Pengertian Evolusi Dan Teori Evolusi 0

Kurikulum 2006/2013

Kel a s

biologi

XII

EVOLUSI Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, kamu diharapkan memiliki kemampuan berikut. 1. Memahami teori-teori evolusi. 2. Memahami bukti-bukti evolusi. 3. Memahami mekanisme evolusi 4. Memahami hukum Hardy-Weinberg.

Tahukah kamu tentang orang utan? Orang utan adalah makhluk yang cerdas. Menurut Darwin, orang utan dianggap sebagai nenek moyang manusia. Untuk menjadi manusia, orang utan harus mengalami “perjalanan yang sangat panjang”. Benarkah demikian? Untuk lebih jelasnya kamu bisa mempelajari sesi Evolusi ini. Evolusi adalah perubahan pada makhluk hidup yang terjadi secara perlahan-lahan dan dalam waktu yang lama. Evolusi juga merupakan perkembangan makhluk hidup secara bertahap menuju kesempurnaan yang memerlukan waktu sangat lama.

A. Macam-Macam Evolusi Evolusi dapat dibagi menjadi beberapa macam, antara lain sebagai berikut. 1.

Berdasarkan akibat yang ditimbulkan Berdasarkan akibat yang ditimbulkannya, evolusi dibagi menjadi dua macam, yaitu: a.

Evolusi progresif adalah evolusi yang mengarah pada terbentuknya spesies baru yang mampu bertahan hidup dan berkelanjutan, misalnya evolusi pada manusia.

b.

2.

Evolusi regresif adalah evolusi yang mengarah kepada terbentuknya spesies baru yang tidak mampu bertahan hidup dan akhirnya punah. Misalnya evolusi pada dinosaurus.

Berdasarkan objek yang mengalami Berdasarkan objek yang mengalaminya, evolusi dibagi menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut a.

Evolusi kosmik adalah evolusi yang terjadi pada lingkungan abiotik. Misalnya, perubahan suatu daerah beberapa ratus atau ribu tahun yang lalu akan berbeda bila dibandingkan dengan keadaan sekarang.

b.

Evolusi organik (evolusi makhluk hidup) adalah evolusi yang terjadi pada makhluk hidup dan berlangsung dari generasi ke generasi. Misalnya, ular dulu dianggap memiliki kaki, tetapi sekarang ular tidak memiliki kaki. Evolusi organik disebut juga evolusi biologi. Evolusi biologi dibagi menjadi dua macam, yaitu:

3.

1.)

Mikroevolusi adalah perubahan pada makhluk hidup yang terjadi pada tingkat gen dan berlangsung dari generasi ke generasi hingga menimbulkan perubahan fenotipe pada populasi.

2.)

Makroevolusi adalah perubahan pada makhluk hidup yang menyebabkan terbentuknya kelompok-kelompok baru dalam taksonomi. Misalnya, terbentuknya spesies baru, genus baru, sampai kingdom baru.

Berdasarkan jumlah spesies yang berevolusi dan dihasilkan Berdasarkan jumlah spesies yang berevolusi dan dihasilkan, evolusi dibagi menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut. a.

Evolusi divergensi adalah evolusi yang diawali dari satu spesies kemudian menghasilkan banyak spesies. Misalnya, evolusi yang terjadi pada burung finch di kepulauan Galapagos.

b.

Evolusi konvergensi adalah evolusi yang diawali dari banyak spesies kemudian mengalami penyusutan spesies. Misalnya, evolusi yang terjadi pada kelompok reptil.

B. Teori-Teori Evolusi Banyak teori tentang evolusi yang sudah dibuat oleh para ahli. Berikut ini adalah beberapa teori evolusi yang disusun sebelum dan setelah Charles Darwin mengemukakan teori evolusinya yang sangat terkenal.

2

1.

Teori Evolusi Sebelum Charles Darwin Sebelum Charles Darwin menyusun teorinya tentang evolusi, sudah ada beberapa ilmuwan yang mengemukakan tentang adanya evolusi pada makhluk hidup. a.

Plato Plato adalah ilmuwan Yunani yang hidup tahun 428–348 SM. Menurut Plato, pencipta yang menciptakan dunia, juga menciptakan para dewa yang akan membuat manusia dengan jenis kelamin laki-laki. Wanita dan hewan muncul dari reinkarnasi jiwa lakilaki.

b.

Aristoteles Aristoteles adalah ilmuwan Yunani yang hidup tahun 384–322 SM. Menurut Aristoteles, organisme yang telah ada dianggap tidak sempurna dan bergerak ke arah keadaan yang lebih baik.

c.

Anaximander Anaximander adalah filsuf Yunani yang hidup tahun 611–574 SM. Menurut Anaximander, makhluk hidup tingkat tinggi berasal dari makhluk hidup tingkat rendah.

d.

