajari pada:
homologi yaitu persamaan asal usul struktur anggota tubuh berbagai organisme tetapi fungsinya berbeda. Contohnya tangan pada manusia dan kaki depan kuda.
analogi yaitu persamaan fungsi bagian-bagian tubuh spesies yang berbeda yang asal usulnya berbeda. Contohnya sayap burung dan sayap kupu-kupu.
Perbandingan Biokimia
Semua spesies mempunyai campuran sifat-sifat nenek moyangnya dan sifat-sifat baru. Jenis dan jumlah sifat yang sama merupakan petunjuk jauh dekatnya hubungan kekerabatan. Hal semacam ini juga terjadi pada pewarisan sifat biokimia. Pewarisan sifat biokimia melalui DNA pada tiap spesies mengandung instruksi untuk sintesis RNA dan protein yang penting untuk menghasilkan individu baru. Perbandingan DNA, RNA, atau protein pada spesies yang berbeda merupakan cara lain untuk mengevaluasi hubungan evolusi diantara spesies.
Perbandingan Embrio
Embriologi adalah salah satu cabang ilmu yang mempelajari pembentukan, pertumbuhan, dan perkembangan embrio dalam kandungan. Organisme yang memiliki hubungan kekerabatan yang dekat akan mengalami tahapan yang sama dalam perkembangan embrionya. Perkembangan embrio semua vertebrata memperlihatkan keseragaman yang mencolok. Hal ini terlihat jelas pada waktu terjadi pembelahan, morfogenesis, dan tahap diferensiasi awal. Persamaan-persamaan ini sering dipergunakan sebagai bukti hubungan evolusi antara vertebrata. Perhatikan gambar!
Variasi Individu
Fenotip suatu organisme ditentukan oleh faktor genetika dan lingkungan. Fenotip yang muncul merupakan variasi dari organisme tersebut. Jadi variasi individu terbentuk karena adanya variasi genetika dan perbedaan kondisi lingkungan. Contoh kita dapat memperhatikan keturunan dalam satu keluarga, setiap orang memiliki keunikan tersendiri meskipun mempunyai orang tua/ leluhur yang sama. Antara kakak dan adik, bahkan anak kembar sekalipun tidak ada yang sama persis, padahal ayah dan ibunya sama.
Domestikasi
Domestikasi adalah pembudidayaan hewan atau tumbuhan liar sehingga bermanfaat sesuai dengan keinginan manusia. Domestikasi terkadang dapat menghasilkan variasi baru atau spesies yang berbeda dengan induknya. Variasi yang terbentuk dari proses domestikasi menunjukan bahwa suatu organisme dapat berevolusi.
Rudimentasi
Sisa-sisa organ atau struktur tubuh hasil rudimentasi dapat dianggap sebagai bukti evolusi. Organ atau struktur tubuh tersebut pada hakikatnya sudah tidak berguna lagi. Namun masih dapat dijumpai pada tubuh organisme. Contohnya tulang ekor pada manusia, umbai cacing pada usus manusia, sisa kaki pada ular Phyton.
Kesamaan Faal
Semua organisme mempunyai beberapa kesamaan faal atau proses fisiologis. Contohnya: proses respirasi semua organisme membutuhkan oksigen. Selain itu, pembentukan ATP dan kegunaannya dalam proses metabolisme relatif sama pada semua organisme. Adanya kesamaan faal atau proses fisiologis organisme menunjukan kekerabatan antar organisme.
Mekanisme Evolusi
Evolusi menunjukkan perubahan makhluk hidup secara bertahap dalam jangka waktu yang lama dan perlahan-lahan yang terjadi dari generasi ke generasi. Mekanisme evolusi berdasarkan tempat terjadinya evolusi. Pertama, evolusi tidak terjadi di dalam individu. Contohnya, kalaupun manusia berasal dari makhluk sebelum manusia (katakanlah sejenis kera), hendaknya jangan dibayangkan bahwa individu kera berangsur-angsur berubah menjadi individu manusia. Kedua, evolusi terjadi di dalam populasi. Pada peristiwa evolusi terjadi estafet pewarisan sifat orang tua kepada anak melalui ratusan bahkan ribuan generasi populasi yang berbeda. Populasi itulah yang merupakan tempat terjadinya perubahan evolusi.
Mutasi Gen
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.
Angka laju mutasi merupakan angka yang menunjukkan banyaknya gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh satu individu suatu spesies. Angka laju mutasi suatu spesies biasanya sangat rendah, yaitu rata-rata 1 : 100.000. Hal ini berarti pada setiap 100.000 gamet terdapat satu gen yang bermutasi. Meskipun angka laju mutasi sangat kecil, namun tetap menjadi salah satu mekanisme evolusi yang penting. Alasannya : (1) setiap gamet dapat mengandung beribu-ribu gen; (2) setiap individu mampu menghasilkan ribuan 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. Meskipun peluang mutasi yang menguntungkan kecil, namun karena jumlah generasi selama populasi spesies tersebut hidup besar, maka jumlah mutasi yang menguntungkan juga besar.
