TEORI EVOLUSI
A. PENCETUS TEORI EVOLUSI
Ialah seorang ahli biologi prancis yang menjelaskan evolusi berdasarkan suatu gagasan bahwa perubahan pada suatu individu disebabkan oleh lingkungan dan bersifat diturunkan; disebut teori Lamarckisme.
Contoh klasik yang digunakan untuk menggambarkan teori evolusi ini adalah jerapah memiliki leher yang panjang karena kebiasaannya memakan daun-daun dari pohon.
Hipotesis Lamarckdiformulasikan sebelum era biologi modern. Pada saat itu teori sel belum dikenal, dan diperlukan satu abad lagi sebelum peran gen-gen dan kromosom diketahui. Jadi tidaklah mengherankan bahwa suatu teori yang tidak dapat dipertahankan dalam ilmu pengetahuan modern, diajukan pada waktu itu.
2. Charles Robert Darwin (1809-1882)
..........
3.Teori Evolusi Lamarck versus Teori Evolusi Weismann.
Weismann berpendapat bahwa perubahan sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan kepada keturunannya, sedangkan Lamarck berpendapat sebaliknya.
Jean Baptiste Lamarck (1774-1829) adalah seorang ahli biologi dari Perancis yang membuat suatu teori mengenai makhluk hidup yang sederhana dengan yang modern mamiliki suatu hubungan asal-muasal. Teori Lamarck dikenal dengan paham "use and disuse" dari buku Philosophie Zoologique yang sudah tidak dapat diterima alias gagal.
Dalam bukunya lamarck menjelaskan teorinya dengan inti sari sebagai berikut di bawah ini :
1. Makhluk hidup sederhana adalah nenek moyang dari makhluk hidup yang sempurna / modern dengan tingkat kompleksitas yang tinggi.
2. Makhluk hidup akan senantiasa beradaptasi dan menyesuaikan diri dengan lingkungan sekitarnya dengan menggunakan organ tubuhnya.
3. Organ tubuh yang sering dipakai atau digunakan akan berkembang ke taraf yang lebih baik, sedangkan organ yang jarang ataupun yang tidak pernah digunakan akan menghilang.
4. Perubahan organ tubuh akan diwariskan dan diturunkan ke generasi berikutnya atau keturunannya.
PETUNJUK EVOLUSI
1. Perbandingan Morfologi
a. Divergensi morfologi dan struktur homolog
b. Konvergensi morfologi dan struktur homolog
2. Perbandingan Biokimia
Perbandingan asam nukleat
3. Perbandingan Embriologi
MEKANISME EVOLUSI
Angka laju mutasi : banyaknya gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan
satu individu suatu spesies (1:100.000).
Peluang terjadinya mutasi menguntungkan = 1:1000
Frekuensi alel dan frekuensi gen (genotip) populasi
Misalnya:
Alel A membentuk klorofil
Alel a tidak membentuk klorofil (letal)
Jagung homozigot dominan (AA) = 320 batang
Jagung heterozigot dominan (Aa) = 160 batang
Jagung homozigot resesif (aa) = 20 batang
Frekuensi alel A = 800/1000 = 0,8%
Frekuensi alel a = 1 − 0,8% = 0,2%
Frekuensi genotip AA = 320/500 = 0,64
Frekuensi genotip Aa = 160/500 = 0,32
Frekuensi genotip aa = 20/500 = 0,04
Prinsip Kesetimbangan Hardy-Weinberg
Frekuensi alel dan genotip suatu populasi selalu konstan dari generasi
ke generasi dengan kondisi sebagai berikut:
• Ukuran populasi harus besar
• Ada isolasi dari populasi lain
• Tidak terjadi mutasi
• Perkawinan acak
• Tidak terjadi seleksi alam
Misalkan p mewakili frekuensi dari suatu alel dan q mewakili frekuensi
alel lainnya, maka
p + q = 1
p2 + 2pq + q2 = 1
frekuensi AA frekuensi Aa frekuensi aa
Hukum Hardy-Weinberg untuk frekuensi alel ganda p + q + r = 1
Menghitung persentase populasi manusia yang membawa alel untuk penyakit keturunan
Misalnya:
Frekuensi individu penderita PKU (q2) = 1 tiap 10.000
Frekuensi alel q (resesif) = √0,0001 = 0,01
Frekuensi alel p (dominan) = 1 − q = 1 − 0,01 = 0,99
Frekuensi heterozigot karier
2pq = 2 × 0,99 × 0,01
2pq = 0,0198
Berarti sekitar 2% dari suatu populasi manusia membawa alel PKU
Menghitung frekuensi gen tertaut kromosom XUntuk laki-laki = p + q, karena genotipnya A- dan a-