Copernicus dan Galileo Copernicus dan Galileo pada tahun 1543 menunjukkan bahwa Matahari adalah pusat dari rotasi planet-planet, bukan Bumi. Dunia organik dan dunia fisik dapat diatur dengan hukum-hukum alam.

e.

Erasmus Darwin Erasmus Darwin merupakan kakek dari Charles Darwin, hidup tahun 1731–1802. Menurut Erasmus Darwin, kehidupan di Bumi memiliki asal-usul yang sama dan respons fungsional akan diwariskan pada keturunannya. Hewan-hewan yang ada sekarang ini mungkin berasal dari hewan-hewan lain.

f.

Comtede Buffon (1707–1788) Menurut Buffon, makhluk hidup yang ada sekarang berasal dari makhluk hidup yang lain.

g.

George Cuvier (1797–1875) Menurut Cuvier, kepunahan spesies akan digantikan oleh spesies yang baru. Teori ini dikenal dengan Teori Katastropisme.

3

2.

Teori Evolusi Charles Darwin Sebelum menyusun teorinya, Charles Darwin melakukan serangkaian penelitian terhadap burung-burung finch yang hidup di kepulauan Galapagos. Menurut Darwin, terdapat 14 spesies burung finch yang hidup di Galapagos. Burung-burung tersebut memiliki kemiripan dengan burung finch yang ada di daratan Amerika Selatan, tetapi spesies yang berbeda. Kemungkinan burung finch yang ada di Galapagos semula adalah anggota dari populasi finch di Amerika selatan, tetapi kemudian melakukan migrasi ke Galapagos. Sekembalinya dari Galapagos, Darwin melanjutkan penelitiannya kemudian berhasil menyusun teori evolusinya yang sangat terkenal, yaitu Teori Seleksi Alam. Menurut teori Darwin, asal mula spesies terjadi melalui seleksi alam. Dengan adanya seleksi alam, makhluk hidup selalu berjuang untuk mempertahankan hidupnya. Hanya makhluk hidup yang dapat menyesuaikan diri terhadap perubahan lingkungan yang dapat bertahan hidup dan memenangkan perjuangan untuk meneruskan keturunannya. Dalam bukunya yang berjudul On the Origin of Species by Means of Natural Selection, terdapat dua teori utama Darwin tentang evolusi, yaitu sebagai berikut. a.

Spesies-spesies yang hidup sekarang ini berasal dari spesies-spesies yang hidup pada masa lalu.

b.

Kejadian evolusi karena seleksi alam atau seleksi alam merupakan penyebab evolusi adaptif.

SUPER "Solusi Quipper" Untuk mengingat teori utama Darwin, gunakan cara SUPER berikut. Si Sekar Si Pemalu Kepo Semalam Maksudnya: Si Sekar Si Pemalu = Spesies-spesies yang hidup sekarang ini berasal dari spesiesspesies yang hidup pada masa lalu. Kepo Semalam = Kejadian evolusi karena seleksi alam Beberapa ahli yang memengaruhi pemikiran Darwin dalam menyusun teori evolusinya antara lain sebagai berikut. a.

Jean Baptiste Lamarck Menurut Lamarck: -

lingkungan berpengaruh terhadap ciri atau sifat yang diwariskan;

-

ciri atau sifat yang dimiliki oleh makhluk hidup akan diwariskan kepada keturunannya;

4

-

b.

organ yang digunakan terus-menerus akan berkembang, sedangkan organ yang tidak digunakan akan mengalami kemunduran. Pernyataan ini kemudian dikenal dengan use and disuse theory.

Sir Charles Lyell Menurut Lyell, batuan, pulau-pulau, dan benua selalu mengalami perubahan. Perubahan-perubahan tersebut akan berpengaruh terhadap makhluk hidup. Berdasarkan pendapat Lyell dan pengamatannya terhadap fosil, Darwin menyimpulkan fosil yang ditemukan pada batuan tua memiliki umur yang lebih tua dibandingkan dengan fosil yang ditemukan pada batuan muda.

c.

Alfred Russel Wallace Wallace yang seorang naturalis mengemukakan teori evolusi yang sama dengan teori evolusi Darwin.

d.

Thomas Robert Malthus Menurut Malthus, kenaikan jumlah penduduk cenderung lebih cepat daripada kenaikan produksi makanan. Oleh sebab itu, akan muncul masalah kelaparan.

3.

Perbandingan Teori Evolusi Darwin dengan Lamarck dan Weismann a.

Perbandingan Teori Evolusi Darwin dan Lamarck Dengan memperhatikan panjangnya leher jerapah, dapat disimpulkan bahwa: 1.)