Mutasi dikatakan menguntungkan kalau mutasi:
menghasilkan spesies yang adaptif dan
menghasilkan spesies yang mempunyai vitalitas (daya hidup) dan viabilitas (kelangsungan hidup) yang tinggi.
Sebaliknya, mutasi dikatakan merugikan bila mutasi:
menghasilkan alel yang mengakibatkan mutasi 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 resesif. Pengaruh gen letal resesif ini hanya tampak bila berada dalam keadaan homozigot, namun tidak tampak pada keadaan heterozigot. Gen resesif ini akan tetap ada dalam populasi dan seleksi alam hanya akan bekerja pada individu-individu yang homozigot.
Perbandingan frekuensi (penyebaran) alel dominan yang non letal dan alel resesif yang letal dapat diketahui dengan menghitung frekuensi alel populasinya. Atau, perbandingan frekuensi genotip homozigot terhadap frekuensi genotip heterozigot pada gen non letal maupun gen letalnya dapat diketahui dengan menghitung frekuensi gen (genotip) populasinya.
Frekuensi alel dan frekuensi gen (genotip) populasi.
Frekuensi alel merupakan perbandingan alel satu dengan alel yang lainnya untuk suatu karakter atau sifat tertentu (biasanya disimbulkan dengan satu huruf misalnya A, a) dalam suatu populasi. Sebaliknya, frekuensi gen merupakan perbandingan gen satu dengan gen yang lainnya untuk suatu karakter atau sifat tertentu (biasanya disimbulkan dengan dua huruf misalnya AA, Aa, aa) dalam suatu populasi. Setiap populasi mempunyai gene pool masing-masing. Gene pool populasi merupakan total seluruh (kumpulan gen) di dalam suatu populasi pada suatu waktu tertentu.
Gene pool terdiri dari seluruh alel pada seluruh lokus gen pada seluruh individu dari populasi. Pada spesies yang diploid, masing-masing lokusnya diwakilkan dua kali dalam genom suatu individu, yang mungkin homozigot atau heterozigot untuk lokus-lokus yang homolog. Jika seluruh anggota suatu populasi homozigot untuk alel yang sama, maka alel tersebut dikatakan sebagai alel yang tetap dalam gene pool. Namun biasanya ada dua alel atau lebih untuk tiap gen, masing-masing mempunyai suatu frekuensi relative (proporsi) tersendiri dalam gene pool.
Hukum Hardy - Weingberg
Godfrey Harold Hardy dan Wilhelm Weinberg tahun 1908 secara terpisah menemukan dasar-dasar frekuensi alel dan genetik dalam suatu populasi. Prinsip yang berupa pernyataan teoritis tersebut dikenal sebagai hukum (prinsip kesetimbangan) Hardy-Weinberg. Pernyataan itu menegaskan bahwa frekuensi alel dan genotip suatu populasi (gene pool) selalu konstan dari generasi ke generasi dengan kondisi tertentu.
Kondisi-kondisi yang menunjang Hukum Hardy-Weinberg sebagai berikut:
- Ukuran populasi harus besar
- Ada isolasi dari polulasi lain
- Tidak terjadi mutasi
- Perkawinan acak
- Tidak terjadi seleksi alam
Formulasi hukum Hardy-Weinberg dapat dijelaskan berikut ini.
Pada suatu lokus, gen hanya mempunyai dua alel dalam satu populasi. Para ahli genetika populasi menggunakan huruf p untuk mewakili frekuensi dari satu alel dan huruf q untuk mewakili frekuensi alel lainnya.
Perubahan Perbandingan Frekuensi Gen (Genotip) pada Populasi
Hukum Hardy-Weinberg tidak berlaku untuk proses evolusi karena hukum Hardy-Weinberg tidak selalu menghasilkan angka perbandingan yang tetap dari generasi ke generasi. Kenyataannya, frekuensi gen dalam suatu populasi selalu mengalami perubahan atau menyimpang dari hukum Hardy-Weinberg.
Beberapa faktor yang menyebabkan perubahan keseimbangan hukum Hardy-weinberg dalam populasi yaitu adanya:
Hanyutan genetik (genetic drift),
Arus gen (gene flow),
Mutasi,
Perkawinan tidak acak, dan
Seleksi alam. Masing-masing penyebab perubahan kesetimbangan hukum Hardy-Weinberg atau perubahan frekuensi genetik populasi merupakan kondisi kebalikan yang dibutuhkan untuk mencapai kesetimbangan Hardy-weinberg.
