PREKURSOR TEORI EVOLUSIJohn Ray (1627-1705) , seorang menteri dididik di Cambridge University, mengembangkan konsep spesies . Dia mengakui bahwa kelompok tumbuhan dan hewan dapat dibedakan dari kelompok yang lain berdasarkan kemampuan mereka untuk kawin dengan satu sama lain dan menghasilkan keturunan. Dia menempatkan kelompok organisme reproduktif terisolasi menjadi satu kategori yang disebut spesies. Sampai sekarang untuk mendefinisikan spesies digunakan kriteria biologi reproduksi. Ray juga mengakui bahwa spesies sering berbagi kesamaan dengan spesies lain sehingga dikelompokkan bersama-sama dalam tingkat kedua klasifikasi yang disebut genus atau genera.Carolus Linnaeus (1707-1778), naturalis dari Swedia, mengembangkan metode klasifikasi tumbuhan dan hewan. Dalam karyanya yang terkenal terkenal, Systema Naturae (1735), ia menstadarisasi terminologi genus dan spesies dari John Ray dan mendirikan sistem tata nama binomial (binomial nomenclature). Ia juga menambahkan dua kategori lainnya yaitu kelas dan ordo. Sistem empat - tingkat dari Linnaeus menjadi dasar untuk taksonomi, sistem klasifikasi yang digunakan sampai saat ini. Linnaeus juga memasukkan manusia ke dalam klasifikasi hewan, menempatkan dalam genus Homo dan spesies sapiens. Skema ini kontroversial karena menentang pemikiran kontemporer bahwa manusia dibuat sesuai gambar Allah, harus dianggap unik dan terpisah dari kerajaan hewan. Linnaeus juga percaya pada ketetapan spesies, meskipun dalam beberapa tahun kemudian, yang dihadapkan pada bukti sebaliknya, ia datang untuk mempertanyakannya. Georges-Louis Leclerc de Buffon (1707-1788), mengakui hubungan dinamis antara lingkungan eksternal dan bentuk kehidupan. Dalam karyanya, Natural History (1749), ia menekankan pentingnya perubahan di alam semesta dan dalam sifat perubahan spesies. Buffon percaya bahwa ketika kelompok organisme bermigrasi ke daerah baru, mereka secara bertahap berubah sebagai hasil dari adaptasi terhadap lingkungan yang agak berbeda. Buffon mengakui bahwa lingkungan eksternal sebagai agen perubahan dalam spesies adalah sangat penting namun ia menolak gagasan bahwa satu spesies dapat menimbulkan spesies yang lain.Erasmus Darwin (1731-1802), seorang dokter, penemu, naturalis, filsuf, penyair, dan anggota terkemuka komunitas intelektual terkenal di Lichfield, Inggris. Dalam karyanya yang paling terkenal, ia secara terbuka menyatakan pandangannya bahwa kehidupan itu berasal dari laut dan bahwa semua spesies telah turun dari satu nenek moyang. Jean - Baptiste Lamarck (1744-1829), ilmuwan pertama dari Perancis yang menjelaskan proses evolusi. Seperti Buffon, Lamarck menyarankan hubungan dinamis antara spesies dan lingkungan sedemikian rupa sehingga jika lingkungan eksternal berubah, pola aktivitas hewan juga akan berubah untuk mengakomodasi keadaan baru. Hal ini akan mengakibatkan peningkatan atau penurunan penggunaan bagian-bagian tubuh tertentu sehingga bagian-bagian tubuh akan diubah. Menurut Lamarck, perubahan fisik ini akan terjadi sebagai respon terhadap "kebutuhan jasmani, sehingga jika bagian tertentu dari tubuh merasa perlu, "cairan dan tekanan" akan diarahkan ke bagian itu danstruktur akan dimodifikasi. Karena perubahan tersebut akan membuat hewan lebih cocok ke habitatnya dan sifat baru ini akan diteruskan kepada keturunannya. Teori ini dikenal sebagaipewarisan karakteristik yang diperoleh (inheritance of acquired characteristics) atau teori use-disuse. Salah satu contoh yang paling sering digunakan adalah jerapah. Setelah semua daun dilucuti dari cabang-cabang yang lebih rendah dari pohon (perubahan lingkungan ), jerapah akan mencoba untuk mencapai daun di cabang-cabang atas. "Kekuatan vital" akan bergerak ke jaringan leher dan membuat leher menjadi sedikit lebih panjang sehingga jerapah bisa mencapai tempat yang lebih tinggi. Leher panjang ini kemudian diteruskan kepada keturunannya dengan hasil akhir bahwa semua jerapah memiliki leher lebih panjang dari para pendahulu mereka. Jadi, menurut teori ini , suatu sifat diakuisisi oleh hewan selama masa hidupnya dapat diteruskan kepada keturunannya (Gambar 1). Sekarang kita tahu bahwa ini penjelasan yang salah, karena hanya sifat-sifat yang dipengaruhi oleh informasi genetik yang terkandung dalam sel-sel kelamin (telur dan sperma) yang bisa diwariskan. Selain itu, ia menciptakan istilah biologi untuk merujuk pada studi tentang organisme hidup.

