BAB IPENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Evolusi berarti perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya.Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama: variasi, reproduksi, dan seleksi.

Suatu individu tidak dapat mengalami evolusi , hanyalah suatu populasi  yang dapat mengalami hal tersebut . komposisi genetik  dari suatu individu  sudah ditentukan semenjak terjadinya fertilisasi, yakni persatuan antara spermatozoid dengan sel sel telur. Kebanyakan dari perubahan sepanjang hidupnya ialah suatu perubahan  dialam eksperesi dari potensi pertumbuahan yang terkandung didalam gen. Didalam populasi , baik komposisi genetik  maupun dari potensi pertumbuhan dapat berubah. Perubahan komposisis genetik populasi adalah evolusi.Keanekaragaman merupakan faktor utama dari evolusi. Meskipun prosesnya diketahui pada masa dikemukan oleh lamarck  dan darwin, tanpa ada variasi (kenanekaragaman), evolusi tiadak akan terjadi , dialam ada faktor yang bekerja  untuk memepertahankan keutuhan suatu jenis . bila ada secara sendiri maka kedu faktor  tersebut seakan-akan bertentangan dengan kedua faktor  tersebut bekerja secara harmonis.

B. Rumusan masalah1. Apa itu evolusi?2. Bagaimana mekanisme evolusi itu?3. Bagaimana proses terjadinya mutasi gen?4. Bagaimana mutasi yang di sebabkan oleh factor alam?5. Bagaimana proses seleksi via kawin?

C. Tujuan

1. Mengetahui jenis-jenis mekanisme mutasi2. Mempelajari mutasi gen dan frekuensi gen dalam populasi3. mempelaari pengaruh factor alam dalam evolusi 4. mengetahui seleksi secara via kawin

1

BAB IIPEMBAHASAN

A. Seleksi alam a. Pengertian seleksi alam

Seleksi alam yang dimaksud dalam teori evolusi adalah teori bahwa makhluk hidup yang tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya lama kelamaan akan punah. Yang tertinggal hanyalah mereka yang mampu beradaptasi dengan lingkungannya. Dan sesama makhluk hidup akan saling bersaing untuk mempertahankan hidupnya.Masih jelas teringat di benak kita tentang teori evolusinya yang menceritakan bahwa awalnya jerapah ada yang berleher pendek dan ada yang berleher panjang. Lalu jerapah yang berleher panjang lebih mudah menjangkau daun-daun muda yang tempatnya memang lebih tinggi dibandingkan dengan jerapah berleher pendek. Akhirnya, jerapah berleher panjang dapat bertahan hidup dan jerapah berleher pendek perlahan-lahan akan punah. Ini yang disebut Charles Darwin sebagai “Seleksi Alam”.  Seleksi alam adalah proses dimana mutasi genetika yang meningkatkan reproduksi menjadi (dan tetap) lebih umum dari generasi yang satu ke generasi yang lain pada sebuah populasi. Ia sering disebut sebagai mekanisme yang “terbukti sendiri” karena:Variasi terwariskan terdapat dalam populasi organisme. Organisme menghasilkan keturunan lebih dari yang dapat bertahan hidup. Keturunan-keturunan ini bervariasi dalam kemampuannya bertahan hidup dan bereproduksi.Kondisi-kondisi ini menghasilkan kompetisi antar organisme untuk bertahan hidup dan bereproduksi. Oleh sebab itu, organisme dengan sifat-sifat yang lebih menguntungkan akan lebih berkemungkinan mewariskan sifatnya, sedangkan yang tidak menguntungkan cenderung tidak akan diwariskan ke generasi selanjutnya.

Konsep pusat seleksi alam adalah kebugaran evolusi organisme. Kebugaran evolusi mengukur kontribusi genetika organisme pada generasi selanjutnya. Namun, ini tidaklah sama dengan jumlah total keturunan, melainkan kebugaran mengukur proporsi generasi tersebut untuk membawa gen sebuah organisme. Karena itu, jika sebuah alel meningkatkan kebugaran lebih daripada alel-alel lainnya, maka pada tiap generasi alel tersebut menjadi lebih umum dalam popualasi. Contoh-contoh sifat yang dapat meningkatkan kebugaran adalah peningkatan keberlangsungan dan fekunditas. Sebaliknya, kebugaran yang lebih rendah yang disebabkan oleh alel yang kurang menguntungkan atau merugikan mengakibatkan alel ini menjadi lebih langka. Adalah penting untuk diperhatikan bahwa kebugaran sebuah alel bukanlah karakteristik yang tetap. Jika lingkungan berubah, sifat-sifat yang sebelumnya bersifat netral atau merugikan bisa menjadi menguntungkan dan yang sebelumnya menguntungkan bisa menjadi merugikan.Seleksi alam dalam sebuah populasi untuk sebuah sifat yang nilainya bervariasi, misalnya tinggi badan, dapat dikategorikan menjadi tiga jenis. Yang pertama adalah seleksi berarah (directional selection), yang merupakan geseran nilai rata-rata sifat dalam selang waktu tertentu, misalnya organisme cenderung menjadi lebih tinggi. Kedua, seleksi pemutus (disruptive selection), merupakan seleksi nilai ekstrem, dan sering mengakibatkan dua nilai yang berbeda menjadi lebih umum (dengan menyeleksi keluar nilai rata-rata). Hal ini terjadi apabila baik organisme yang pendek ataupun panjang menguntungkan, sedangkan organisme dengan tinggi sedang tidak. Ketiga, seleksi pemantap (stabilizing selection), yaitu seleksi terhadap nilai-nilai ektrem, menyebabkan penurunan variasi di sekitar nilai rata-rata. Hal ini dapat menyebabkan organisme secara pelahan memiliki tinggi badan yang sama.

Kasus khusus seleksi alam adalah seleksi seksual, yang merupakan seleksi untuk sifat-sifat yang meningkatkan keberhasilan perkawinan dengan meningkatkan daya tarik suatu organisme. Sifat-sifat yang berevolusi melalui seleksi seksual utamanya terdapat pada pejantan beberapa spesies hewan. Walaupun sifat ini dapat menurunkan keberlangsungan

2

hidup individu jantan tersebut (misalnya pada tanduk rusa yang besar dan warna yang cerah dapat menarik predator). Ketidakuntungan keberlangsungan hidup ini diseimbangkan oleh keberhasilan reproduksi yang lebih tinggi pada penjantan.