Penerapan Hukum Hardy - Weingberg
Contohnya aplikasi Hukum Hardy-Weinberg antara lain sebagai berikut:
Menghitung prosentase populasi manusia yang membawa alel untuk penyakit keturunan.
Frekuensi individu yang lahir dengan PKU disimbolkan dengan q2 pada persamaan Hardy-Weinberg ( q2 = frekuensi genotip homozigot resesif ). Kejadian satu individu PKU tiap 10 ribu kelahiran menunjukkan q2 = 0,0001. Oleh karenanya frekuensi alel resesif untuk PKU dalam populasi adalah sebagai berikut.
q2 = 0,0001 q = √ 0,0001 = 0,01
Data frekuensi alel dominant ditentukan sebagai berikut.
p = 1 – q ; p = 1 – 0,01 ; p = 0,99
Frekuensi heterozigot karier, pada individu yang tidak mengalami PKU namun mewariskan alel PKU pada keturunannya, yaitu sebagai berikut.
2pq = 2 x 0,99 x 0,01
2pq = 0,0198 ( sekitar 2% )
Hal ini berarti sekitar 2 % suatu populasi manusia yang membawa alel PKU.
Menghitung frekuensi alel ganda.
Persamaan ( p + q ) = 1 seperti yang digunakan pada contoh-contoh sebelumnya hanya berlaku apabila terdapat dua alel pada suatu lokus dalam autosom. Apabila lebih banyak alel ikut mengambil peranan, maka dalam persamaan harus ditambah lebih banyak symbol. Misalnya pada golongan darah system ABO dikenal tiga alel yaitu IA , IB dan i . Andaikan p menyatakan frekuensi alel IA , q untuk frekuensi alel IB dan r untuk frekuensi alel i , maka persamaan menjadi ( p + q + r ) = 1. Hukum Ekuilibrium Hardy-Weinberg untuk golongan ABO berbentuk sebagai berikut.
Berapakah frekuensi alel IA , IB , dan i pada masing-masing populasi tersebut ?
Dari 320 orang yang bergolongan darah A itu, berapakah diperkirakan homozigotik IA IA ?
Dari 150 orang bergolongan darah B itu, berapakah diperkirakan heterozigotik IB i ?
Penyelesaian untuk persoalan diatas sebagai berikut. Andaikan p = frekuensi untuk alel IA , q = frekuensi untuk alel IB , r = frekuensi untuk alel i, maka menurut hukum Hardy-Weinberg :
p2IAIA + 2prIA + q2IBIB + 2qrIBi + 2pqIAIB + r2ii
r 2 = frekuensi golongan O = 490/1000 = 0,49 ; r = √ 0,49 = 0,7
( p + r ) 2 = frekuensi golongan A + golongan O
( p + r ) 2 = 320+490/1000 = 0,81
( p + r ) = √ 0,81 = 0,9
p = 0,9 - 0,7 = 0,2
Oleh karena ( p + q + r ) = 1, maka q = 1 – (p + q) = 1 – (0,2 + 0,7) = 0,1
Dengan demikian, frekuensi alel I A = p adalah 0,2; frekuensi alel IB = q = 0,1 ; dan
frekuensi alel 1 = r = 0,7
Frekuensi genotip IAIA = p2 = (0,2)2= 0,04. Jadi dari 320 orang bergolongan A yang diperkirakan homozigotik IAIA = 0,04 x 1000 orang = 40 orang.
Frekuensi genotip IB i = 2qr = 2 (0,1 x 0,7) = 0,14 . Jadi dari 150 orang
bergolongan B yang diperkirakan heterozigotik I B i = 0,14 x 1000 orang = 140 orang.
Menghitung frekuensi gen tertaut kromosom X.
Persoalan-persoalan yang dibicarakan sebelumnya merupakan cara menghitung frekuensi gen yang mempunyai lokus pada autosom. Namun, disamping autosom terdapat pula kromosom X. Oleh karena laki-laki hanya mempunyai sebuah kromosom X saja, maka cara menghitung frekuensi gennya berbeda dengan cara menghitung frekuensi gen pada kromosom X perempuan. Distribusi kesetimbangan dari genotip-genotip p untuk sifat yang tertaut kelamin, dengan p + q = 1 adalah
sebagai berikut.
Untuk laki-laki = p + q , karena genotipnya A- dan a-Terimakasih telah membaca artikel kami , satu komentar atau like anda sangat membantu perkembangan website kami , dan jangan lupa berkunjung dilain kesempatan.
Untuk perempuan = p2 + 2pq + q2 , karena genotipnya AA, Aa, aa.
[Evolusi biologi, evolusi manusia, mekanisme evolusi, pengertian evolusi, teori evolusi, teori evolusi biologi, teori evolusi darwin]