Evolusi merupakan perubahan makhluk hidup dalam jangka waktu yang usang dan berlangsung perlahan-lahan. Evolusi berkaitan dengan perubahan sifat genetik yang diwariskan kepada keturunannya, akhirnya sifat keturunan akan berbeda dengan sifat induknya. Adanya variasi genetik akan memunculkan sifat-sifat gres yang disebabkan lantaran adanya mutasi gen. Seleksi alam juga merupakan prosedur evolusi. Individu-individu akan menyesuaikan diri dan berjuang untuk mempertahankan hidupnya, sehingga individu akan mengalami perubahan morfologi, fisiologi, dan tingkah laku. Faktor-faktor yang besar lengan berkuasa di dalam prosedur evolusi antara lain menyerupai berikut.
Mutasi sanggup terjadi pada gen (mutasi gen) dan juga sanggup terjadi pada kromosom (mutasi kromosom). Mutasi gen mengakibatkan terjadinya penyimpangan sifat-sifat individu dari sifat yang normal. Terjadinya mutasi ini ada yang dipengaruhi oleh faktor luar, dan ada juga yang dipengaruhi oleh faktor dalam (rekombinasi gen-gen). Mutasi yang menguntungkan akan menghasilkan keturunan yang adaptif, sedangkan mutasi yang merugikan merupakan mutasi letal dan akan menghasilkan keturunan yang kurang adaptif. Mutasi letal biasanya terjadi pada individu homozigot resesif.
Mutasi gen yang tidak dipengaruhi oleh faktor luar mempunyai 2 sifat, yaitu: jarang terjadi, alasannya yaitu tidak setiap rekombinasi gen mengakibatkan mutasi dan kebanyakan tidak menguntungkan. Namun mutasi ini mutasi ini tetap merupakan salah satu prosedur evolusi yang sangat penting, termasuk dalam hal pembentukkan species gres dengan sifat-sifat yang lebih baik.
Jika mutasi ini kita berlangsung selama periode evolusi dari suatu species, maka tetap akan mendapat angka mutasi yang besar. Hal ini terjadi karena:
Angka laju mutasi yaitu angka yang mengatakan berapakah jumlah gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh satu individu dari suatu species. Sebagai pola data sebagai berikut:
Kemungkinan terjadinya mutasi yang menguntungkan selama species itu ada yaitu sebagai berikut.
Makara sekalipun mutasi tersebut jarang terjadi dan mutasi yang menguntungkan sangat kecil kemungkinannya, tetapi jikalau ditinjau selama periode evolusi suatu species maka kemungkinan terjadinya mutasi yang adaptif akan tetap besar. Ada tiga fakta penting yang muncul pada bencana mutasi, yaitu: mutasi muncul secara impulsif dan tidak di arahkan oleh alam, mutasi sanggup terjadi lagi pada mutan, dan mutasi pada umumnya merugikan organisme yang mengalaminya.
2. Frekuensi gen dalam Populasi
Frekuensi gen yaitu perbandingan antara gen yang satu dengan gen lainnya di dalam suatu populsi. Misal suatu populasi mempunyai gen lebih banyak didominasi A dan gen resesif a. Kedua gen tersebut sama-sama adaptif. Maka generasi yang bergenotif AA, Aa maupun aa mempunyai daya fertilitas dan viabelitas yang sama.
Misalnya populsi tersebut dimulai dengan 50% AA jantan dan 50% aa betina, maka dalam generasi (F1) semua populasi bergenotif Aa. Apabila dilakukan perkawinan F1 dengan F1 maka frekuensi genotif F2 yaitu = 25 AA : 50 Aa : 25 aa atau ¼ AA :½ Aa : ¼ aa
Berdasarkan perhitungan tersebut maka frekuensi keseimbangan genotif F2 yaitu hasil kali frekuensi gen dari masing-masing induknya, yaitu : (A + a) (A + a) = AA + 2 Aa + aa = A2 + Aa + a2
Demikian pula pada generasi F3 tetap menyerupai pada F2 yaitu 1 : 2 : 1. Makara apabila setiap individu dari banyak sekali kesempatan melaksanakan perkawinan yang sama dan berlangsung secara acak, serta setiap genotif mempunyai variabilitas yang sama maka perbandingan antara genotif yang satu denganyang lainnya dari generasi ke generasi yaitu tetap sama.
3. Hukum Hardy-Weinberg
Hardy yaitu spesialis matematika dari Inggris, sedangkan Weinberg yaitu spesialis fisika dari Jerman. Keduanya mencetuskan aturan kesetimbangan populasi menurut analisis matematisnya. Hukum kesetimbangan tersebut dinamakan Hukum Hardy-Weinberg. Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi gen dalam suatu populasi akan selalu konstan dari generasi ke generasi berikutnya meskipun anggota populasi saling kawin secara acak.