Bidang riset yang aktif pada saat ini adalah satuan seleksi, dengan seleksi alam diajukan bekerja pada tingkat gen, sel, organisme individu, kelompok organisme, dan bahkan spesies. Dari model-model ini, tiada yang eksklusif, dan seleksi dapat bekerja pada beberapa tingkatan secara serentak. Di bawah tingkat individu, gen yang disebut transposon berusaha menkopi dirinya di seluruh genom. Seleksi pada tingkat di atas individu, seperti seleksi kelompok, dapat mengijinkan evolusi ko-operasi.

Contoh seleksi alam misalnya yang terjadi pada ngengat biston betularia. Ngengat biston betularia putih sebelum terjadinya revolusi industri jumlahnya lebih banyak daripada ngengat biston betularia hitam. Namun setelah terjadinya revolusi industri, jumlah ngengat biston betularia putih lebih sedikit daripada ngengat biston betularia hitam. Ini terjadi karena ketidakmampuan ngengat biston betularia putih untuk beradaptasi dengan lingkungan yang baru. Pada saat sebelum terjadinya revolusi di Inggris, udara di Inggris masih bebas dari asap industri, sehingga populasi ngengat biston betularia hitam menurun karena tidak dapat beradaptsi dengan lingkungannya. namun setelah revolusi industri, udara di Inggris menjadi gelap oleh asap dan debu industri, sehingga populasi ngengat biston betularia putih menurun karena tidak dapat beradaptasi dengan lingkungan, akibatnya mudah ditangkap oleh pemangsanya.Kettlewell’s seorang dari Oxford University pada tahun 1966 telah menyelidiki kupu hitam dan putih Biston betularia (di Inggris). Kupu hitam banyak ditemui di daerah industri (tercemar) dan sedikit di daerah yang tidak tercemar, dan kupu putih sebaliknya.

Untuk mengecek adanya perbedaan yang dikaitkan dengan penambahan lingkungan maka Kettlewell’s mempelajari perkembangan populasi kupu ini dengan cara “Marking recapture” yaitu menandai sejumlah kupu dari dua warna itu, kemudian dilepas di daerah tercemar (Birminghan) dan di daerah yang tidak tercemar (Dorset), setelah beberapa waktu ditangkap kembali, hasilnya sebagai berikut:

Birminghan (tercemar)

Dilepas Ditangkap kembali

Hitam 477 19%

Putih 137 40%

Dorset(tak tercemar)

Hitam 437 6%

Putih 496 12,5%

Kesimpulan:1. Penyebaran kupu hitam berkorelasi dengan derajat pencemaran.2. Ada mutasi putih ke hitam.Demikian pula yang diperlihatkan dalam penggunaan DDT terhadap serangga. Peningkatan penggunaan DDT mengakibatkan berkurang kekebalannya terhadap serangga. b. Peran Kreatif  Dari Seleksi Alam

secara hipotesis, telah dibuktikan oleh para ahli pertanian dari Universitas Illionis (Amerika Serikat). Percobaan tentang seleksi pada seleksi jangka panjang. Para ahli memilih biji jagung dengan kandungan minyak tinggi dan dilakukan selama 50 generasi. Dalam waktu tersebut terdapat kenaikan kandungan minyak secara berangsur – angsur. Hal tersebut terjadi dari formasi kombinasi gen yang dihasilkan dari suatu sesi mutasi baru.

3

Perhitungan sederhana dibawah ini menunjukkan percobaan di atas. Para ahli pertanian menanam jagung sebanyak 200 – 300 pohon untuk setiap generasi. Dikalikan dengan angka 50, maka jumlah jagung yang telah ditanam selama percobaan adalah 10.000 – 15.000, kecepatan mutasi untuk setiap gen jagung adalah 1 untuk setiap 50.000 tumbuhan. Hal itulah yang menyebabkan tidak mungkinnya satu mutan ke penambahan kadar minyak tentu adanya suatu seri mutasi semacam itu tidak akan terjadi. Penambahan secara berangsur dari kadar minyak selama 50 generasi dengan seleksi harus bersandar pada pembentukan suatu kombinasi gen baru dan bukannya karena mutasi.

Kombinasi gen baru yang dihasilkan dari seleksi sering menghasilkan suatu perubahan alel yang awalnya resesif menjadi dominan. Suatu alel tidak bertindak secara otomatis sebagai resesif atau dominan. Latar belakang genetik menentukan aktivitas suatu alel. Bila latar genesis berubah lewat pergeseran dari suatu gen, maka aktivitas dari gen – gen lain sampai pada batas tertentu.

Secara ringkas dapat dikatakan bahwa pada populasi biparental, seleksi alam atau buatan menentukan arah perubahan. Sebagian besar dengan perubahan frekuensi dari gen yang muncul karena mutasi sembarang (random mutation) dari beberapa generasi sebelumnya. Hal ini akan mewujudkan adanya kombinasi gen yang berudan aktivitas gen yang menghasilkan fenotip baru. Mutasi yang umumnya bukanlah suatu kekuatan pengaruh pada evolusi, peran evolusi yang terutama bagi mutasi baru (dan kombinasi baru dari gen) adalah pengganti persediaan variabilitas di dalam gen pool, yang pada akhirnya melengkapi potensi mana seleksi yang akan dating dapat bertindak.