Gambar 1. Perbedaan kontras mekanisme evolusi antara Lamarck dan Darwin-WallaceGeorges Cuvier (1769-1832), seorang ahli paleontologi vertebrata dari Perancis yang memperkenalkan konsep kepunahan untuk menjelaskan hilangnya hewan diwakili oleh fosil. Meskipun seorang anatomist yang brilian, ia tidak pernah memahami konsep dinamis alam, dan dia bersikeras pada ketetapan spesies. Jadi, daripada berasumsi bahwa kesamaan antara bentuk fosil tertentu dan hidup spesies menunjukkan hubungan evolusioner, ia menyarankan variasi dari teori yang dikenal sebagai katastrofisme. Katastrofism adalah keyakinan bahwa fitur geologi bumi adalah hasil dari tiba-tiba. Versi katastrofisme dari Cuvier mengatakan bahwa serangkaian bencana alam setempat telah menghancurkan sebagian besar atau semua tanaman dan kehidupan hewan di berbagai tempat. Daerah ini kemudian mengisi kembali dengan yang baru, bentuk yang mirip yang bermigrasi dari daerah yang tidak terkena bencana. Tapi Cuvier perlu konsisten karena bukti fosil menunjukkan organisme telah menjadi lebih kompleks dari waktu ke waktu, sehingga ia menyarankan bahwa setelah setiap bencana, para migran yang masuk memiliki penampilan yang lebih modern karena mereka adalah hasil lebih dari peristiwa penciptaan yang terbaru (dijelaskan pada air bah Nuh di kitab Kejadian). Jadi kompleksitas penjelasan Cuvier menghindari setiap gagasan evolusi, sementara perubahan evolusi masih dapat dijelaskan dari bukti dari catatan fosil.Thomas Malthus (1766-1834), seorang pendeta Inggris dan ekonom, menulis An Essay on the Principle of Population (1798), yang terinspirasi oleh Charles Darwin dan Alfred Wallace mengenai seleksi alam. Malthus tidak tertarik pada perubahan spesies tetapi ia berpendapat di esainya bahwa peningkatan populasi manusia dibatasi oleh ketersediaan sumber daya alam. Meskipun manusia dapat meningkatkan persediaan bahan makanan mereka tetapi peningkatan jumlah manusia secara terus-menerus dapat menyebabkan kelaparan. Darwin dan Wallace mengakui fakta yang tidak ditulis oleh Malthus adalah ketika ukuran pipulasi dibatasi oleh ketersediaan sumber daya, maka akan terjadi kompetisi secara konstan untuk makanan dan kebutuhan lainnya, dan persaingan antar individu adalah kunci utama untuk memahami seleksi alam. Charles Lyell (1797-1875), seorang pengacara dan ahli geologi dari Skotlandia serta teman dan mentor dari Charles Darwin, dianggap sebagai pendiri geologi modern. Priciples of Geology (1830-1833), Lyell berpendapat bahwa proses geologi yang diamati pada saat ini adalah sama dengan yang terjadi di masa lalu. Teori ini, yang disebut uniformitarianisme, telah diusulkan oleh James Hutton di akhir tahun1700-an. Meskipun demikian, Lyell menunjukkan bahwa semua kekuatan seperti angin, erosi air, banjir lokal, embun beku, dekomposisi vegetasi, gunung berapi, gempa bumi, dan gerakan glasial telah memberikan konstribusi di masa lalu untuk menghasilkan kondisi geologi seperti pada masa sekarang ini dan perubahan geologi masih terus terjadi karena kekuatan yang mendorong terjadinya perubahan tetap dari waktu ke waktu. Dengan kata lain, meskipun berbagai aspek bumi permukaan (misalnya iklim, tanaman, hewan, dan permukaan tanah) adalah berubah seiring waktu, proses yang mendasari perubahan mereka adalah konstan. Teori uniformitarianisme bertentangan dengan teori katastrofisme dari Cuvier. Selain itu , Lyell menekankan dengan jelas bahwa kekuatan ini berjalan lambat untuk menghasilkan perubahan penting sehingga umur bumi jauh lebih tua dari dugaan sebelumnya dan mengubah pemikiran para ilmuwan geologi masa lalu. Dengan demikian, konsep "deep time" tetap menjadi salah satu kontribusi Lyell paling signifikan untuk penemuan prinsip-prinsip evolusi. PENEMU SELEKSI ALAMCharles Darwin (1809-1882), pertama kali berkenalan dengan teori evolusi Lamarck dan yang lainnya ketika belajar obat-obatan di Universitas Edinburgh. Kemudian ia pergi ke Christs College di Cambridege untuk belajar teologia dan disana ia memperdalami botani dan geologi. Tahun 1831, Darwin diundang untuk bergabung dengan ekspedisi ilmiah yang akan berkeliling dunia menggunakan kapal HMS Beagle. Pelayaran yang memakan waktu hamper lima tahun inilah yang akan mengubah sejarah ilmu biologi. Saat pergi, Darwin percaya pada ketetapan spesies, tetapi selama perjalanan, ia mulai memiliki keraguan misalnya ketika ia menemukan fosil hewan raksasa kuni yang tampak sangat mirip dengan spesies yang masih hidup disekitarnya dan bertanya apakah fosil mewakili nenek moyang dari bentuk-bentuk kehidupan.Selama persinggahan terkenal di Kepulauan Galapagos, Darwin melihat bahwa vegetasi dan hewan (terutama burung) berbagi banyak kesamaan dengan yang di daratan Amerika Selatan tetapi tidak identik. Terlebih lagi, burung-burung yang terdapat di salah satu pulau agak berbeda dengan yang terdapat di pulau lain. Darwin mengumpulkan 13 varietas pipit yang berbeda dari Galpagos, dan itu jelas bahwa mereka memperlihatkan kedekatan kelompok, tetapi mereka berbeda berkaitan dengan ciri-ciri fisik tertentu, terutama bentuk dan ukuran paruh mereka. Dia juga mengumpulkan pipit dari daratan dan hanya ada satu kelompok atau spesies. Darwin menyadari bahwa semua pipit Galpagos berasal dari satu nenek moyang daratan dan mengalami modifikasi dari waktu ke waktu dalam menanggapi habitat pulau yang berbeda dan ketersediaan jenis makanan. Setelah kembali ke Inggris, di desa Down, Darwin mulai mengembangkan pandangannya tentang apa yang ia sebut seleksi alam. Konsep ini dipinjam dari peternak, yang memilih atau menyeleksi hewan-hewan yang memiliki ciri-ciri tertentu yang ingin ditekankan pada keturunannya. Hewan dengan ciri-ciri yang tidak diinginkan dipilih untuk dicegah dari pembiakan. Darwin menerapkan pengetahuan tentang spesies rumahan dan liar, bahwa organisme liar yang menseleksi adalah alam dan bukan manusia. Darwin mengakui bahwa reproduksi seksual meningkatkan variasi meskipun ia tidak tahu mengapa. Setelah membaca esai Malthus, ia menerima pendapat mengenai peningkatan populasi yang lebih cepat dari sumber daya dan peningkatan tersebut dibatasi oleh persediaan makanan yang terbatas. Dia juga menerima bahwa yang konstan yaitu berjuang untuk eksistensi, karena setiap generasi lebih banyak keturunan yang lahir daripada yang bertahan hidup sampai dewasa ditambah persaingan untuk sumber daya. Darwin menuliskan bahwa keadaan akan mendorong terjadinya variasi yang menguntungkan akan dilestarikan, sedangkan yang tidak menguntungkan akan musnah sehingga akan membentuk spesies baru. Karena ia tidak punya cukup data untuk mendukung hipotesanya, ia melanjutkan penelitian tanpa menerbitkan. Alfred Russel Wallace (1823-1913) tertarik dalam mengumpulkan tumbuhan dan hewan. Pada tahun 1848 ia bergabung dengan sebuah ekspedisi ke Amazon, di mana ia memperoleh banyak pengetahuan langsung dari fenomena alam. Wallace menerbitkan sebuah makalah yang menunjukkan bahwa spesies itu berasal dari spesies lain dan bahwa munculnya spesies baru dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Pada tahun 1858, Wallace mengirim Darwin artikel dengan judul On The Tendency of Varieties to Depart Indefinetely From The Original Type". Di dalamnya, Wallace menggambarkan suatu proses evolusi yang didorong oleh persaingan dan seleksi alam. Setelah membacanya, Darwin takut bahwa Wallace mungkin mendapatkan kredit untuk teori (seleksi alam) yang ia sendiri telah mengembangkannya. Darwin dengan cepat menulis sebuah makalah yang menyajikan ide-idenya. Kedua makalah dibacakan di depan Linnean Society London tetapi kedua penulis tidak hadir. Ketika karya terbesar Darwin, On The Origin of Species (Desember 1859), banyak pendapat ilmiah memuji dan mendukung Darwin meskipun opini public berpendapat negatif. Teka-teki spesies sekarang menjelaskan bahwa spesies bisa berubah, tidak tetap, dan mereka berevolusi dari spesies lain melalui mekanisme seleksi alam.