Jika dalam suatu populasi terjadi perkawinan antara dua individu heterozigot (misal, Bb) maka kita akan menemukan 25 % dari keturunannya homozigot lebih banyak didominasi (BB), 50 % heterozigot (Bb) menyerupai tetuanya dan 25 % homozigot resesif (bb). Perhatikan Diagram 1. Dalam individu ini frekuensi alel B yaitu 50 % dan frekuensi alel b juga 50 %.
Jumlah keturunan tersebut jikalau ditambahkan hasilnya adalah: Bb + Bb + bb = 0.25 + (0.25+0.25) + 0.25 = 1 Apabila dengan rumus matematis sanggup dinyatakan dengan:
(p+q)2 = p2 + 2pq + q2
p2 = % individu lebih banyak didominasi homozigot
p = Frekuensi alel dominan
q2 = % individu resesif homozigot
q = Frekuensi alel resesif
2 pq = % individu heterozigot
Jika kita masukkan angkanya menjadi, (0.5+ 0.5)2 = 0.52 + 2 (0.5)(0.5) + 0.52 = 0.25 + 0.5 + 0.25 = 1 Ternyata hasilnya masih konstan sehingga sanggup dirumuskan bahwa : p2 + 2 pq + q2 = 1 dan p + q = 1
4. Perubahan Perbandingan Frekuensi Gen
Hukum hardy-weinber tidak selalu menghasilkan angka perbandingan yang tetap dari generasi ke generasi. Ini berarti dalam populasi frekuensi gen sanggup mengalami perubahan. Faktor yang mengakibatkan perubahan frekuensi gen antara lain :
a. Mutasi
Terjadinya mutasi pada satu atau beberapa gen akan menimbulkan adanya perubahan kesetimbangan gen-gen. Contohnya yaitu gen b yang menghipnotis rambut tikus berwarna putih yaitu normal. Kemudian, bermutasi menjadi gen B yang mengakibatkan rambut tikus berwarna kuning. Gen ini mengakibatkan letal apabila dalam keadaan homozigot BB. Maka:
b. Seleksi Alam
Apabila gen A mempunyai viabilitas lebih rendah dari gen a, atau gen A mempunyai mempunyai daya fertilitas lebih baik dari gen a, maka jumlah individu dengan gen A dalam populasi itu akan bertambah, sedangkan individu dengan gen a akan berkurang. Contoh untuk mutasi gen sekaligus seleksi alam adalah: Di danau buatan AS, selain katak normal (A) ditemukan pula katak berkaki banyak dan mandul (a). Jika populasi dari katak (Aa) saling mengadakan perkawinan, berapakah perbandingan genotip AA : Aa : aa dalam populasi tersebut pada generasi berikutnya bila diketahui:
Perbandingan genotip keturunan populasi asal yaitu 27 AA : 54 Aa : 27 aa = 1 : 2 : 1. Perbandinhan antara individu yang subur (normal) dengan mandul yaitu (AA + Aa) : aa = (27 + 54) : 27 = 81 : 27 = 3 : 1. Berarti dari seluruh individu yang normal (subur) terdiri atas 1/3 bergenotip AA dan 2/3 Aa. Oleh lantaran itu kemungkinan terjadinya perkawinan antara induk-induk tersebut adalah:
c. Migrasi (emigrasi dan Imigrasi)
Migrasi mengakibatkan frekuensi gen akan berubah . Salah satu misalnya yaitu Xylopa nobilis (kumbang) antara kawasan manado dengan kepulauan sangihe. Kumbang-kumbang di dua kawasan tersebut mengatakan perbedaan genetika. Karena sesuatu hal, kumbang kayu di pulau sangihe bermigrasi ke manado. Pada kumbang tersebut terjadi interhibridisasi sehingga terjadi perubahan frekuensi gen pada generasi selanjutnya.
d. Rekombinasi dan seleksi
Rekombinasi merupakan penggabungan gen-gen melalui perkawinan silang. Genotip rekombinan tidak sama dengan induknya. Sehubungan dengan itu rekombinasi gen menimbulkan perubahan gen pada generasi berikutnya. Seleksi yaitu perjuangan insan menentukan jenis binatang atau tumbuhan sesuai dengan keinginannya. Umumnya yang diseleksi atau dipilih yaitu jenis yang bersifat unggul.
e. Perubahan alam sekitar.