Menurut Lamarck Nenek moyang jerapah kemungkinan berleher pendek. Jerapah-jerapah kemudian berusaha menjangkau daun-daun yang tinggi, sehingga lehernya tertarik menjadi panjang. Akhirnya keturunan jerapah berikutnya berleher panjang. Jadi, menurut Lamarck evolusi terjadi melalui mekanisme adaptasi. Organ yang sering digunakan akan terus berkembang, sedangkan organ yang tidak digunakan akan mengalami kemunduran (teori use and disuse).

2.)

Menurut Darwin Panjang leher jerapah bervariasi, ada yang panjang dan ada yang pendek. Jerapah yang berleher panjang kemudian memenangkan kompetisi dalam mencari makanan, sehingga jerapah berleher pendek mengalami kepunahan. Jadi, menurut Darwin, evolusi terjadi melalui mekanisme seleksi alam. Makhluk hidup yang dapat beradaptasi dan memenangkan perjuangan akan

5

terus bertahan. Sebaliknya, makhluk hidup yang tidak dapat beradaptasi akan mengalami kepunahan. b.

Perbandingan Teori Evolusi Lamarck dan Weismann Weismann menentang teori evolusi Lamarck dengan melakukan percobaan terhadap pemotongan ekor tikus. Dari hasil percobaannya, tikus-tikus yang dipotong ekornya, kemudian dikawinkan, ternyata menghasilkan anak-anak tikus yang tetap berekor panjang.

c.

Perbandingan Teori Evolusi Darwin dan Weismann Teori evolusi Weismann tidak menentang teori evolusi Darwin. Menurut Weismann, evolusi merupakan gejala seleksi alam terhadap faktor-faktor genetik.

Contoh Soal 1 Menurut Charles Darwin, yang menyebabkan adanya jerapah berleher panjang hingga sekarang adalah .... A. matinya jerapah berleher pendek B.

memanjangnya leher induk jerapah untuk menjangkau daun yang tinggi

C.

memanjangnya leher anak jerapah untuk menjangkau daun yang tinggi

D. memanjangnya leher induk jerapah karena menjangkau daun yang tinggi dan sifat tersebut diturunkan pada keturunannya E.

matinya jerapah berleher pendek dan berkembang biaknya jerapah berleher panjang Jawaban: E

Pembahasan: Menurut Darwin, dalam populasi jerapah, terdapat jerapah berleher panjang dan jerapah berleher pendek. Ketika terjadi persaingan dalam memperebutkan makanan, jerapah berleher panjang dapat menjangkau daun-daunan di tempat yang tinggi, sementara jerapah berleher pendek tidak. Hal ini menyebabkan kematian pada jerapah berleher pendek, sedangkan jerapah berleher panjang tetap hidup dan berkembang biak.

C. Petunjuk- Petunjuk Evolusi Beberapa hal yang dapat dijadikan sebagai petunjuk adanya evolusi antara lain variasi dalam satu keturunan, pengaruh penyebaran geografis, fosil, perbandingan anatomi, perbandingan embriologi, petunjuk biokimia, domestikasi, dan organ tubuh yang tersisa.

6

1.

Variasi dalam Satu Keturunan Tidak ada dua individu dalam satu keturunan yang sama persis. Menurut Darwin, variasi individu dipengaruhi oleh faktor-faktor luar, seperti suhu, tanah, dan makanan.

2.

Pengaruh Penyebaran Geografis Penyebaran geografis akan memengaruhi flora dan fauna yang berpindah dari satu wilayah ke wilayah lain, menjadi berbeda dengan sebelumnya. Flora dan fauna di lingkungan yang baru menunjukkan arah perkembangan yang menyimpang dari perkembangan flora dan fauna di tempat asalnya.

3.

Fosil Fosil adalah sisa-sisa organisme masa lalu yang mengalami mineralisasi di dalam batuan. Fosil umumnya ditemukan pada batuan sedimen, yang mengendap di dasar laut, danau, atau rawa. Fosil terlengkap yang ditemukan adalah fosil kuda. Fosil kuda tertua diperkirakan berumur 50 juta tahun yang lalu, diberi nama Hyracotherium (Eohippus), sedangkan fosil termuda ditemukan berumur 1 juta tahun yang lalu dengan nama Equus. Urutan fosil kuda yang telah ditemukan dari yang tertua hingga yang termuda adalah sebagai berikut. Hyracotherium (Eohippus)

⇒ awal Eosen, 60 juta tahun yang lalu

⇓ Mesohippus

⇒ akhir Eosen, 35 juta tahun yang lalu

⇓ Meryhippus

⇒ pertengahan Miosen, 15 juta tahun yang lalu

⇓ Pliohippus

⇒ akhir Miosen, 8 juta tahun yang lalu

⇓ Equus

⇒ pleistosen, 1 juta tahun yang lalu

Adapun perubahan-perubahan yang diperkirakan terjadi pada evolusi kuda, yaitu sebagai berikut. a.

Tubuh mengalami pertambahan besar dari hanya sebesar kucing menjadi berukuran, seperti kuda sekarang.

b.

Jarak antara mulut dan mata semakin jauh.

7

4.

c.

Leher semakin panjang.

d.

Kepala bertambah besar.

e.

Geraham depan dan geraham belakang semakin lebar, bentuk penyesuaian terhadap makanan yang berupa rumput-rumputan.

f.

Anggota gerak semakin panjang sehingga gerakan semakin lincah dan makin cepat larinya.

g.

Terjadi reduksi jumlah jari kaki depan, dari lima buah jari menjadi satu jari.

Perbandingan Anatomi Ada dua kelompok organ, yaitu organ homolog dan organ analog. a.

Organ homolog adalah organ-organ yang memiliki struktur asal sama, tetapi fungsinya berbeda. Contoh:

Tangan manusia terdiri atas: -

Tulang lengan atas (humerus)

-

Tulang pengumpil (radius)

-

Tulang hasta (ulna)

-

Tulang pergelangan tangan (carpal)

-

Tulang telapak tangan (metacarpal)

-

Tulang ruas jari (phalanges)

Kaki depan kuda ⇒ untuk berjalan HOMOLOG DENGAN

Sayap burung

⇒ terbang

Sirip paus

⇒ berenang

Struktur asal dari kaki depan, sayap, dan sirip hewan-hewan tersebut sama dengan tangan manusia.

Tangan manusia untuk memegang b.

Organ analog adalah organ-organ yang fungsinya sama, tetapi struktur asalnya berbeda. Contoh: sayap burung dan sayap kupu-kupu keduanya berfungsi untuk terbang, kaki depan kuda dan kaki depan sapi keduanya berfungsi untuk berjalan.

5.

Perbandingan Embriologi Berdasarkan perbandingan embriologi, perkembangan awal dari embrio vertebrata menunjukkan persamaan meskipun perkembangan selanjutnya menunjukkan perbedaan.

8

Jika pada perkembangan awal embrio makin banyak perbedaannya, maka hubungan kekerabatannya juga semakin jauh. Perkembangan embrio vertebrata dari zigot hingga dewasa dapat digunakan untuk membandingkan perkembangan makhluk hidup dari filum yang sederhana hingga filum yang kompleks. Pada perkembangan embriologi, digunakan istilah ontogeni dan filogeni.

6.

a.

Ontogeni adalah perkembangan makhluk hidup dari zigot hingga dewasa. Waktu yang dibutuhkan untuk mengamati tidak panjang.

b.

Filogeni adalah perkembangan makhluk hidup dari filum yang sederhana hingga filum yang kompleks. Waktu yang dibutuhkan untuk mengamati sangat lama sehingga sulit dilakukan. Oleh sebab itu, ontogeni disebut juga gambaran singkat dari suatu filogeni.

Perbandingan Fisiologi Jika ditinjau proses fisiologinya, beberapa hewan memiliki persamaan. Misalnya, paus dan burung adalah dua jenis hewan yang berbeda bentuk dan habitatnya. Akan tetapi, keduanya memiliki persamaan, yaitu menggunakan paru-paru sebagai alat pernapasannya. Kemiripan-kemiripan yang ada pada makhluk hidup memperkuat dugaan adanya hubungan kekerabatan antarmakhluk hidup.

7.

Petunjuk Biokimia Uji endapan atau presipitin yang dikembangkan oleh Natael dapat digunakan untuk menentukan seberapa jauh hubungan kekerabatan antarorganisme. Presipitin diperoleh dari hasil reaksi antara antigen dan antibodi. Semakin banyak presipitin yang terbentuk, semakin dekat hubungan kekerabatannya. Berikut ini adalah hasil uji presipitin pada beberapa jenis hewan dari golongan primata, karnivora, ungulata, dan rodentia. Asal serum

Primata

Organisme

Jumlah Presipitin

Manusia

100

Gorilla

64

Orang utan

42

Baboon

29

9

Organisme

Asal serum Karnivora

Ungulata

Rodentia

8.

Jumlah Presipitin

Kucing

3

Anjing

3

Banteng

10

Kambing

7

Kuda

2

Babi hutan

0

marmot

0

kelinci

0

Domestikasi Domestikasi adalah usaha manusia untuk menjadikan hewan dan tumbuhan liar menjadi hewan dan tumbuhan budi daya. Pada domestikasi, hewan dan tumbuhan mengalami perubahan habitat, jenis, atau perilaku. Selain itu, biasanya domestikasi disertai dengan seleksi dan perkawinan silang yang memungkinkan munculnya spesies baru. Oleh sebab itu, domestikasi dapat dianggap sebagai faktor yang mempercepat terjadinya evolusi.