Untuk perempuan = p2 + 2pq + q2, karena genotipnya AA, Aa, dan aa
Misalnya:
Jumlah laki-laki penderita buta warna (c-) = 8%
Frekuensi alel c = q = 0,08
Frekuensi alel C = p = 1− q = 1− 0,08 = 0,92
Frekuensi perempuan yang diperkirakan buta warna (cc) = q2 = (0,08)2 = 0,064
Frekuensi perempuan yang diperkirakan normal (CC dan Cc) = p2 + 2pq =
(0,92)2 + 2(0,92)(0,08) = 0,9936
SPESIASI
Syarat Terjadinya Spesiasi
• Adanya perubahan lingkungan
• Adanya relung (niche) yang kosong
• Adanya keanekaragaman suatu kelompok organisme
Proses Spesiasi :
a. Isolasi geografi
b. Isolasi reproduksi
A. PENCETUS TEORI EVOLUSI
1. Jean Baptise de Lamarck (1744-1829)
Gambar http://es.wikipedia.org/wiki/Jean-Baptiste_Lamarck
Ialah seorang ahli biologi prancis yang menjelaskan evolusi berdasarkan suatu gagasan bahwa perubahan pada suatu individu disebabkan oleh lingkungan dan bersifat diturunkan; disebut teori Lamarckisme.
Contoh klasik yang digunakan untuk menggambarkan teori evolusi ini adalah jerapah memiliki leher yang panjang karena kebiasaannya memakan daun-daun dari pohon.
Hipotesis Lamarckdiformulasikan sebelum era biologi modern. Pada saat itu teori sel belum dikenal, dan diperlukan satu abad lagi sebelum peran gen-gen dan kromosom diketahui. Jadi tidaklah mengherankan bahwa suatu teori yang tidak dapat dipertahankan dalam ilmu pengetahuan modern, diajukan pada waktu itu.
2. Charles Robert Darwin (1809-1882)
gambar ; http://www.biography.com/
Adalah seorang peminat ilmu alam dari inggris. Pada tahun 1831, ia mengikuti pelayaran HMS beagle untuk memetakan jalur pelayaran. Selama pelayaran ini, daarwin banyak mengumpulkan fosil,batuan, dan mengamati berbagai makhluk hidup yang ia jumpai. Ketika Beagle merapat di kepulauan galapagos yang terpencil (1050 km dari daratan utama Amerika Selatan).
Setelah kembali ke inggris, Darwin kembali memikirkan ide-idenya tentang evolusi. Satu hal yang mengganggunya adalah evolusi seharusnya terjadi dalam waktu yang lama, ratusan ribu hingga jutaan tahun. Padahal pendapat yang populer di kalangan ahli geologi saat itu adalah bumi ini baru berusiia 6000 tahun. Darwin menemukan jawabannya dalam buku karangan Charles Lyell, Principles of Geology.
Sebelum Darwin mempublikasikan idenya tentang evolusi secara luas, ia menerima karangan ilmiah dari Alfred Robert Wallace (1823-1913) yang melakukan penelitian di malaya. Tulisan Wallace tersebut sesuai bengan buah pikiran Darwin sehingga mereka memutuskan untuk menerbitkan tulisan mereka bersama-sama pada tahun 1858. Buku Darwin, The Original of Species, diterbitkan setahun setelah itu.
Setelah melalui pengamatan dan kajian yang mendalam, akhirnya darwin mengemukakan teori evolusinya dalam bukunya yang berjudul On The Origin of Species by Means of Natural Selection atau asal mula spesies yang terjadi melalui seleksi alam. Buku ini diterbitkan pada tanggal 24 November 1859.
Buku darwin tersebut mengandung dua teori utama. Pertama, spesies-spesies yang hidup sekarang ini berasal dari spesies-spesies yang hidup di masa lalu. Kedua, seleksi alam merupakan penyebab evolusi adaptif. Dua teori utama darwin tersebut merupakan hasil observasi darwin sebagai berikut.
- Observasi Ke-1. setiap spesies memunyai kemampuan fertilisasi yang besar sehingga ukuran populasi akan meningkat secara eksponensial bila setip individu yang dilahirkan berhasil melakukan reproduksi
- Observasi Ke-2. ukuran populasi cenderung menjadi stabil kecuali untuk fluktuasi musiman
- Observasi Ke-3. sumber daya alam terbatas
- Observasi Ke-4. individu-individu suatu populasi sangat berfariasi dalam hal ciri-ciri tubuh, namun tidak ada dua individu yang benar-benar sama.