Perubahan alam sekitar dan adanya prosedur isolasi sanggup mengakibatkan populasi dari species terpisah, akhirnya berubah menjadi species-species baru. Contoh: Xylopa nobilis pulau sangihe dengan Xylocopa nobilis di menado, dan Burung finch di kepulauan Galapagos dengan burung Finch di daratan Amerika Selatan
Mutasi gen yang tidak dipengaruhi oleh faktor luar mempunyai 2 sifat, yaitu: jarang terjadi, alasannya yaitu tidak setiap rekombinasi gen mengakibatkan mutasi dan kebanyakan tidak menguntungkan. Namun mutasi ini mutasi ini tetap merupakan salah satu prosedur evolusi yang sangat penting, termasuk dalam hal pembentukkan species gres dengan sifat-sifat yang lebih baik.
Jika mutasi ini kita berlangsung selama periode evolusi dari suatu species, maka tetap akan mendapat angka mutasi yang besar. Hal ini terjadi karena:
- Setiap gamet mengandung beribu-ribu gen.
- Setiap individu bisa menghasilkan beribu-ribu bahkan berjuta-juta gamet dalam satu generasi
- Jumlah generasi yang dihasilkan oleh suatu species selama kurun waktu species itu banyak sekali.
Angka laju mutasi yaitu angka yang mengatakan berapakah jumlah gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh satu individu dari suatu species. Sebagai pola data sebagai berikut:
- Angka laju mutasi per gen = 1 : 100.000
- Jumlah gen dalam satu individu yang bisa bermutasi = 1000
- Perbandingan mutasi yang menguntungkan dengan mutasi yang merugikan = 1 : 1000
- Jumlah populasi setiap generasi = 200 juta
- Jumlah generasi selama species itu ada = 5000
Kemungkinan terjadinya mutasi yang menguntungkan selama species itu ada yaitu sebagai berikut.
- Pada satu individu: = 1/100.000 x 1000 x 1/1000 = 1/100.000
- Pada tiap generasi = 1/100.000 x 200.000.000 = 2000
- Selama species itu ada (5000 generasi) = 2000 x 5000 = 10.000.000
Makara sekalipun mutasi tersebut jarang terjadi dan mutasi yang menguntungkan sangat kecil kemungkinannya, tetapi jikalau ditinjau selama periode evolusi suatu species maka kemungkinan terjadinya mutasi yang adaptif akan tetap besar. Ada tiga fakta penting yang muncul pada bencana mutasi, yaitu: mutasi muncul secara impulsif dan tidak di arahkan oleh alam, mutasi sanggup terjadi lagi pada mutan, dan mutasi pada umumnya merugikan organisme yang mengalaminya.
2. Frekuensi gen dalam Populasi
Frekuensi gen yaitu perbandingan antara gen yang satu dengan gen lainnya di dalam suatu populsi. Misal suatu populasi mempunyai gen lebih banyak didominasi A dan gen resesif a. Kedua gen tersebut sama-sama adaptif. Maka generasi yang bergenotif AA, Aa maupun aa mempunyai daya fertilitas dan viabelitas yang sama.
Misalnya populsi tersebut dimulai dengan 50% AA jantan dan 50% aa betina, maka dalam generasi (F1) semua populasi bergenotif Aa. Apabila dilakukan perkawinan F1 dengan F1 maka frekuensi genotif F2 yaitu = 25 AA : 50 Aa : 25 aa atau ¼ AA :½ Aa : ¼ aa
Berdasarkan perhitungan tersebut maka frekuensi keseimbangan genotif F2 yaitu hasil kali frekuensi gen dari masing-masing induknya, yaitu : (A + a) (A + a) = AA + 2 Aa + aa = A2 + Aa + a2
Demikian pula pada generasi F3 tetap menyerupai pada F2 yaitu 1 : 2 : 1. Makara apabila setiap individu dari banyak sekali kesempatan melaksanakan perkawinan yang sama dan berlangsung secara acak, serta setiap genotif mempunyai variabilitas yang sama maka perbandingan antara genotif yang satu denganyang lainnya dari generasi ke generasi yaitu tetap sama.
3. Hukum Hardy-Weinberg
Hardy yaitu spesialis matematika dari Inggris, sedangkan Weinberg yaitu spesialis fisika dari Jerman. Keduanya mencetuskan aturan kesetimbangan populasi menurut analisis matematisnya. Hukum kesetimbangan tersebut dinamakan Hukum Hardy-Weinberg. Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi gen dalam suatu populasi akan selalu konstan dari generasi ke generasi berikutnya meskipun anggota populasi saling kawin secara acak.