9.

Organ Tubuh yang Tersisa Beberapa organisme termasuk manusia masih memiliki organ sisa pada tubuhnya. Organorgan tersebut sudah tidak berfungsi bagi organisme yang bersangkutan, namun dapat dianggap sebagai sisa dari perjalanan evolusi makhluk hidup. Beberapa organ sisa yang terdapat pada manusia antara lain sebagai berikut. a.

Umbai cacing (apendiks)

b.

Gigi taring

c.

Kelenjar susu pada pria

d.

Tulang ekor

e.

Otot penggerak telinga

F.

Selaput mata pada sudut mata sebelah dalam

g.

Rambut dada pada pria

h.

Otot-otot piramida yang terdapat di bagian perut

10

Beberapa organ sisa yang terdapat pada hewan antara lain sebagai berikut. a.

Sayap pada burung kiwi yang sudah tidak difungsikan untuk terbang.

b.

Rambut pada embrio paus akan mereduksi setelah dewasa karena dapat menghambat pergerakan tubuh di dalam air.

Contoh Soal 2 Salah satu petunjuk evolusi adalah homologi organ tubuh. Di antara struktur-struktur berikut, yang tidak homolog dengan organ tangan manusia adalah …. A. sirip lumba-lumba B.

sayap kelelawar

C.

sayap kupu-kupu

D. sayap burung E.

kaki depan kadal Jawaban: C

Pembahasan: Organ homolog adalah organ-organ yang memiliki struktur asal sama, tetapi fungsinya berbeda. Tangan manusia homolog dengan kaki depan kadal, sayap burung, sayap kelelawar, maupun sirip lumba-lumba. Akan tetapi, tangan manusia tidak homolog dengan sayap kupu-kupu karena keduanya tidak memiliki struktur asal yang sama.

D. Mekanisme Evolusi Ada tiga mekanisme yang menyebabkan terjadinya evolusi, yaitu mutasi gen, seleksi alam, dan seleksi buatan.

1.

Mutasi Gen Mutasi gen merupakan perubahan pada struktur kimia DNA yang menyebabkan perubahan sifat pada suatu organisme dan bersifat menurun. Menurut Hugo de Vries, mutasi gen dan rekombinasi genetik pada keturunan-keturunan baru menyebabkan terbentuknya variasi genetik. Mutasi ada yang merugikan dan ada yang menguntungkan bagi organisme yang bersangkutan. a.

Ciri-ciri mutasi yang menguntungkan: 1.)

menghasilkan spesies yang memiliki viabilitas dan vitalitas yang tinggi; dan

2.)

menghasilkan spesies yang adaptif.

11

b.

Ciri-ciri mutasi yang merugikan: 1.)

menghasilkan spesies yang tidak adaptif;

2.)

menghasilkan gen letal; serta

3.)

menghasilkan spesies yang memiliki viabilitas dan vitalitas yang rendah.

Besarnya peran mutasi gen dalam evolusi dapat diketahui dari besarnya angka laju mutasi. Angka laju mutasi adalah angka yang menunjukkan jumlah gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh individu dalam suatu spesies. Angka laju mutasi umumnya sangat kecil karena gen bersifat tetap dan tidak mudah berubah. Berdasarkan penelitian, angka laju mutasi rata-rata berkisar 1 : 100.000, artinya dalam 100.000 gamet yang dihasilkan oleh individu, terdapat 1 gen yang mengalami mutasi. Secara alamiah, angka laju mutasi yang menguntungkan lebih besar daripada yang merugikan, yaitu rata-rata 1 : 1.000. Artinya, setiap 1.000 mutasi yang terjadi terdapat 1 mutasi yang menguntungkan. Berikut ini adalah contoh soal untuk menghitung besarnya mutasi yang menguntungkan selama spesies tersebut ada.

Contoh Soal 3 Suatu spesies memiliki data sebagai berikut. -

Angka laju mutasi gen dalam gamet adalah 1 : 100.000

-

Jumlah gen yang mampu bermutasi dalam individu adalah 1.000

-

Perbandingan antara mutasi yang menguntungkan dan mutasi yang terjadi adalah 1 : 1.000

-

Jumlah individu dalam populasi adalah 10.000

-

Jumlah populasi dalam spesies adalah 1.000.000

-

Jumlah generasi selama spesies itu ada adalah 7.000

Jumlah gen bermutasi yang sifatnya menguntungkan selama spesies tersebut ada adalah …. ⇒

Jumlah gen bermutasi yang menguntungkan yang terjadi pada setiap individu =

⇒

1 1 1 × 1.000 × = 100.000 1.000 100.000

Jumlah gen bermutasi yang menguntungkan dalam setiap generasi =

1 × 1.000 × 1.000.000 = 10.000 100.000

12

⇒

Jumlah gen bermutasi yang menguntungkan selama spesies tersebut ada = 10.000 × 7.000 = 70.000.000

Jadi, meskipun angka laju mutasi sangat kecil, namun secara keseluruhan kemungkinan terjadinya mutasi selama spesies tersebut ada cukup besar. Akibatnya, bisa mengarah pada terjadinya evolusi.