- Observasi Ke-5. kebanyakan variasi diwariskan pada keturunannya.
Adalah seorang peminat ilmu alam dari inggris. Pada tahun 1831, ia mengikuti pelayaran HMS beagle untuk memetakan jalur pelayaran. Selama pelayaran ini, daarwin banyak mengumpulkan fosil,batuan, dan mengamati berbagai makhluk hidup yang ia jumpai. Ketika Beagle merapat di kepulauan galapagos yang terpencil (1050 km dari daratan utama Amerika Selatan).
Setelah kembali ke inggris, Darwin kembali memikirkan ide-idenya tentang evolusi. Satu hal yang mengganggunya adalah evolusi seharusnya terjadi dalam waktu yang lama, ratusan ribu hingga jutaan tahun. Padahal pendapat yang populer di kalangan ahli geologi saat itu adalah bumi ini baru berusiia 6000 tahun. Darwin menemukan jawabannya dalam buku karangan Charles Lyell, Principles of Geology.
Sebelum Darwin mempublikasikan idenya tentang evolusi secara luas, ia menerima karangan ilmiah dari Alfred Robert Wallace (1823-1913) yang melakukan penelitian di malaya. Tulisan Wallace tersebut sesuai bengan buah pikiran Darwin sehingga mereka memutuskan untuk menerbitkan tulisan mereka bersama-sama pada tahun 1858. Buku Darwin, The Original of Species, diterbitkan setahun setelah itu.
Setelah melalui pengamatan dan kajian yang mendalam, akhirnya darwin mengemukakan teori evolusinya dalam bukunya yang berjudul On The Origin of Species by Means of Natural Selection atau asal mula spesies yang terjadi melalui seleksi alam. Buku ini diterbitkan pada tanggal 24 November 1859.
Buku darwin tersebut mengandung dua teori utama. Pertama, spesies-spesies yang hidup sekarang ini berasal dari spesies-spesies yang hidup di masa lalu. Kedua, seleksi alam merupakan penyebab evolusi adaptif. Dua teori utama darwin tersebut merupakan hasil observasi darwin sebagai berikut.
- Observasi Ke-1. setiap spesies memunyai kemampuan fertilisasi yang besar sehingga ukuran populasi akan meningkat secara eksponensial bila setip individu yang dilahirkan berhasil melakukan reproduksi
- Observasi Ke-2. ukuran populasi cenderung menjadi stabil kecuali untuk fluktuasi musiman
- Observasi Ke-3. sumber daya alam terbatas
- Observasi Ke-4. individu-individu suatu populasi sangat berfariasi dalam hal ciri-ciri tubuh, namun tidak ada dua individu yang benar-benar sama.
- Observasi Ke-5. kebanyakan variasi diwariskan pada keturunannya.
Charles Darwin (1809-1882) memiliki nama panjang Charles Robert Darwin adalah ilmuwan asal negara Inggris yang menemukan hasil penelitian di pulau galapagos untuk menunjang teori evolusi. Charles Darwin disebut sebgai bapak evolusi karena memiliki data yang lebih lengkap untuk menguatkan teori evolusi.
Charles Darwin mengeluarkan dua buah buku yang memberikan andil yang cukup penting bagi perkembangan teori evolusi, yakni :
1. On the origin of species by means of natural selections - tahun 1859
2. The descent of man - tahun 1857
Dua inti pokok dari teori darwin :
1. Spesies yang hidup di masa sekarang berasal dari makhluk hidup yang berasal dari masa lampau.
2. Evolusi terjadi karena adanya proses seleksi alam (natural selections)
Charles Darwin mengeluarkan dua buah buku yang memberikan andil yang cukup penting bagi perkembangan teori evolusi, yakni :
1. On the origin of species by means of natural selections - tahun 1859
2. The descent of man - tahun 1857
Dua inti pokok dari teori darwin :
1. Spesies yang hidup di masa sekarang berasal dari makhluk hidup yang berasal dari masa lampau.
2. Evolusi terjadi karena adanya proses seleksi alam (natural selections)
..........
3.Teori Evolusi Lamarck versus Teori Evolusi Weismann.
Weismann berpendapat bahwa perubahan sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan kepada keturunannya, sedangkan Lamarck berpendapat sebaliknya.
Jean Baptiste Lamarck (1774-1829) adalah seorang ahli biologi dari Perancis yang membuat suatu teori mengenai makhluk hidup yang sederhana dengan yang modern mamiliki suatu hubungan asal-muasal. Teori Lamarck dikenal dengan paham "use and disuse" dari buku Philosophie Zoologique yang sudah tidak dapat diterima alias gagal.
Dalam bukunya lamarck menjelaskan teorinya dengan inti sari sebagai berikut di bawah ini :
1. Makhluk hidup sederhana adalah nenek moyang dari makhluk hidup yang sempurna / modern dengan tingkat kompleksitas yang tinggi.
2. Makhluk hidup akan senantiasa beradaptasi dan menyesuaikan diri dengan lingkungan sekitarnya dengan menggunakan organ tubuhnya.
3. Organ tubuh yang sering dipakai atau digunakan akan berkembang ke taraf yang lebih baik, sedangkan organ yang jarang ataupun yang tidak pernah digunakan akan menghilang.
4. Perubahan organ tubuh akan diwariskan dan diturunkan ke generasi berikutnya atau keturunannya.
PETUNJUK EVOLUSI
1. Perbandingan Morfologi
a. Divergensi morfologi dan struktur homolog
b. Konvergensi morfologi dan struktur homolog
2. Perbandingan Biokimia
Perbandingan asam nukleat
3. Perbandingan Embriologi
MEKANISME EVOLUSI
Angka laju mutasi : banyaknya gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan
satu individu suatu spesies (1:100.000).
Peluang terjadinya mutasi menguntungkan = 1:1000
Frekuensi alel dan frekuensi gen (genotip) populasi
Misalnya:
Alel A membentuk klorofil
Alel a tidak membentuk klorofil (letal)
Jagung homozigot dominan (AA) = 320 batang
Jagung heterozigot dominan (Aa) = 160 batang
Jagung homozigot resesif (aa) = 20 batang
Frekuensi alel A = 800/1000 = 0,8%
Frekuensi alel a = 1 − 0,8% = 0,2%
Frekuensi genotip AA = 320/500 = 0,64
Frekuensi genotip Aa = 160/500 = 0,32
Frekuensi genotip aa = 20/500 = 0,04
Prinsip Kesetimbangan Hardy-Weinberg
Frekuensi alel dan genotip suatu populasi selalu konstan dari generasi
ke generasi dengan kondisi sebagai berikut:
• Ukuran populasi harus besar
• Ada isolasi dari populasi lain
• Tidak terjadi mutasi
• Perkawinan acak
• Tidak terjadi seleksi alam
Misalkan p mewakili frekuensi dari suatu alel dan q mewakili frekuensi
alel lainnya, maka
p + q = 1
p2 + 2pq + q2 = 1
frekuensi AA frekuensi Aa frekuensi aa
Hukum Hardy-Weinberg untuk frekuensi alel ganda p + q + r = 1
Menghitung persentase populasi manusia yang membawa alel untuk penyakit keturunan
Misalnya:
Frekuensi individu penderita PKU (q2) = 1 tiap 10.000
Frekuensi alel q (resesif) = √0,0001 = 0,01
Frekuensi alel p (dominan) = 1 − q = 1 − 0,01 = 0,99
Frekuensi heterozigot karier
2pq = 2 × 0,99 × 0,01
2pq = 0,0198
Berarti sekitar 2% dari suatu populasi manusia membawa alel PKU
Menghitung frekuensi gen tertaut kromosom XUntuk laki-laki = p + q, karena genotipnya A- dan a-
Untuk perempuan = p2 + 2pq + q2, karena genotipnya AA, Aa, dan aa
Misalnya:
Jumlah laki-laki penderita buta warna (c-) = 8%
Frekuensi alel c = q = 0,08
Frekuensi alel C = p = 1− q = 1− 0,08 = 0,92
Frekuensi perempuan yang diperkirakan buta warna (cc) = q2 = (0,08)2 = 0,064
Frekuensi perempuan yang diperkirakan normal (CC dan Cc) = p2 + 2pq =
(0,92)2 + 2(0,92)(0,08) = 0,9936
SPESIASI
Syarat Terjadinya Spesiasi
• Adanya perubahan lingkungan
• Adanya relung (niche) yang kosong
• Adanya keanekaragaman suatu kelompok organisme
Proses Spesiasi :
a. Isolasi geografi
b. Isolasi reproduksi