SELEKSI ALAMProses dasar evolusi menurut Darwin:1. Semua spesies mampu menghasilkan keturunan lebih cepat daripada peningkatan pasokan makanan2. Ada variasi biologis dalam semua spesies, kecuali kembar identik3. Dalam setiap generasi lebih banyak keturunan yang dihasilkan daripada yang bisa bertahan hidup dan karena sumber daya yang terbatas akan ada persaingan antara individu4. Individu yang memiliki variasi atau sifat yang menguntungkan (misalnya kecepatan, ketahanan penyakit, warna pelindung) memiliki keuntungan lebih dari mereka yang tidak memilikinya. Dengan kata lain, sifat-sifat yang menguntungkan meningkatkan kemungkinan kelangsungan hidup dan reproduksi5. Lingkungan menentukan apakah suatu sifat bermanfaat atau tidak. Apa yang menguntungkan pada suatu penentuan mungkin tidak untuk yang lain. Akibatnya, sifat-sifat yang menjadi paling menguntungkan adalah hasil dari proses alami6. Sifat diwariskan dan diteruskan ke generasi berikutnya. Karena individu yang memiliki sifat-sifat yang menguntungkan memberikan kontribusi lebih banyak ke keturunan generasi berikutnya dibandingkan individu yang tidak, dari waktu ke waktu, karakteristik tersebut menjadi lebih umum dalam populasi. Sifat-sifat yang kurang menguntungkan tidak disampaikan sesering yang menguntungkan dan mereka menjadi kurang umum. Individu yang menghasilkan keturunan yang lebih banyak dibandingkan dengan yang lain dikatakan memiliki keberhasilan reproduksi yang lebih besar7. Periode yang panjang dari waktu geologi membuat variasi-variasi sukses terakumulasi dalam populasi sehingga generasi berikutnya mungkin berbeda dari leluhurnya. Dengan demikian, dalam waktu, spesies baru mungkin muncul8. Isolasi geografis juga berkontribusi terhadap pembentukan spesies baru. Populasi dari suatu spesies terisolasi secara geografis dari yang lain dan mereka mulai beradaptasi dengan lingkungan yang berbeda. Seiring waktu, ketika populasi terus merespon tekanan selektif yang berbeda (yaitu kondisi ekologi yang berbeda), mereka mungkin menjadi spesies yang berbeda. Sebelum Darwin, individu dari spesies yang tidak dianggap penting, sehingga tidak dipelajari. Tetapi Darwin mengakui keunikan individu dan menyadari bahwa variasi di antara mereka bisa menjelaskan bagaimana seleksi terjadi. Variasi yang menguntungkan diseleksi atau dipilih untuk bertahan hidup oleh alam, yang tidak menguntungkan dieliminasi. Unit seleksi alam adalah individu, unit evolusi adalah penduduk.karena individu tidak berubah secara genetik, tapi seiring waktu, populasi yang melakukannya.