2.

Seleksi Alam Seleksi alam menyebabkan organisme yang adaptif dapat bertahan dan meneruskan keturunannya, sedangkan organisme yang tidak adaptif akan mati atau punah. Oleh sebab itu, seleksi alam dianggap sebagai kekuatan penentu arah evolusi dengan mendahulukan organisme yang adaptif untuk menghadapi kompetisi alami. Seleksi alam dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu seleksi berarah, seleksi pemutus, dan seleksi pemantap. a.

Seleksi Berarah Seleksi berarah merupakan perubahan lingkungan yang menyatakan adaptasi ke arah lingkungan baru. Misalnya, kupu-kupu Biston betularia. Sebelum terjadinya revolusi industri di Inggris, kupu-kupu tersebut lebih banyak yang berwarna cerah dibandingkan yang berwarna gelap. Setelah revolusi industri, terjadi hal yang sebaliknya.

b.

Seleksi Pemutus Seleksi pemutus merupakan seleksi yang terjadi jika kondisi lingkungan yang berbeda menyebabkan suatu populasi terbagi menjadi dua subpopulasi. Misalnya, populasi ayam yang sebelumnya hanya terdiri atas satu spesies. Perbedaan habitat menyebabkan spesies terpecah menjadi dua populasi, yaitu ayam hutan dan ayam kampung.

c.

Seleksi Pemantap Seleksi pemantap merupakan seleksi yang bekerja pada kelompok-kelompok tertentu dari suatu populasi sehingga menghasilkan populasi adaptif dan menyisihkan kelompok-kelompok dengan variasi yang ekstrem dan tidak adaptif.

d.

Seleksi Buatan Manusia telah memodifikasi spesies lain selama beberapa generasi dengan cara menyeleksi individu dengan sifat yang diinginkan sebagai induk dalam pembibitan.

13

Seleksi buatan ini dapat melakukan perubahan dalam kurun waktu yang relatif singkat. Dari seleksi buatan, akan muncul spesies-spesies baru sehingga seleksi buatan merupakan salah satu mekanisme terjadinya evolusi, namun dengan keterlibatan manusia di dalamnya.

E.

Hukum Hardy-Weinberg Hukum Hardy-Weinberg menyatakan frekuensi alel dan frekuensi genotipe dalam suatu populasi dari generasi ke generasi akan selalu tetap (konstan) apabila persyaratannya terpenuhi sebagai berikut. 1.

Populasi besar, artinya anggota populasinya banyak.

2.

Termasuk populasi tertutup, artinya tidak terjadi migrasi keluar dan migrasi masuk.

3.

Tidak terjadi mutasi atau harus ada keseimbangan mutasi. Artinya, perubahan genetik ke satu arah diimbangi oleh sejumlah mutasi yang sama dengan arah yang berlawanan. Misalnya, jika A bermutasi menjadi a maka diimbangi dengan a menjadi A dengan frekuensi yang sama besar.

4.

Tidak terjadi seleksi.

5.

Perkawinan antar-individu berlangsung acak.

6.

Setiap individu (AA, Aa, aa) dalam populasi memiliki viabilitas (kemampuan hidup) dan fertilitas (kemampuan reproduksi) yang sama.

Hukum Hardy-Weinberg tidak berlaku untuk proses evolusi karena selalu menghasilkan angka perbandingan yang tetap dari generasi ke generasi berikutnya. Rumus aljabar hukum Hardy-Weinberg adalah sebagai berikut. (p + q)2 = 1 ⇒ p2 + 2pq + q2 = 1 Keterangan: p2

= frekuensi genotipe dominan homozigot

2pq = frekuensi genotipe heterozigot q2

= frekuensi genotipe resesif homozigot

p

= frekuensi alel dominan

q

= frekuensi alel resesif

14

1.

Frekuensi alel adalah perbandingan antara jumlah suatu alel dengan alel lainnya dalam suatu populasi.

2.

Frekuensi genotipe adalah perbandingan jumlah suatu genotipe dengan genotipe lainnya dalam suatu populasi. Untuk alel ganda seperti golongan darah sistem ABO, berlaku rumus: (p + q + r)2 = 1 ⇒ p2 + 2pr + q2 + 2qr + 2pq + r2 = 1

Keterangan: p2

= frekuensi genotipe dominan homozigot (IAIA)

2pr = frekuensi genotipe heterozigot (IAi) q2

= frekuensi genotipe dominan homozigot (IBIB)

2qr = frekuensi genotipe heterozigot (IBi) 2pq = frekuensi genotipe IAIB r2

= frekuensi genotipe resesif homozigot (ii)

p

= frekuensi alel IA

q

= frekuensi alel IB

r

= frekuensi alel i

Contoh Soal 4 Dalam sebuah kota, terdapat penderita albino 16 %. Berapa jumlah orang yang normal heterozigot kalau jumlah penduduk kota tersebut 50.000 orang? A. 1.100 orang B.

2.400 orang

C.

8.000 orang

D. 16.000 orang E.

24.000 orang Jawaban: E

Pembahasan: •

Genotipe penderita albino adalah aa.

•

Jumlah penderita albino adalah 16%.

15

•

Jumlah penduduk adalah 50.000 orang.

Rumus Hardy-Weinberg: p2 + 2pq + q2 = 1 ⇒ q2 = aa = 16% = 0,16 q=

0 ,16 = 0,4

⇒ (p + q)2 = 1 ⇒ p + 0,4 = 1 p = 0,6 Jumlah orang yang berkulit normal heterozigot = 2pq = 2 × 0,6 × 0,4 × 50.000 = 0,48 × 50.000 = 24.000 Jadi, jumlah orang berkulit normal heterozigot ada 24.000 orang.

Contoh Soal 5 Pada suatu populasi, terdapat kelompok orang bergolongan darah A sebanyak 27 % dan orang bergolongan darah O sebanyak 9%. Frekuensi gen IA dan IB berturut-turut adalah …. A. 0,1 dan 0,2 B.

0,2 dan 0,3

C.

0,3 dan 0,4

D. 0, 3 dan 0,2 E.

0, 2 dan 0,1 Jawaban: C

Pembahasan: •

Golongan darah O bergenotipe ii = 9%

•

Golongan darah A bergenotipe IAIA dan IAi = 27%.

Rumus Hardy-Weinberg untuk golongan darah ABO: (p + q + r)2 = 1 ⇒ p2 + 2pr + q2 + 2qr + 2pq + r2 = 1 ⇒ ii = r2 = 9% = 0,09 r=

0 , 09 = 0,3 ⇒ r = 0,3

⇒ IAIA dan IAi = 27% (p + r)2 = 27% + 9% = 36%

16

p+r=

0 , 36 = 0,6

p = 0,6 – 0,3 = 0,3 ⇒ p = 0,3 ⇒ (p + q + r)2 = 1 0,3 + q + 0,3 = 1 ⇒ q = 0,4 ⇒ p = IA = 0,3; q = IB = 0,4; r = i = 0,3 Jadi, frekuensi gen IA dan IB berturut-turut adalah 0,3 dan 0,4.

F.

Perubahan Kesetimbangan Frekuensi Alel dan Genotipe dalam Populasi Kesetimbangan frekuensi genetik dalam populasi dapat mengalami perubahan. Perubahan frekuensi alel atau genotipe dari generasi ke generasi dalam suatu populasi disebut mikroevolusi. Faktor-faktor yang mendorong terjadinya mikroevolusi adalah hanyutan genetik (genetic drift), mutasi, aliran gen (gene flow), seleksi alam, dan perkawinan yang tidak acak. 1.

Hanyutan genetik (genetic drift) Hanyutan genetik merupakan perubahan yang terjadi dalam kumpulan gen pada suatu populasi kecil akibat kejadian acak, seperti gempa bumi, banjir, atau kebakaran. Kejadian acak ini dapat menyebabkan seluruh anggota populasi terbunuh sehingga mengurangi ukuran populasi secara drastis.

2.

Mutasi Mutasi yang diturunkan melalui sel-sel gamet dapat segera mengubah gene pool dengan cara menggantikan satu alel dengan alel lainnya. Gene pool adalah kumpulan gen dalam suatu populasi pada suatu waktu tertentu.

3.

Aliran gen (gene flow) Aliran gen merupakan pertukaran genetik akibat migrasi individu yang subur atau perpindahan gamet antarpopulasi.

4.

Seleksi alam Faktor seleksi alam menyangkut keberhasilan yang berbeda dalam bereproduksi.

5.

Perkawinan tidak acak Suatu individu lebih sering melakukan perkawinan dengan tetangga dekatnya dibandingkan dengan anggota populasi yang berjauhan. Hal ini menyebabkan perkawinan menjadi kurang acak. Faktor tersebut dapat meningkatkan frekuensi genotipe yang homozigot.

17

G. Spesiasi Spesiasi adalah proses pembentukan spesies baru. Spesies adalah individu-individu dalam suatu populasi yang jika mengadakan perkawinan akan menghasilkan keturunan yang fertil (subur). Terbentuknya spesies baru diawali dengan adanya perubahan faktor dalam (faktor intrinsik) oleh faktor luar (faktor ekstrinsik). Faktor dalam berkaitan dengan gen, sedangkan faktor luar berkaitan dengan keadaan lingkungan. Di alam, spesiasi merupakan akibat adanya populasi yang terisolasi. Ada dua macam isolasi yang mendorong terjadinya spesiasi, yaitu isolasi ekstrinsik dan isolasi intrinsik. 1.

2.

Isolasi ekstrinsik merupakan suatu proses isolasi yang membentuk individu baru karena adanya penghalang (sawar) berupa pegunungan tinggi, lautan luas, gurun pasir, perbedaan iklim, atau habitat yang berbeda. Adanya bermacam-macam penghalang tersebut menyebabkan suatu spesies tidak dapat melangsungkan perkawinan secara alami. Isolasi ekstrinsik akan mendorong terbentuknya spesies alopatrik dan spesies simpatrik. a.

Spesies alopatrik adalah spesies yang terbentuk dari individu-individu suatu spesies yang memisahkan diri dari spesies lama dan mendiami wilayah yang berbeda.

b.

Spesies simpatrik adalah individu-individu dari suatu spesies yang meninggalkan wilayahnya dan berubah menjadi spesies baru, kemudian kembali menempati wilayah asal bersama-sama dengan spesies lama.

Isolasi intrinsik merupakan suatu proses isolasi yang membentuk individu baru karena adanya isolasi reproduksi. Mekanisme isolasi reproduksi dibedakan menjadi isolasi mencegah terjadinya perkawinan, isolasi mencegah terbentuknya hibrida, dan isolasi mencegah kelangsungan hidup hibrida. a.

Isolasi mencegah terjadinya perkawinan Isolasi yang dapat mencegah terjadinya perkawinan terdiri atas: 1.)

Isolasi ekogeografi Dua spesies simpatrik tidak dapat melakukan perkawinan karena sudah lama berada pada lingkungan yang berbeda dan masing-masing hanya dapat berkembang biak di lingkungannya sendiri.

2.)

Isolasi habitat Terjadi pada dua spesies simpatrik yang hidup pada habitat yang berbeda. Perkawinan lebih sering terjadi antar-anggota populasi yang hidup di habitat yang sama dibandingkan dengan anggota dari habitat lain.

18

3.)

Isolasi iklim/musim Terjadi pada dua spesies simpatrik yang memiliki musim kawin yang berbeda.

4.)

Isolasi perilaku Terjadi pada dua spesies simpatrik yang memiliki perilaku kawin yang berbeda.

5.)

Isolasi mekanis Dua spesies simpatrik yang memiliki bentuk dan ukuran alat kelamin yang berbeda akan sulit melakukan perkawinan.

b.

Isolasi mencegah terbentuknya hibrida Isolasi yang dapat mencegah terbentuknya hibrida terdiri atas: 1.)

Isolasi gamet Isolasi gamet tidak memungkinkan terjadinya fertilisasi karena sperma tidak dapat mencapai sel telur dan mengalami kematian.

2.)

Isolasi perkembangan Isolasi perkembangan tidak dapat membentuk hibrida karena embrio hasil fertilisasi tidak tumbuh dan mengalami kematian.

3.)

Ketidakmampuan hidup suatu hibrida Hibrida hasil fertilisasi tidak dapat bertahan hidup karena cacat.

c.

Isolasi mencegah kelangsungan hidup hibrida Isolasi yang dapat mencegah kelangsungan hidup hibrida terdiri atas: 1.)

Kemandulan hibrida Hibrida hasil persilangan tidak dapat menghasilkan keturunan karena steril (mandul).

2.)

Eliminasi hibrida karena seleksi Adanya banyak spesies akan menimbulkan seleksi. Hibrida yang tereliminasi tidak akan bertahan hidup.

Contoh Soal 6 Dua spesies simpatrik tidak dapat melakukan perkawinan karena adanya isolasi musim. Hal ini disebabkan .…

19

A. kematangan sel-sel kelamin pada kedua spesies tidak bersamaan B.

kematangan alat-alat kelamin pada kedua spesies tidak bersamaan

C.

kematangan alat-alat tubuh pada kedua spesies tidak bersamaan

D. kedua spesies membutuhkan musim yang berbeda untuk hidup E.

kedua spesies membutuhkan musim yang berbeda untuk memelihara anak-anaknya Jawaban: A

Pembahasan: Isolasi musim merupakan penghalang dua spesies simpatrik untuk melakukan perkawinan akibat waktu kematangan sel-sel kelaminnya tidak sama. Oleh sebab itu, secara alami kedua spesies tersebut tidak mungkin melakukan perkawinan.

20