c. Peran Pengawet (Konservatif) dari Seleksi AlamTelah dijelaskan tentang peran kreatif seleksi alam yang mengarah ke pembentukan

kombinasi gen baru yang dapat member arah terhadap proses evolusi. Sebaliknya, seleksi alam juga dapat berperan sangat penting sebagai factor konservatif atau pengawet. Setiap organisme sepanjang perjalanan evolusinya, telah memiliki susunan gen yang dapat saling mempengaruhi menurut jalan yang tepat dalam mengatur proses pertumbuhan, faal, biokimia dimana kelangsungan hidup suatu spesies tergantung. Segala sesuatu yang merusak interaksi harmonis dari genbiasanya merugikan spesies yang bersangkutan. Tetapi pada populasi yang berbiak secara seksual, penggolongan gen baru ini akan berkurang daya adaptasinya daripada golongan asli (meskipun beberapa dapat lebih besar daya adaptasinya). Sebagian besar dari adaptasi baru cenderung merusak penggolongan gen yang menguntungkan, yang mana kekuatan hidup dari sesuatu spesies tergantung. Seleksi alam bekerja secara tetap untuk melenyapkan semua kombinasi, kecuali kombinasi yang sangat menguntungkan, mengimbangi rekombinasi dan mutasi merusak. Dengan demikian seleksi alam juga merupakan faktor utama dalam mempertahankan stabilitas tanpa hal itu tentu terjadi kekacauan.

d. AdaptasiSetiap organisme dapat dikatakan merupakan suatu kumpulan kompleks dari sejumlah

besar adaptasi. Adaptasi yang terjadi memiliki hubungan dengan kebutuhan makanan, pertukaran zat, transport di dalam jaringan, regulasi cairan tubuh, aktifitas efektor, reproduksi dan lain sebagainya. Adaptasi merupakan setiap sifat yang dikendalikan secara genetic yang membantu suatu organism atau spesies, untuk dapat hidup dan berbiak pada keadaan lingkungan dimana spesies itu berada.

Adaptasi pada organism dapat berupa bentuk, faal atau kelakuan. Adaptasi dapat secara genetis sederhana yang dikendalikan oleh satu atau dua gen, atau dapat pula kompleks yang dikendalikan oleh banyak sekali gen. Adaptasi dapat menyangkut seluruh organ atau

4

sistem organ. Dapat pula adaptasi bersifat sangat khusus, atau berguna hanya pada suatu keadaan yang bermacam – macam.

Beberapa contoh dari adaptasi yang mencolok, dimana proses tersebut untuk menjelaskan proses darimana adaptasi terwujud.

1. Kemampuan tumbuh dari tanaman padang rumputTahun 1937, Kemp seorang sarjana dari Amerika Serikat mengadakan percobaan tentang

kecepatan tumbuh tanaman yang berhubungan dengan adaptasi keadaan setempat. Caranya dengan menaburi dengan biji – bijian dari rumput dan tanaman dari polong – polongan pada suatu padang rumput di Maryland. Kemudian dibagi menjadi dua bagian, satu bagian selalu dimakan oleh ternak dan sebagian lagi dibiarkan tanpa diganggu. Tiga tahun setelah diadakan percobaan itu. Kemp mengambil tiga jenis tanaman dari kedua bagian tersebut. Biji – biji dari ketiga tanaman tersebut kemudian ditanam pada tanah percobaan dimana keadaan lingkungan dibuat sesame mungkin untuk ketiga jenis tanaman. Didapatkan bahwa tanaman yang diperoleh dari padang rumput yang selalu dimakan oleh ternak adalah cebol dan tumbuh ke segala jurusan. Sedangkan tanaman dari padang rumput yang tidak diganggu menampakkan pertumbuhan yang besar dan tegak lurus.

Dalam waktu tiga tahun, kedua populasi yang terdiri dari jenis – jenis tanaman diketahui berasal dari biji –bijian yang sama telah berbeda dalam cara tumbuhnya. Cara tumbuh ini telah diketahui ditentukan secara genetik. Ternyata ternak pada sebagian padang rumput telah memakan hampir semua tanaman tegak, sedangkan tanaman yang rendah telah lolos dari ternak tersebut. Pada daerah yang dimakan oleh ternak hanya tanaman yang rendah yang dapat terus berbiak dengan bijinya, dalam waktu yang singkat terjadi seleksi yang kuat untuk tanaman cebol dan tumbuh tidak lurus yang mempunyai adaptabilitas yang tinggi. Sebaliknya pada bagian lain dari tanaman lapang itu, dimana tumbuh tanaman yang tidak diganggu ternak, pertumbuhan tegak lurus secara adaptif adalah superior dan tanaman cebol tidak akan dapat bersaing secara efektif.

2. Adaptasi Bunga untuk PenyerbukanTumbuh – tumbuhan berbunga tergantung dari agen di luar untuk membawa tepung sari

bunga jantan suatu pohon ke bunga betina pohon lainnya. Bunga dari setiap spesies pohon mempunyai adaptasi bentuk, struktur, warna, dan bau untuk agen penyerbuk tergantung. Hal ini member gambaran yang jelas tentang adaptivitas suatu evolusi.Lebah tertarik oleh warna terang dan oleh bau yang manis, aromatik, atau mentol. Mereka hanya aktif pada siang hari dan mereka biasanya singgah dahulu pada petal sebelum bergerak ke dalam bagian bunga yang mengandung madu dan tepung sari. Bunga yang diserbuk oleh lebah mempunyai warna mencolok, suatu petal yang berwarna terang dan biasanya kuning atau biru, tetapi jarang sekali merah. Lebah tidak dapat melihat warna merah, tetapi dapat melihat warna kuning dan biru dengan baik. Bunga yang biasanya mempunyai bau manis, aromatik, atau mentol, biasanya membuka pada siang hari dan sering mempunyai bibir yang menonjol dimana lebah dapat hinggap sebelum masuk kedalam bunga.

Ada sejenis burung kecil (Hummingbird) pemakan madu, sebaliknya dapat warna merah dengan baik dan warna biru tidak begitu baik. Burung ini tidak hinggap melainkan mengapung di udara sambil menghisap madu, dengan penciuman yang tajam. Bunga – bunga yang terutama diserbukkan oleh burung ini biasanya tidak berbau dan tidak mempunyai tempat untuk hinggap. Berlainan dengan lebah dan “Hummingbird”, kupu – kupu malam sangat aktif pada waktu senja dan malam hari. Bunga- bunga yang diserbuk oleh kupu – kupu malam bisanya berwarna putih dan membuka pada waktu senja atau malam hari. Bunga ini biasa mempunyai bau yang sangat kuat sehingga dapat menuntun kupu – kupu tadi ketempat itu.