CARA KERJA SELEKSI ALAMContoh yang paling sering dikutip untuk mengetahui cara kerja seleksi alam adalah perubahan warna dari ngengat (gambar2). Sebelum abad ke-19, varietas yang paling umum dari ngengat adalah warna abu-abu berbintik-bintik. Pada siang hari, ngengat beristirahat pada batang pohon tertutup lumut, warna mereka menyediakan kamuflase. Ada juga varietas abu-abu gelap dari spesies yang sama, tapi karena warna ngengat gelap tidak disamarkan, mereka dimakan oleh burung lebih sering sehingga mereka menjadi kurang umum. Dalam contoh ini, burung-burung adalah agen selektif dan mereka menerapkan tekanan selektif pada ngengat. Oleh karena itu, ngengat gelap menghasilkan lebih sedikit keturunan dari ngengat disamarkan. Namun, pada akhir abad ke-19, bentuk umum abu-abu telah hampir sepenuhnya digantikan oleh yang gelap karena perubahan lingkungan industri. Debu batubara dari pabrik-pabrik dan perapian menetap di pohon sehingga membunuh lumut dan membuat warna menjadi abu-abu gelap. Ngengat tetap beristirahat di pohon-pohon, tetapi yang abu-abu terang menjadi lebih mencolok karena pohon-pohon menjadi lebih gelap, dan mereka menjadi target burung. Karena lebih sedikit ngengat abu-abu terang tinggal cukup lama untuk bereproduksi, mereka menyumbangkan gen lebih sedikit untuk generasi berikutnya daripada yang ngengat gelap lakukan sehingga proporsi ngengat gelap menjadi lebih umum. Tapi ketika baik di Inggris dan Amerika Serikat mengurangi jumlah polusi udara, warna dominan dari ngengat sekali lagi menjadi abu-abu terang berbintik-bintik. Pergeseran evolusioner dalam menanggapi perubahan lingkungan disebut adaptasi. Contoh lain dari seleksi alam adalah burung pipit dari Kepulauan Galapagos dan resistensi antibiotik oleh bakteri.

Gambar 2. Contoh seleksi alamDasar-dasar perubahan evolusi yang dihasilkan oleh seleksi alam:1. Sebuah sifat akan diwariskan jika seleksi alam adalah untuk bertindak di atasnya. Karakteristik yang tidak herediter tidak akan diwariskan kepada generasi berikutnya.2. Seleksi alam tidak dapat terjadi tanpa variasi populasi dalam karakteristik yang diwariskan. Seleksi dapat bekerja hanya dengan variasi yang sudah ada.3. Kemampuan adalah ukuran relatif yang berubah karena perubahan lingkungan.4. Seleksi alam dapat bertindak hanya pada sifat yang mempengaruhi reproduksi. Jika karakteristik ini tidak diekspresikan sampai setelah organisme telah direproduksi, seleksi alam tidak bisa mempengaruhinya karena komponen tersebut sudah diteruskan kepada turunannya.Aspek penting lain dari seleksi alam adalah kesuburan karena hewan yang melahirkan lebih muda memberikan gen dengan kecepatan lebih cepat dari yang melahirkan keturunan lebih sedikit. Namun yang lebih penting adalh jumlah keturunan muda yang mampu bertahan sampai mereka bereproduksi. Hal ini disebut differensial keberhasilan reproduksi bersih (differential net reproductive success). Jumlah keturunan atau telur yang menetas dalam masa kawin adalah ukuran kesuburan sedangkan jumlah keturunan yang matang dan akhirnya mampu meninggalkan sarang adalah ukuran keberhasilan reproduksi bersih.

KENDALA TEORI EVOLUSI PADA ABAD KE-19Darwin berpendapat untuk konsep evolusi secara umum dan peran seleksi alam secara khusus tetapi ia tidak memahami mekanisme perubahan evolusioner. Seperti yang telah dilihat, seleksi alam bekerja pada variasi dalam spesies, tetapi baik Darwin maupun yang lain pada abad ke-19 memahami sumber variasi yang sebenarnya. Juga tidak ada yang mengerti bagaimana orang tua memberikan sifat-sifat kepada keturunannya. Saat itu dipercaya warisan itu adalah proses pencampuran di mana karakteristik orang tua dicampur bersama-sama untuk menghasilkan ekspresi menengah pada keturunannya. Mengingat gagasan ini, dapat dilihat mengapa hakikat gen tak terbayangkan dan nantinya diperkenalkan oleh Gregor Mendel pada awal abad ke-20. Tiga dekade pertama abad kedua puluh melihatkan penggabungan penemuan Mendel dan seleksi alam. Kemudian, pada tahun 1953, struktur deoksiribonukleat acid (DNA) ditemukan yang diikuti kemajuan bidang genetika lainnya termasuk urutan genom manusia. Pada akhirnya mungkin kita sedang di ambang pengungkapan rahasia yang tersisa dari proses evolusi.

OPOSISI TERHADAP EVOLUSIAda sejumlah alasan mengapa masih banyak orang tidak percaya bahwa evolusi terjadi, yaitu:1. Mekanisme evolusi yang kompleks dan tidak ada penjelasan yang sederhana penjelasan2. Kebanyakan orang dibesarkan dalam sistem kepercayaan yang tidak menekankan kesinambungan biologis antara spesiesDASAR BIOLOGI KEHIDUPANSELSel merupakan unit dasar kehidupan pada semua organisme hidup. Dapat membentuk organisme uniseluler bahkan mementuk kehidupan yang kompleks, yang memiliki miliaran sel. Seorang dewasa manusia dapat mempunyai sebanyak 1.000 miliar sel. Kehidupan di bumi dapat ditelusuri kembali 3,7 milyar tahun yang lalu, dimana ditemukan dua jenis sel yaitu: sel prokariotik (yaitu bakteri dan ganggang biru-hijau) dan sel eukariotik (1,2 miliar tahun yang lalu). Sel eukariota adalah struktur tiga dimensi yang terdiri dari karbohidrat, lemak, asam nukleat, protein juga mengandung organel-organel, satu diantaranya adalah nukleus. Di dalam nucleus ada dua struktur yang mengandung informasi genetik, yaitu DNA dan ribonucleic acid (RNA). Ada beberapa tipe sel, yaitu: sel somatik yang membentuk jaringan tubuh, dan sel gamet yang berfungsi untuk reproduksi. STRUKTUR DAN REPLIKASI DNADNA berfungsi dalam pembentukan sel dan pewarisan organisme. DNA terdiri dari dua rantai heliks yang terdiri dari struktur yang lebih kecil yaitu nukleotida. Sebuah rantai nukleotida terdiri dari gula, fosfat, dan salah satu dari empat basa nitrogen. Kedua rantai yang diikat bersama oleh ikatan yang dibentuk oleh basa-basanya. Adenin (A) adalah komplemen dari Timin (T), dan Guanin (G) adalah komplemen dari Sitosin (C).Organisme dapat tumbuh dan berkembang serta jaringan yang rusak dapat diperbaiki dikarenakan sel memperbanyak diri yang dimungkinkan oleh pembelahan sel. Pembelahan sel juga diikuti oleh replikasi DNA dimana masing-masing rantai DNA membentuk rantai basa komplemennya. Pada proses akhirnya akan terbentuk dua sel yang sama identik satu sama lain.SINTESIS PROTEINSalah satu aktivitas penting dari DNA adalah sintesis protein. Protein merupakan molekul yang kompleks dan membentuk tiga dimensi. Protein merupakan komponen struktural utama dari jaringan. Enzim adalah protein yang berfungsi memulai dan mempercepat reaksi kimia dalam tubuh. Protein terdiri dari molekul yang lebih kecil yaitu asam amino. Ribosom membantu mengubah pesan genetik dari DNA menjadi protein. Messenger RNA (mRNA) membawa pesan genetik dari inti sel ke ribosom. RNA transfer (tRNA), ditemukan dalam sitoplasma, dan mengikat satu asam amino tertentu. RNA berbeda dari DNA dalam tiga hal penting: beruntai tunggal, terdiri dari tipe gula yang berbeda dan berisi basa urasil sebagai pengganti basa timin DNA.Sintesis protein terdiri dari proses transkripsi dan translasi. Proses Transkripsi yaitu proses dimana sebagian DNA terurai dan berfungsi sebagai template untuk pembentukan untai mRNA baru. Proses Translasi adalah penerjemahan kodon mRNA oleh ribosom sehingga tRNA dapat membawa asam amino yang sesuai dengan kodon mRNA. Asam-asam amino ini kemudian dirangkai menjadi protein.GEN, REGULASI GEN DAN MUTASI Gen adalah seluruh urutan basa DNA yang bertanggung jawab untuk sintesis protein atau bagian dari protein. Proses mutasi terjadi bila urutan basa pada gen diubah, kemudian sintesis protein mungkin mengalami kesalahan yang dapat menyebabkan fungsi berubah. Beberapa gen dapat bekerja semata-mata untuk mengkontrol ekspresi gen yang lain dengan cara membuat produk yang dapat membuat segmen DNA lainnya on atau off. Contoh gen regulator yang paling penting adalah Homebox atau Hox genes. Cara terbaik untuk mengetahui bagaimana materi genetic berfungsi adalah dengan melihat apa yang terjadi ketika materi tersebut berubah atau mutasi. Perubahan pada kode genetik dapat mengarah kepada mutasi titik (point mutation) yang di dalam proses evolusi penting karena menyebabkan berbagai variasi baru dalam spesies.KROMOSOMRantai DNA umumnya berada dalam keadaan tidak berupa kumparan yang disebut kromatin, sedangkan dalam proses pembelahan sel kromatin akan memadat dan dapat terlihat di bawah mikroskop. Keadaan rantai DNA yang demikian disebut kromosom. Terdapat dua macam kromosom yaitu autosom dan kromosom sex. Salah satu cara yang sering digunakan untuk memeriksa kromosom adalah dengan memproduksi kariotip yang dilihat pada saat pembelahan sel.PEMBELAHAN SEL (MITOSIS DAN MEIOSIS)Mitosis adalah pembelahan sel somatik yang akan menghasilkan dua sel anak yang identik dengan sel sebelumnya sedangkan meiosis adalah pembelahan sel untuk memproduksi sel gamet dengan hanya mempunyai setengah dari komposisi sel sebelumnya yang dapat mereproduksi individu baru. Perbandingan mitosis dan meiosis dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Perbandingan mitosis dan meiosis

SIGNIFIKAN EVOLUSI DARI MEIOSISMeiosis dan reproduksi seksual adalah inovasi evolusi yang sangat penting karena akan meningkatkan variasi genetik lebih cepat daripada mutasi. Hasil dari reproduksi bukan individu klon yang sama identik karena merupakan kombinasi informasi genetik dari kedua orang tuanya. Dan pada meiosis terjadi pengaturan random pada pasangan kromosom. Setiap induk dapat memproduksi 8 juta gamet yang berbeda, dari kedua induk terdapat 70 trilyun kombinasi genetic sehinggan tidak ada individu yang sama persis.

PRINSIP GENETIKA MENDELGregor Mendel (1822-1884) meletakkan prinsip-prinsip dasar hereditas. Ia menjelajahi ciri-ciri fisik (fenotip) yang dapat ditunjukkan oleh tanaman hibrida. Hybrid adalah keturunan dari individu-individu yang berbeda sehubungan dengan ciri-ciri tertentu atau aspek tertentu dari genetik.Segregasi (prinsip pertama)Setiap induk mempunyai pasangan gen dan keturunannya mendapat satu bagian dari tiap induk. Selama produksi gamet, anggota dari setiap pasangan gen terpisah sehingga setiap gamet mengandung salah satu anggota pasangan. Selama pembuahan, jumlah kromosom penuh dipulihkan dan anggota dari gen atau alel pasangan bertemu kembali.Dominan dan ResesifSifat resesif tidak dapat diekspresikan dalam heterozigot. Untuk alel resesif pengungkapannya harus dalam keadaan homozigot.Alel dominan mencegah ekspresi alel resesif. Homozigot, memiliki alel yang sama pada lokus yang sama pada kedua anggota dari sepasang kromosom, dapat dominan dan resesif. Heterozigot, memiliki alel berbeda pada lokus yang sama pada anggota dari sepasang kromosom.Independent Assortment (prinsip kedua)Distribusi sepasang alel menjadi gamet tidak mempengaruhi distribusi pasangan lain. Gen-gen mengendalikan sifat yang berbeda diwariskan secara independen satu sama lain.

WARISAN MENDEL PADA MANUSIAMendelian Traits adalah karakteristik yang dipengaruhi oleh alel hanya pada satu lokus genetik. Sampai saat ini lebih dari 17.000 karateristik manusia yang berhubungan dengan prinsip Mendel dan sebagian besat tidak tampak dalam fenotip. Selain dominan dan resesif terdapat sifat kodominan yaitu ekspresi dua alel yang saling mempengaruhi pada heterozigot.

POLA-POLA PENURUNAN SIFATAda 6 pola modifikasi dari Mendel yaitu: 1. Autosomal dominant2. Autosomal recessive3. X-linked recessive4. X-linked dominant5. Y-linked6. MitochondrialSelain itu terdapat pola penurunan sifat non mendel yang disebut poligenik. Poligenik dipengaruhi oleh gene pada dua atau lebih lokus, contohnya pada warna kulit, warna iris mata, warna rambut dan tinggi badan.FAKTOR GENETIK DAN LINGKUNGANFenotip bukan semata-mata ekspresi dari genotip, istilah genotip dan fenotip merujuk pada seluruh genetik dan karakteristik fisik individu. Genotip menetapkan batas dan potensi untuk pengembangan , tetapi juga berinteraksi dengan lingkungan yang akan mempengaruhi banyak aspek dari fenotip. Banyak sifat poligenik dipengaruhi oleh faktor lingkungan, contohnya tinggi badan yang dipengaruhi oleh nutrisi selama masa pertumbuhan dan perkembangannya. Sifat Mendel sangat sedikit dipengaruhi oleh faktor lingkungan, sebagai contoh golongan darah ABO tidak akan berubah meskipun dipengaruhi oleh diet, paparan UV, suhu, dan sebagainya. TEORI EVOLUSI MODERNPada awal abad ke-20, dasar bagi teori evolusi telah dikembangkan. Darwin dan Wallace telah menjelaskan seleksi alam 40 tahun sebelumnya, dan penemuan kembali oleh Mendel pada tahun 1900 memberikan kontribusi besar lainnya yaitu mekanisme untuk warisan. Selama 30 tahun pertama abad ke-20, beberapa ilmuwan berpendapat bahwa mutasi adalah faktor utama dalam evolusi, sementara yang lain menekankan seleksi alam, dan penggabungan kedua pandangan baru terjadi pada pertengahan 1930-an.

THE MODERN SINTESISYang membawa kedua dasar ilmu biologi (mutasi dan seleksi alam) adalah ilmuwan bernama Julian Huxley dan menyebutnya sebagai Sintesis Modern, mendefinisikan evolusi sebagai proses dua tahap, yaitu: 1. Produksi dan redistribusi variasi 2. Seleksi alam bekerja pada variasi ini, dimana perbedaan diwariskan, atau variasi, antara individu-individu berbeda-beda mempengaruhi kemampuan mereka untuk berhasil mereproduksi

DEFINISI EVOLUSI SAAT INIDari sudut pandang genetik modern, kita mendefinisikan evolusi sebagai perubahan dalam frekuensi alel dari satu generasi ke generasi berikutnya. Frekuensi alel adalah indikator genetik dari kelompok (populasi) dimana terjadinya pertukaran gen. Mikroevolusi adalah perubahan kecil yang terjadi diantara spesies seperti perubahan pada frekuensi alel. Makroevolusi adalah perubahan yang terjadi setelah beberapa generasi dan menimbulkan spesies baru. Evolusi adalah proses dua tahap yaitu variasi genetic harus diproduksi oleh mutasi dan kemudian terjadi seleksi alam.

FAKTOR PENGHASIL DAN PENDISTRIBUSI VARIASIMutasiSalah satu jenis mutasi adalah perubahan dalam DNA. Jika terjadi substitusi tunggal basa DNA dengan basa yang lain disebut mutasi titik. Mutasi titik harus terjadi pada sel kelamin jika penting untuk proses evolusi karena evolusi adalah perubahan pada frekuensi alel antar generasi dan mutasi yang terjadi pada sel somatik, tetapi tidak dalam gamet, tidak diteruskan kepada keturunannya. Ketika mutasi dikombinasikan dengan seleksi alam, tidak hanya terjadi perubahan evolusioner tetapi bisa terjadi lebih cepat. Mutasi adalah kekuatan kreatif dasar dalam evolusi karena dapat menghasilkan gen baru yang mengarah pada variasi.Gene flowAliran gen merupakan pertukaran gen antara populasi. Jika individu bergerak sementara, dan pasangan dalam populasi baru (meninggalkan kontribusi genetik), mereka tidak selalu tetap dalam populasi. Contoh: Keturunan dari tentara AS dan perempuan Vietnam merupakan gene flow, meskipun ayah mereka telah kembali ke penduduk asli mereka.

Drift genetika Pergeseran genetik adalah faktor acak dalam evolusi , dan itu langsung berhubungan dengan ukuran populasi . Pergeseran genetik dapat terjadi karena populasi yang kecil. Alel dengan frekuensi rendah mungkin tidak akan diteruskan kepada keturunannya, sehingga mereka akhirnya menghilang dari populasi. Kuranganya keragaman genetik disebut bottleneck genetic dan dampaknya akan sangat merugikan spesies.RekombinasiDalam reproduksi seksual spesies kedua orang tua memberikan kontribusi gen kepada keturunannya. Informasi genetik berubah pada setiap generasi. Rekombinasi tidak mengubah komposisi alel pada bagian kromosom, namun menghasilkan kombinasi gen yang dapat menjadi material bagi seleksi alam untuk bersikap.

KERJA SELEKSI ALAM VARIASISeleksi alam menyebabkan arah perubahan frekuensi alel. Ini berarti bahwa seleksi alam dapat meningkatkan atau menurunkan frekuensi alel tertentu dari waktu ke waktu dengan cara yang bermanfaat dalam pengaturan lingkungan yang spesifik. Jika ada perubahan lingkungan jangka panjang dalam arah yang konsisten, maka frekuensi alel juga harus bergeser secara bertahap di setiap generasi.

Referensi:Jurmain R, Kilgore L, Trevathan W, Ciochon WRL. Introduction to physical anthropology.11th ed. USA,The Thomas Corporation.2008:18-93