Jika dalam suatu populasi terjadi perkawinan antara dua individu heterozigot (misal, Bb) maka kita akan menemukan 25 % dari keturunannya homozigot lebih banyak didominasi (BB), 50 % heterozigot (Bb) menyerupai tetuanya dan 25 % homozigot resesif (bb). Perhatikan Diagram 1. Dalam individu ini frekuensi alel B yaitu 50 % dan frekuensi alel b juga 50 %.
| Alel | B (0,5) | b (0,5) |
|---|---|---|
| B (0,5) | BB (0,5) | Bb (0,25) |
| b (0,5) | Bb (0,25) | bb (0,25) |
(p+q)2 = p2 + 2pq + q2
p2 = % individu lebih banyak didominasi homozigot
p = Frekuensi alel dominan
q2 = % individu resesif homozigot
q = Frekuensi alel resesif
2 pq = % individu heterozigot
Jika kita masukkan angkanya menjadi, (0.5+ 0.5)2 = 0.52 + 2 (0.5)(0.5) + 0.52 = 0.25 + 0.5 + 0.25 = 1 Ternyata hasilnya masih konstan sehingga sanggup dirumuskan bahwa : p2 + 2 pq + q2 = 1 dan p + q = 1
4. Perubahan Perbandingan Frekuensi Gen
Hukum hardy-weinber tidak selalu menghasilkan angka perbandingan yang tetap dari generasi ke generasi. Ini berarti dalam populasi frekuensi gen sanggup mengalami perubahan. Faktor yang mengakibatkan perubahan frekuensi gen antara lain :
a. Mutasi
Terjadinya mutasi pada satu atau beberapa gen akan menimbulkan adanya perubahan kesetimbangan gen-gen. Contohnya yaitu gen b yang menghipnotis rambut tikus berwarna putih yaitu normal. Kemudian, bermutasi menjadi gen B yang mengakibatkan rambut tikus berwarna kuning. Gen ini mengakibatkan letal apabila dalam keadaan homozigot BB. Maka:
b. Seleksi Alam
Apabila gen A mempunyai viabilitas lebih rendah dari gen a, atau gen A mempunyai mempunyai daya fertilitas lebih baik dari gen a, maka jumlah individu dengan gen A dalam populasi itu akan bertambah, sedangkan individu dengan gen a akan berkurang. Contoh untuk mutasi gen sekaligus seleksi alam adalah: Di danau buatan AS, selain katak normal (A) ditemukan pula katak berkaki banyak dan mandul (a). Jika populasi dari katak (Aa) saling mengadakan perkawinan, berapakah perbandingan genotip AA : Aa : aa dalam populasi tersebut pada generasi berikutnya bila diketahui:
- Keturunan dari populasi asal terdiri atas : 27 individu AA, 54 individu Aa, dan 27 aa
- Jumlah perkawina yang terjadi yaitu 45
- Jumlah individu yang dihasilkan dari setiap perkawinan yaitu 10 individu.
Perbandingan genotip keturunan populasi asal yaitu 27 AA : 54 Aa : 27 aa = 1 : 2 : 1. Perbandinhan antara individu yang subur (normal) dengan mandul yaitu (AA + Aa) : aa = (27 + 54) : 27 = 81 : 27 = 3 : 1. Berarti dari seluruh individu yang normal (subur) terdiri atas 1/3 bergenotip AA dan 2/3 Aa. Oleh lantaran itu kemungkinan terjadinya perkawinan antara induk-induk tersebut adalah:
- AA x AA = 1/9 x 45 = 5
- AA x Aa = 2/9 x 45 = 10
- Aa x AA = 2/9 x 45 = 10
- Aa x Aa = 4/9 x 45 = 20
c. Migrasi (emigrasi dan Imigrasi)
Migrasi mengakibatkan frekuensi gen akan berubah . Salah satu misalnya yaitu Xylopa nobilis (kumbang) antara kawasan manado dengan kepulauan sangihe. Kumbang-kumbang di dua kawasan tersebut mengatakan perbedaan genetika. Karena sesuatu hal, kumbang kayu di pulau sangihe bermigrasi ke manado. Pada kumbang tersebut terjadi interhibridisasi sehingga terjadi perubahan frekuensi gen pada generasi selanjutnya.
d. Rekombinasi dan seleksi
Rekombinasi merupakan penggabungan gen-gen melalui perkawinan silang. Genotip rekombinan tidak sama dengan induknya. Sehubungan dengan itu rekombinasi gen menimbulkan perubahan gen pada generasi berikutnya. Seleksi yaitu perjuangan insan menentukan jenis binatang atau tumbuhan sesuai dengan keinginannya. Umumnya yang diseleksi atau dipilih yaitu jenis yang bersifat unggul.
e. Perubahan alam sekitar.
Perubahan alam sekitar dan adanya prosedur isolasi sanggup mengakibatkan populasi dari species terpisah, akhirnya berubah menjadi species-species baru. Contoh: Xylopa nobilis pulau sangihe dengan Xylocopa nobilis di menado, dan Burung finch di kepulauan Galapagos dengan burung Finch di daratan Amerika Selatan
Mekanisme Evolusi
Reviewed by dannz
on
9:36 AM
Rating:
Reviewed by dannz
on
9:36 AM
Rating:
