Spesiasi
Biodiversitas dari planet bumi merupakan hasil dari 2 proses utama: spesiasi
dan kepunahan.
Apa yang dinamakan spesies? Spesies merupakan suatu kelompok yang
saling kawin-mawin (interbreeding group) dan berbeda dengan kelompok
yang saling kawin yang lain.
Pertukaran material genetik antara kelompok tersebut melalui mekanisme
isolasi (baik sebelum mau pun setelah perkawinan).
Isolasi sebelum perkawinan:
• Isolasi musiman atau habitat: lawan jenis tidak dapat ditemui karena
matang kawin pada musim yang berbeda atau terdapat pada habitat
berbeda.
• Isolasi seksual atau polalaku: kedua jenis kelamin dari dua spesies
binatang mungkin terdapat pada lokasi dan waktu yang sama tetapi
pola “berpasangannya” berbeda sehingga mencegah perkawinan.
Misal, Drosophila melanogaster dan Drosophila simulans tidak
berkawin meskipun dalam lokasi yang sama karena polalaku yang
berbeda.
Isolasi setelah perkawinan:
• Mortalitas gametik: sperma atau telur dibinasakan karena perkawinan
antara spesies. Tepung sari tidak mampu tumbuh pada stigma dari
spesies lain.
• Mortalitas sigotik dan inviabilitas hibrid: telur mengalami fertilisasi tetapi
tidak dapat berkembang, atau berkembang menjadi organisme tetapi
dengan viabilitas yang menurun.
• Sterilitas hibrid: hibrid memiliki viabilitas normal tetapi steril secara
reproduktif.
Spesiasi adalah pembentukan spesies baru dan berbeda dari spesies
sebelumnya dalam kerangka evolusi.
Spesiasi terjadi dalam 2 cara berbeda: alopatrik dan simpatrik.
Spesiasi alopatrik : spesiasi melalui isolasi geografik
Spesiasi simpatrik : spesiasi tanpa isolasi geografik
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.
Syarat berlakunya asas Hardy-Weinberg
Setiap gen mempunyai viabilitas dan fertilitas yang sama
Perkawinan terjadi secara acak
Tidak terjadi mutasi gen atau frekuensi terjadinya mutasi, sama besar.
Tidak terjadi migrasi
Jumlah individu dari suatu populasi selalu besar
Jika syarat-syarat tersebut terpenuhi, maka frekuensi alel dan frekuensi genotipe dalam suatu populasi akan konstan dan evolusi pun tidak akan terjadi. Tetapi dalam kehidupan, syarat-syarat tersebut tidak mungkin terpenuhi sehingga evolusi dapat terjadi.
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:
1. menghasilkan spesies yang adaptif dan
2. menghasilkan spesies yang mempunyai vitalitas (daya hidup) dan viabilitas (kelangsungan hidup) yang tinggi.
Sebaliknya, mutasi dikatakan merugikan bila mutasi:
1. menghasilkan alel yang mengakibatkan mutasi letal (mematikan),
2. 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 dalamgene pool. Namun biasanya ada dua alel atau lebih untuk tiap gen, masing-masing mempunyai suatu frekuensi relative (proporsi) tersendiri dalam gene pool.
Kecenderungan Baru Tentang Teori Evolusi
Ada beberapa konsep baru mengenai evolusi yaitu teori netral,dimana teori ini yang menerangkan bahwa pada level molekul ,seleksi alam tidak selalu bekerja.Bagian DNA atau protein yang bebas daru seleksi akan mengalamiu evolusi netral.Evolusi netral adalah evolusi yang menghasilkan keanekaragaman tanpa fungsi tertentu,contoh keanekaragaman isozim.mutasi netral adalah mutasi yang mekahirkan sifat baru tanpa dibebani seleksi alam.
Evolusi Sintersis
• Teori Darwin (Seleksi Alam)
• Bekerja pada level genetika
• Cara bekerjanya = evolusi mikro
• Mengikuti hukum Hardi-Weinberg
• Sebagai perubahan frekuensi gen dalam populasi
• Dapat diamati dalam percobaan spesies model (Bakteri,lalat buah,dsb)
Teori Endosimbiosis
• Bukti-bukti anatomi saluler dan sub-saluler organel bermembran rangkap
• Perilaku organel bermembran rangkap mirip dengan sel prokariotik
• Gen-gen dalam organel bermembran rangkap mirip dengan gen-gen prokariotik
• Studi filogeni mulekuler dan homologi sekuens DNA ribosomal berbagai spesies prokarit dengan DNA ribosomal pada mitokondira dan kloroplastida
Mekanisme Evolusi Molekuler
• Mutasi DNA non menjadi DNA fungsional.Pengalihan fungsi gen-gen yang sama untuk fungsi saluler yang berbeda
• Studi gen-gen Cluster dan keluarga gen
Kecenderungan baru Evolusi
• Mendasarkan diri pada informasi DNA
• Evolusi anorganik membentuk molekul yang bereplikasi di andtara populasi molekul dalam protosel
• Evolusi terbentuknya replikator yang independen hingga terbentuknya kromosom
• Evolusi terbentuknya RNA sebagai gen sekaligus enzim ->menuju pemisahan DNA dan protein->terbentuknya DNA gen dari protein enzim
• Evolusi terbentuknya sel bakteri purba->sel prokariot->sel eukariot
• Terbentuknya koloni aseksual dalam populasi->menjadi populasi seksual
• Evolusi organisme sel tunggal -> menjadi organisme sel majemuk
• Evolusi individu soliter menjadi kelompok organisasi koloni non reproduktif
• Evolusi terbentuknya masyarakat manusia dari kelompok protista
alpin - Bab evolusi merupakan bab yang membuat pelajaran biologi tidak lagi menjadi eskak karena dalam babini kita mempelajari berbagai macam teori tentang asal usul kehidupan yang masi belum pasti kepastian nya.tetapi dari semua itu bab inilah yang paling menarik karena sering menimbulkan banyak perdebatan antara kaum evolusioni dan creation.dimana kaum creation percaya segala sesuatu yang ada di bumi di ciptakan oleh yang Maha Kuasa.saya memperhatikan di zaman sekarang kaum evolusionis semakin terdesek karena mereka tidak memiliki cukup bukti yang valid.saya percaya bahwa dunia ini di ciptakan menurut kehendak yang maha kuasa,karena ialah pemilik dunia ini.
BalasHapuschan - bab evolusi seharusnya tidak dimasukan kedalam kurikulum biologi. karena masi banyak teori yang bertentangan satu sama lain. teori-teori tersebut tidak bisa dibuktukan secara valid. kita tahu bahwa dunia ini ada bukan karena adanya teori-teori tersebut, melainkan ada yang yang mencipta. jika bumi dan segala isinya ada karena evolusi, maka semua yang ada disekitar kita akan terus berevolusi termasuk manusia juga. sebenarnya, bukan evolusi kalau menurut saya. saya lebih setuju dengan teori mendel, bahwa semua yang ada bukan dari evolusi melainkan banyaknya variasi..
BalasHapusAndrei- bab evolusi merupakan salah satu bab yang menurut saya menarik karena membicarakan tentang asal-usul kehidupan nenek moyang menurut para peneliti.Banyak perdebatan terjadi antara kaum kreasionisme dengan evolusionis, disini kita diajak untuk berpikir dan menganalisis apakah benar evolusi merupakan dasar dari ciptaan karena evolusionis sudah menyertakan bukti2 yang valid. Akan tetapi kita tetap harus berpegang teguh dengan kepercayaan kita yaitu bahwa Allah yang maha kuasa menciptakan seluruh isi dunia. Kita boleh saja mengetahui tetapi jangan sampai terjerumus kedalamnya.
BalasHapus