5

Berbeda dengan contoh – contoh di atas, lalat hanya tertarik pada bau yang tidak enak. Lalat adalah pemakan bangkai, kotoran, humus atau darah. Bunga – bunga yang penyerbukannya tergantung dari lalat biasanya berwarna suram dan berbau tidak enak. Bunga – bunga ini kadang berbentuk demikian sehingga dapat mengurung lalat untuk sementara, sehingga bila lalat tersebut keluar dari bunga itu, maka tubuhnya telah penuh dengan tepung sari. Tepung sari yang demikian kemudian dapat terbawa ke bunga lainnya. Mekanisme perangkap ini terdapat juga pada bunga – bunga yang diserbuk oleh kepik.

B. Mutasi GenPeristiwa mutasi gen dapat tidak menyebabkan perubahan pembentukan asam amino

sehingga tidak menimbulkan efek yang berarti. Namun, jika mutasi gen menyebabkan perubahan pembentukan asam amino maka fungsi gen tersebut juga berubah. Perubahan fungsi ini dapat diamati melalui kelainankelainan yang terjadi pada individu yang mengalami mutasi.

Bagaimana peristiwa mutasi dapat menyebabkan terjadinya evolusi? Setiap sel makhluk hidup dapat mengalami mutasi setiap saat, tetapi tidak semua mutasi dapat diwariskan pada keturunannya. Mutasi yang terjadi pada sel soma (sel tubuh) tidak akan diwariskan. Setelah individu yang mengalami mutasi meninggal maka mutasi yang terjadi juga akan menghilang bersamanya.  Sementara itu, mutasi yang terjadi pada sel-sel kelamin akan diwariskan pada keturunannya. Adanya bahan-bahan mutagen dalam gonad dapat menyebabkan terjadinya mutasi pada sel kelamin jantan (sperma) dan sel kelamin betina (ovum). Dengan demikian, gen yang bermutasi akan selalu ada dalam setiap sel keturunan. Setiap spesies makhluk hidup memiliki sifat genotip dan fenotip (fisik) yang berbeda. Gen-gen yang menentukan fenotip individu tersimpan di kromosom dalam nukleus. Gen-gen sendiri tersusun dalam DNA (asam deoksiribonukleat). Sementara itu, DNA disusun oleh nukleotida yang terdiri dari basa nitrogen, gula deoksiribosa, dan fosfat. Perubahan yang terjadi pada susunan kimia DNA dapat mengakibatkan perubahan sifat individu. Perubahan ini disebut mutasi gen.

Sebagian besar mutasi bersifat merugikan karena mutasi dapat mengubah atau merusak posisi nukleotida-nukleotida yang menyusun DNA. Perubahan-perubahan akibat mutasi banyak menyebabkan kematian, cacat, dan abnormalitas, seperti yang dialami penduduk Hiroshima, Nagasaki, dan Chernobyl.Kadang-kadang mutasi pada sel kelamin dapat mengakibatkan timbulnya sifat baru yang menguntungkan. Bila sifat baru tersebut dapat beradaptasi dengan lingkungannya maka individu tersebut akan terus hidup dan mewariskan mutasi yang dialaminya kepada keturunannya. Berdasarkan anggapan bahwa terdapat mutasi yang menguntungkan, muncullah teori Evolusi baru yaitu Teori Evolusi Sintetis Modern. Pada intinya teori ini memasukkan konsep mutasi pada teori Seleksi Alam Darwin. Oleh karena itu, teori ini juga dikenal sebagai Neodarwinisme. Teori ini berkembang pada 1930–1940.

Jika mutasi selalu terjadi pada sel kelamin dari generasi ke generasi dapat menyebabkan susunan gen dalam kromosom generasi pendahulu sangat berbeda dengan generasi berikutnya. Peristiwa itu memungkinkan timbulnya individu atau spesies baru yang sangat berbeda dengan generasi pendahulunya. Menurut pendapat beberapa ilmuwan (evolusionis), perubahan pada struktur kromosom yang bersifat menguntungkan akan mengakibatkan munculnya spesies baru.

6

Kemunculan spesies baru yang lebih baik ini tergantung dari angka laju mutasi. Angka laju mutasi adalah angka yang menunjukkan jumlah gen yang bermutasi yang dihasilkan oleh suatu individu dari suatu spesies. Besarnya angka laju mutasi sebuah alel gen sebesar 1–10 untuk setiap 100.000 pembelahan sel.

a. Frekuensi Gen dalam PopulasiFrekuensi gen adalah frekuensi kehadiran suatu gen pada suatu populasi dalam hubungannya dengan frekuensi semua alelnya. Dalam genetika, populasi berarti kelompok organisme yang dapat saling kawin dan menghasilkan keturunan yang fertil.Misalnya dalam suatu populasi terdapat gen dominan (A) dengan alel gen resesif a. Perkawinan antara induk galur murni AA dengan aa, menghasilkan keturunan F1 dengan genotip Aa. Pada keturunan F2 menghasilkan perbandingan genotip atau keseimbangan frekuensi gen dalam populasi (F2) = AA (homozigot dominan) : Aa (heterozigot) : aa (homozigot resesif) = 25% : 50% : 25% atau 1 : 2 : 1. Pada keturunan berikutnya (F3) ternyata menghasilkan perbandingan genotip seperti keturunan F2, yaitu AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1. 

Jadi, apabila setiap individu dari berbagai kesempatan melakukan perkawinan yang sama, yang berlangsung secara acak serta setiap genotip mempunyai viabilitas yang sama, perbandingan antara genotip yang satu dengan yang lainnya dari generasi ke generasi tetap sama.Perbandingan frekuensi gen dapat mengalami perubahan sehingga perbandingan frekuensi gen tidak dalam keadaan seimbang. Perubahan perbandingan frekuensi gen di dalam suatu populasi dapat disebabkan oleh mutasi, seleksi alam, emigrasi dan imigrasi, rekombinasi dan seleksi, isolasi reproduksi, dan domestikasi.

Variasi genetik dalam populasi alamiah sempat membingungkan Darwin. Hal ini terjadi karena reproduksi sel belum dikenal. Akan tetapi, pada tahun 1908 kebingungan itu terjawab oleh G.H. Hardy seorang matematikawan Inggris dan G. Weinberg seorang fisikawan Jerman. Hardy dan Wienberg menyatakan bahwa dalam populasi besar di mana perkawinan terjadi secara random dan tidak adanya kekuatan yang mengubah perbandingan alela dalam lokus, perbandingan genotip alami selalu konstan dari generasi ke generasi.

Pernyataan tersebut dikenal dengan hukum Perbandingan Hardy-Weinberg. Adanya perubahan keseimbangan frekuensi gen dalam suatu populasi memberi petunjuk adanya evolusi. Hukum Hardy-Weinberg berlaku jika memenuhi beberapa persyaratan berikut.

a. Tidak terjadi mutasi.b. Terjadi perkawinan secara acak.c. Tidak terjadi aliran gen baik imigrasi maupun emigrasi.d. Populasi cukup besar.e. Tidak ada seleksi alam

Secara matematis hukum Hardy-Weinberg dirumuskan sebagai berikut.

(p + q)2 = p2 + 2pq + q2 = 1

7

Sebagai contoh alela gen A dan a, maka menurut persamaan di atas:

p2 = frekuensi individu homozigot AA2pq = frekuensi individu heterozigot Aaq2 = frekuensi individu homozigot aa

Bagaimana penerapan persamaan tersebut dalam menjawab permasalah genetika populasi? Perhatikan contoh berikut.

Misalnya dalam sebuah desa terdapat populasi 100 orang, 84% penduduk lidahnya dapat menggulung dan 16% lidahnya tidak dapat menggulung. Tentukan berapa jumlah penduduk yang heterozigot dan homozigot jika genotip penduduk yang lidahnya dapat menggulung Rr atau RR dan lidah yang tidak dapat menggulung bergenotip rr.

Penyelesaian:

RR = p2, Rr = 2pq, dan rr = q2Frekuensi gen rRumus: p2 + 2pq + q2 = 1r2 = q2 = 16% = 0,16

Oleh karena frekuensi untuk seluruh alela harus 1, maka p + q= 1 sehingga frekuensi alela dominan (p) dapat dihitung:p = 1 – 0,4 = 0,6 => p2 = 0,36Selanjutnya 2pq = 2 × 0,6 × 0,4 = 0,48Jadi, perbandingan antara genotip dominan homozigot (RR),heterozigot (Rr), dan resesif homozigot (rr) adalah 36 : 48 : 16,sedangkan frekuensi gen R = 0,6 dan gen r = 0,4. 

b. Hubungan Waktu dengan Perubahan Sifat Organisme

Di depan telah dijelaskan bahwa evolusi terjadi melalui beberapa mekanisme, yaitu seleksi alam dan mutasi gen. Menurut teori Evolusi, pada awalnya makhluk hidup tercipta tidak sempurna atau dalam kondisi primitif. Seiring dengan berjalannya waktu, makhluk hidup purba itu mengalami kemajuan-kemajuan. Kemajuan-kemajuan itu diperoleh karena adanya variasi genetik dalam populasinya. Variasi itu diperoleh melalui proses perkawinan. Individu-individu yang kebetulan mewarisi sifat unggul dari induknya akan tetap hidup dan dapat melangsungkan kehidupannya. Sebaliknya, individu yang tidak mewarisi sifat unggul akan tersisih dalam persaingan. Akibat

8

paling parah dari individu ini akan mati dan akhirnya punah. Hal ini menunjukkan bahwa faktor seleksi alam sangat menentukan keberlangsungan hidup suatu individu.

Umur bumi diperkirakan hingga saat ini berkisar 5.000-an juta tahun. Selama itu pula di muka bumi terjadi perkembangan berbagai populasi dari berbagai jenis makhluk hidup. Berbagai jenis makhluk hidup itu diperkirakan berasal dari satu individu sebagai nenek moyang. Melalui proses evolusi, suatu populasi mengalami perubahan sifat (misalnya variasi genetik dan mutasi) sehingga dicapai bentuk makhluk hidup seperti sekarang.

Berdasarkan Gambar disamping, di depan tampak bahwa Deuterostoma merupakan nenek moyang Chordata yang diperkirakan muncul pada periode Cambrian di zaman Paleozoikum (544 juta tahun yang lalu). Seperti telah Anda pelajari di kelas X, bahwa filum Chordata memiliki ciri khas adanya notochord atau chorda dorsalis yang memanjang di sepanjang tubuh sebagai sumbu tubuhnya.

Diperkirakan, pada awalnya Deurostoma berkembang menjadi Urochordata, Cephalochordata, Agnatha, dan Placodermi (sekarang telah punah). Perkembangan ini terjadi pada periode Cambrian dari tahun 544 sampai 505 juta tahun yang lalu. Bahkan Urochordata tidak mengalami perkembangan sejak zaman Cambrian hingga saat ini.Klasifikasi Primata Ordo Primata dibedakan menjadi 13 familia berikut.1. Cheirogaleidae2. Lemuridae (lemur)3. Indriidae4. Daubentoniidae5. Lorisidae6. Galagidae7. Tarsiidae (Tarsius)8. Callitrichidae9. Cebidae (kera dunia baru)10. Cercopithecidae (kera dunia lama)11. Hylobatidae (gibon)12. Pongoidae (orang utan)13. Hominidae (gorila, simpanse, dan manusia)Pada periode Ordovician masih di era Paleozoikum, garis perkembangan Chordata bercabang menjadi dua yaitu menjadi ikan bertulang rawan (Chondrichthyes) dan ikan bertulang sejati (Osteichthyes). Perubahan sifat yang mencolok pada kedua kelompok ini adalah adanya insang atau derivat insang pada Osteichthyes.  Diagram fisiologi chordata

Selanjutnya, pada akhir periode Silurian (438–408 juta tahun yang lalu), muncul kelompok hewan yang mempunyai kaki yaitu kelompok Reptilia. Kelompok ini berkembang dari garis ikan bertulang sejati (Osteichthyes). Pada akhir periode Carboniferous dari garis Amphibia muncul hewan berambut yaitu kelompok Mammalia. 

Masih dari garis Mammalia, pada periode Jurassic muncul kelompok baru hewan berbulu yaitu Aves. Hewan-hewan yang kita temui pada masa lampau (purba), tentu saja berbeda dengan hewan-hewan yang kita jumpai sekarang, walaupun hewan-hewan itu berasal dari kelompok yang sama. Perhatikan beberapa rekonstruksi hewan-hewan Reptilia yang

9

diperkirakan hidup pada periode Jurassic. Bandingkan hewan-hewan tersebut dengan hewan-hewan modern.

Jadi, selama penciptaan makhluk hidup di bumi telah terjadi proses evolusi dalam waktu yang lama. Proses itu menyebabkan terbentuknya spesies-spesies baru yang berbeda sama sekali dengan nenek moyangnya, seperti yang kita lihat pada saat ini. Diagram filogeni Chordata (lihat halaman sebelumnya) belum menampakkan adanya spesies manusia, padahal manusia tersebar di seluruh dunia sebagaimana hewan dan tumbuhan. Bagaimanakah spesies

manusia muncul? Manusia diperkirakan baru muncul sekitar 10 juta tahun yang lalu. Nenek moyang manusia diduga merupakan kelompok Primata yang muncul sekitar 60 juta tahun yang lalu. Perhatikan diagram filogeni Primata berikut.

Berdasarkan gambar di samping, spesies manusia berada satu garis dengan kemunculan orangutan sekitar 15 juta tahun yang lalu. Selanjutnya, sekitar 10 juta tahun yang lalu garis orang utan bercabang menjadi tiga yaitu kelompok gorila, simpanse, dan manusia. Perlu diketahui bahwa gorila, simpanse, dan manusia dikelompokkan dalam satu familia yaitu Hominidae.

Para ilmuwan mencoba mencari jawaban atas pertanyaan tersebut melalui penggalian fosil dan analisis terhadap fosil-fosil yang ditemukan. Fosil-fosil yang ditemukan dari beberapa lokasi penggalian diduga berasal dari salah satu anggota Primata yaitu dari familia Hominidae. Berikut merupakan tabel penemuan fosil-fosil yang diduga merupakan nenek moyang manusia.Berdasarkan ciri-ciri fisik bangsa Indonesia, diperkirakan hasil pewarisan dari bangsa Australomelanesid. Bangsa ini keturunan dari Homo wajakensis.

Penemuan Fosil yang Diduga Anggota Familia Homidae

No. Nama Fosil Umur/Rentang Hidup

Tinggi Tubuh Lokasi Penemuan

1 Australopithecus ramidus

4,4 juta tahun 1,30 – 1,55 m Ethiopia

2 Australopithecus afarensis

3,18 juta tahun 1,05 – 1,50 m Ethiopia

3 Australopithecus africanus

3 juta tahun 1,14 – 1,32 m Afrika Selatan

10

4 Australopithecus boisei 2,5 – 1,7 juta tahun Afrika5 Australopithecus

robustus2,2 – 1,6 juta tahun Afrika

6 Homo habilis 2,5 – 1,4 juta tahun 1,17 – 1,32 m Afrika7 Homo erectus 1,8 – 300 ribu tahun 1,60 – 1,78 m Afrika, Asia,

Eropa8 Homo sapiens

neanderthal120 – 35 ribu tahun 1,55 – 1,65 m Eropa, Asia

Tengah9 Homo sapien cro-

magnon30 ribu tahun 1,60 – 1,75 m Prancis

Berdasarkan hasil penelitian, fosil manusia dapat dibedakan menjadi dua, yaitu manusia primitif dan manusia modern. Fosil Australopithecus sp. dan Homo erectus merupakan jenis manusia  primitif, sedangkan Homo sapiens merupakan jenis manusia modern. Manusia modern merupakan hasil evolusi dari manusia primitif, sedangkan manusia primitif sendiri merupakan hasil evolusi dari simpanse. Meganthropus palaeojavanicus merupakan manusia berukuran besar yang hidup di Jawa pada zaman kuno. Meganthropus mempunyai ciri berahang besar dan bergigi. Pakar Palaeontropologi, Prof. Dr. Teuku Jacob berpendapat bahwa Meganthropus melakukan evolusi adaptasi agar bisa tetap hidup di lingkungannya.

Manusia primitif umumnya mempunyai ciri-ciri berjalan menggunakan empat kaki, (kecuali Homo erectus yang mulai berjalan tegak menggunakan dua kaki), tengkorak lebih menyerupai kera, volume otak kecil (500–1.100 cc), dan belum mampu berbicara. Sementara itu, manusia modern sudah berjalan dengan dua kaki (bipedal), volume otak lebih besar (>1.200 cc), dapat berbicara, dan memiliki seni dan budaya.

C. Gene pool dan Faktor – factor yang mempengaruhi keseimbangannyaa. Pengertian Gene poolGene pool adalah jumlah dari seluruh gen (termasuk plasma gen) yang dimiliki oleh

semua individu. Genotip dari individu diploid hanya dapat mempunyai suatu maksimal jumlah dari dua alel dari suatu gen. Pembatasan ini tidak dijumpai pada gene pool dari suatu populasi. Disini dapat terdapat setiap jumlah dari gen. kita melihat gen pool dari sudut setiap macam gen dengan frekuensi atau perbandingan alel gen A dan a pada suatu populasi yang berbiak secara seksual. Dan misalnya juga bahwa alel A merupakan 90 % dari jumlah kedua alel, sedangkan alel a merupakan 10 % dari jumlah itu. Akan kita katakan kemudian bahwa frekuensi A dan a pada gen pool populasi ini adalah 0,9 dan 0,1. Bila frekuensi ini berubah dengan berubahnya waktu, maka perubahan ini merupakan perubahan evolusi.Kalau kita katakan bahwa evolusi adalah perubahan di dalam komposisi genetis dari populasi, yang kita artikan adalah suatu perubahan dari frekuensi genetis di dalam suatu gen pool. Itulah sebabnya faktor penyebab evolusi dapat kita tentukan dengan menentukan faktor apa yang dapat menghasilkan suatu pergeseran dari frekuensi genetis.

b. Hukum Hardy – WeinbergPopulasi mendelian yang berukuran besar sangat memungkinkan terjadinya kawin acak (panmiksia) di antara individu-individu anggotanya. Artinya, tiap individu memiliki peluang yang sama untuk bertemu dengan individu lain, baik dengan genotipe yang sama maupun

11

berbeda dengannya. Dengan adanya sistem kawin acak ini, frekuensi alel akan senantiasa konstan dari generasi ke generasi. Prinsip ini dirumuskan oleh G.H. Hardy, ahli matematika dari Inggris, dan W.Weinberg, dokter dari Jerman,. sehingga selanjutnya dikenal sebagai hukum keseimbangan Hardy-Weinberg.

Di samping kawin acak, ada persyaratan lain yang harus dipenuhi bagi berlakunya hukum keseimbangan Hardy-Weinberg, yaitu tidak terjadi migrasi, mutasi, dan seleksi. Dengan perkatan lain, terjadinya peristiwa-peristiwa ini serta sistem kawin yang tidak acak akan mengakibatkan perubahan frekuensi alel.Deduksi terhadap hukum keseimbangan Hardy-Weinberg meliputi tiga langkah, yaitu :

(1)    Dari tetua kepada gamet-gamet yang dihasilkannya(2)    Dari penggabungan gamet-gamet kepada genotipe zigot yang dibentuk(3)    Dari genotipe zigot kepada frekuensi alel pada generasi keturunan.

Secara lebih rinci ketiga langkah ini dapat dijelaskan sebagai berikut.Kembali kita misalkan bahwa pada generasi tetua terdapat genotipe AA, Aa, dan aa, masing-masing dengan frekuensi P, H, dan Q.  Sementara itu, frekuensi alel A adalah p, sedang frekuensi alel a adalah q. Dari populasi generasi tetua ini akan dihasilkan dua macam gamet, yaitu A dan a. Frekuensi gamet A sama dengan frekuensi alel A (p). Begitu juga, frekuensi gamet a sama dengan frekuensi alel a (q).Dengan berlangsungnya kawin acak, maka terjadi penggabungan gamet A dan a secara acak pula. Oleh karena itu, zigot-zigot yang terbentuk akan memilki frekuensi genotipe sebagai hasil kali frekuensi gamet yang bergabung. Pada Tabel 15.1 terlihat bahwa tiga macam genotipe zigot akan terbentuk, yakni AA, Aa, dan aa, masing-masing dengan frekuensi p2,  2pq, dan q2.

Oleh karena frekuensi genotipe zigot telah didapatkan, maka frekuensi alel pada populasi zigot atau populasi generasi keturunan dapat dihitung. Fekuensi alel A = p2 + ½ (2pq) = p2 + pq = p (p + q) = p. Frekuensi alel a = q2 + ½ (2pq) = q2 + pq = q (p + q) = q. Dengan demikian, dapat dilihat bahwa frekuensi alel pada generasi keturunan sama dengan frekuensi alel pada generasi tetua.

Kita ketahui bahwa frekuensi gene pool dari generasi ke generasi pada waktu ini (populasi hipotesis) adalah 0,9 dan 0,1; dan perbandingan genotip adalah 0,81; 0,81; dan 0,01. Dengan angka – angka ini kita akan mendapatkan harga yang sama pada generasi berikutnya. Hasil yang sama ini akan kita jumpai pada generasi seterusnya, frekuensi genetis dan perbandingan genotip tidak berubah. Dapat kita simpulkan bahwa perubahan evolusi tidak terjadi. Hal ini dapat diketahui oleh Hardy (1908) dari Cambrige University dan Weinberg dari jerman yang bekerja secara terpisah. Secara singkat dikatakan di dalam rumus Hardy-Weinberg“Di bawah suatu kondisi yang stabil, baik frekuensi gen maupun perbandingan genotip akan tetap (konstan) dari generasi ke generasi pada populasi yang berbiak secara seksual” 

c. Peranan Seleksi AlamSetelah ditemukan daya antibiotik dari penisilin, kemudian diketahui pula bahwa

suatu bakteri yang disebut Staphylococcus aureus dapat dengan cepat tumbuh resistan terhadap antibiotic tersebut. Akan dibutuhkan dosis yang lebih tinggi lagi untuk membunuh bakteri tersebut, jadi nyatalah bahwa di bawah pengaruh seleksi penisilin yang kuat, maka populasi bakteri mengalami perubahan secara evolusi. Fenomena ini telah diselidiki secara mendalam di laboratorium secara eksperimental. Pada eksperimen tersebut menujukkan, kultur dari berjuta – juta bakteri mati, dan hanya beberapa yang dapat hidup terus. Kalau sisa

12

bakteri yang hidup ini dikenai penisilin dari dosis yang sama, maka hampir semua bakteri dapat hidup.Gen untuk kekebalan mungkin telah ada pada populasi sebelum percobaan di atas dimulai, dan antibiotic hanyalah membunuh bakteri yang tidak mempunyai gen ini, yang ditinggalkan hanyalah bakteri yang mempunyai gen kekebalan. Dengan perkataan lain, penisilin mungkin hanya melakukan suatu tekanan seleksi yang kuat terhadap gen yang tidak kebal, sehingga menyebabkan adanya pergeseran besar pada frekuensi tersebut.Dari beberapa percobaan diketahui bahwa keterangan pertama rupanya benar. Obat ini tidak menyebabkan adanya mutasi untuk kekebalan, hanya mengadakan seleksi terhadap bakteri yang tidak kebal. Beberapa gen yang menentukan jalan metabolism yang menyebabkan resistensi terhadap penisilin sudah ada di dalam kebanyakan populasi pada frekuensi rendah yang muncul mula – mula sekali sebagai hasil mutasi sembarang. Seandainya gen semacam itu belum ada pada populasi yang terkena penisilin, tidak akan ada sel dari populasi yang dapat hidup dan populasi tersebut akan tersapu bersih.

Hal tersebut di atas, tidak berarti bahwa mutasi baru tidak dapat memperbaiki kekebalan, malahan seleksi terus menerus oleh penisilin biasanya menuju ke arah penambahan resistensi secara gradual. Hal ini sudah hampir dipastikan sebagai hasil dari mutasi. Tetapi mutasi tidak dihasilkan oleh kondisi sama yang menyeleksi gen mutan yang telah timbul.Keuntungan mutasi pada suatu keadaan keliling yang mengandung penisilin dapat timbul sewaktu obat itu dimasukkan sebagai hal yang terjadi secara kebetulan. Sebab mutasi yang serupa dapat juga timbul meskipun penisilin tidak ada. Evolusi resistensi obat pada bakteri tidak dapat disamakan seluruhnya pada evolusi organisme biparental, sebab seleksi yang hebat dapat mengubah frekuensi genetis lebih cepat pada organism haploid aseksual daripada organisme biparental.

Rekombinasi yang terjadi pada setiap generasi pada spesies biparental sering menimbulkan kembali genotip yang hilang pada generasi sebelumnya. Hal ini tidak akan terjadi pada organisme aseksual. Tetapi bagaimanapun juga, suatu tekanan seleksi yang sangat kecil dapat menimbulkan suatu pergeseran besar pada frekuensi gen suatu populasi biparental kalau jangka waktunya mencapai 50.000 tahun (meskipun waktu ini relative sangat pendek). Hal tersebut pernah diperhitungkan Haldane bahwa jika suatu alel dominan yang memperkuat suatu individu dibawa oleh satu bagian dari 1000 (misalnya 1000 individu dari AA yang dapat hidup dan berbiak untuk alel dominan dapat bertambah dari alel resesif).

13

BAB IIIPENUTUP

A. Kesimpulan Evolusi berarti perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari

satu generasi ke generasi berikutnya.Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama: variasi, reproduksi, dan seleksi.

Variasi genetik dalam populasi yang merupakan gambar dari adanya perbedaan respon individu-individu terhadap lingkungan adalah bahan dasar dari perubahan adaptif. Suatu populasi terdiri dari suatu sejumlah individu. Dengan suatu kekecualian , maka, tidak ada dua individu  yang serupa, pada populasi manusia dapat kita lihat dengan muda adanya perbedaan- perbedaan individu.

Mutasi terjadi secara acak, yang beradaptasi hanya sebagian kecil. Bila suatu mutasi mempunyai nilai ketahanan dan bentuk baru yang diturunkan telah nampak, maka ketahanan, kedewasaan dan reproduksi dari bentuk baru itu tidak bersifat acak lagi.

Ada beberapa macam mutasi atas dasar sudut pandang tertentu : o Berdasarkan tempat terjadinyao Berdasarkan macam sel yang mengalami mutasio Berdasarkan faktor penyebab mutasio Berdasarkan jumlah faktor keturunano Berdasarkan manfaat bagi individu atau populasi yang mengalami

Rekombinasi genetika merupakan proses pemutusan seunting bahan genetika (biasanya DNA, namun juga bisa RNA) yang kemudian diikuti oleh penggabungan dengan molekul DNA lainnya

Aliran gen atau gene flow merupakan pertukaran gen antar populasi, yang biasanya merupakan spesies yang sama. Contoh aliran gen dalam sebuah spesies meliputi migrasi dan perkembangbiakan organisme atau pertukaran serbuk sari. Transfer gen antar spesies meliputi pembentukan organisme hibrid dan transfer gen horizontal.

Genetic  drift adalah lepasnya frekuensi alela secara kebetulan. Peristiwa ini sangat berarti pada populasi yang sangat kecil. Kenyataannya 1 dari 2 alela mempunyai peluang untuk lepas adalah kira-kira 0, 8%. Hilangnya gen selalu mempengaruhi frekuensi alela pada beberapa tingkat tetapi pengaruh tersebut menurun pada  populasi yang berukuran besar.

Seleksi alam adalah proses dimana mutasi genetika yang meningkatkan reproduksi menjadi (dan tetap) lebih umum dari generasi yang satu ke generasi yang lain pada sebuah populasi. Ia sering disebut sebagai mekanisme yang “terbukti sendiri”.

Gene pool adalah jumlah dari seluruh gen (termasuk plasma gen) yang dimiliki oleh semua individu. Genotip dari individu diploid hanya dapat mempunyai suatu maksimal jumlah dari dua alel dari suatu gen.

Populasi mendelian yang berukuran besar sangat memungkinkan terjadinya kawin acak (panmiksia) di antara individu-individu anggotanya. Artinya, tiap individu memiliki peluang yang sama untuk bertemu dengan individu lain, baik dengan genotipe yang sama maupun berbeda dengannya. Dengan adanya sistem kawin acak ini, frekuensi alel akan senantiasa konstan dari generasi ke generasi. Prinsip ini dirumuskan oleh G.H. Hardy, ahli matematika dari Inggris, dan W.Weinberg, dokter dari Jerman,. sehingga selanjutnya dikenal sebagai hukum keseimbangan Hardy-Weinberg.

14

DAFTAR PUSTAKA

Corebima, tanpa tahun. Evolusi Makhluk Hidup. Ikip. Malang

Sukadana, A.A. 1983. Antropologi-Ekologgi. Unair press. Malang

Waluyo, Lud.2004. Evolusi Organic. Umm press. Malang

 

Anonymous. 2009. Variasi Genetik. http:// I:\blog-evolusi-dan-seleksi-alam.php.htm. Diakses

tanggal 23 agustus 2015

Anonymous.2009. Evolusi. http://wikipedia.com/evolusi. Diakses tanggal 23 agustus 2015

Anonymous. 2009. Genetika Populasi. http:// Wikipedia.com. Diakses tanggal 23 agustus

2015

Anonymous. 2009.Rekombinasi Gen. I:\rekombinasi-gen.html. Diakses tanggal 23 agustus

2015

Anonymous. 2009. Seleksi Alam. http:// Seleksi_alam.htm. Diakses tanggal 23 agustus 2015

Astika, G.N, 2008. Filsafat Ilmu Pengetahuan Alam. Universiats Airlangga, Surabaya.

15