Teori Evolusi | Biologi SMA
Evolusi berarti perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya. Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama: variasi, reproduksi, dan seleksi. Sifat-sifat yang menjadi dasar evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan kepada keturunan suatu makhluk hidup dan menjadi bervariasi dalam suatu populasi. Ketika organisme bereproduksi, keturunannya akan mempunyai sifat-sifat yang baru. Sifat baru dapat diperoleh dari perubahan gen akibat mutasi ataupun transfer gen antar populasi dan antar spesies. Pada spesies yang bereproduksi secara seksual, kombinasi gen yang baru juga dihasilkan oleh rekombinasi genetika, yang dapat meningkatkan variasi antara organisme. Evolusi terjadi ketika perbedaan-perbedaan terwariskan ini menjadi lebih umum atau langka dalam suatu populasi.
Berikut beberapa teori evolusi menurut Jean Lamarck dan Charles Darwin :
1. Teori evolusi menurut Jean Lamarck
2. Teori evolusi menurut Charles Darwin
Spesies yang ada sekarang adalah keturunan dari spesies-spesies sebelumnya.
Seleksi alam merupakan gagasan murni dari Darwin. Sementara teori pertama di atas telah ada sejak jama Yunani kuno, hanya saja Darwin menjelaskannya secara lebih tajam dan detil.
Khayalan DarwinDarwin tidak pernah mengenyam pendidikan formal di bidang biologi. Ia hanya memiliki ketertarikan amatir
pada alam dan makhluk hidup. Minat tersebut mendorongnya bergabung secara sukarela dalam ekspedisi pelayaran dengan sebuah kapal bernama H.M.S. Beagle, yang berangkat dari Inggris tahun 1832 dan mengarungi berbagai belahan dunia selama lima tahun. Darwin muda sangat takjub melihat beragam spesies makhluk hidup, terutama jenis-jenis burung finch tertentu di kepulauan Galapagos. Ia mengira bahwa variasi pada paruh burung-burung tersebut disebabkan oleh adaptasi mereka terhadap habitat.
Dengan pemikiran ini, ia menduga bahwa asal usul kehidupan dan spesies berdasar pada konsep "adaptasi
terhadap lingkungan". Menurut Darwin, aneka spesies makhluk hidup tidak diciptakan secara terpisah oleh
Tuhan, tetapi berasal dari nenek mo-yang yang sama dan menjadi berbeda satu sama lain akibat kondisi
alam.
Hipotesis Darwin tidak berdasarkan penemuan atau penelitian ilmiah apa pun; tetapi kemudian ia menjadikannya sebuah teori monumental berkat dukungan dan dorongan para ahli biologi materialis
terkenal pada masanya. Gagasannya menyatakan bahwa individu-individu yang beradaptasi pada habitat
mereka dengan cara terbaik, akan menurunkan sifat-sifat mereka kepada generasi berikutnya. Sifat-sifat
yang menguntungkan ini lama-kelamaan terakumulasi dan mengubah suatu individu menjadi spesies yang
sama sekali berbeda dengan nenek moyangnya. (Asal usul "sifat-sifat yang menguntungkan" ini belum
diketahui pada waktu itu.) Menurut Darwin, manusia adalah hasil paling maju dari mekanisme ini.
Darwin menamakan proses ini "evolusi melalui seleksi alam". Ia mengira telah menemukan "asal usul spesies": suatu spesies berasal dari spesies lain. Ia mempublikasikan pandangannya ini dalam bukunya yang berjudul The Origin of Species, By Means of Natural Selection pada tahun 1859. Darwin sadar bahwa teorinya menghadapi banyak masalah. Ia mengakui ini dalam bukunya pada bab "Difficulties of the Theory". Kesulitan kesulitan ini terutama pada catatan fosil dan organ-organ rumit makhluk hidup (misalnya mata) yang tidak mungkin dijelaskan dengan konsep kebetulan, dan naluri makhluk hidup. Darwin berharap kesulitan-kesulitan ini akan teratasi oleh penemuan-penemuan baru; tetapi bagaimanapun ia tetap mengajukan sejumlah penjelasan yang sangat tidak memadai untuk sebagian kesulitan tersebut. Seorang ahli fisika Amerika, Lipson,
mengomentari "kesulitan-kesulitan" Darwin tersebut: Ketika membaca The Origin of Species, saya mendapati bahwa Darwin sendiri tidak seyakin yang sering dikatakan orang tentangnya; bab "Difficulties of the Theory" misalnya, menunjukkan keragu-raguannya yang cukup besar. Saat menyusun teorinya, Darwin terkesan oleh para ahli biologi evolusionis sebelumnya, terutama seorang ahli biologi Perancis, Lamarck. Menurut Lamarck, makhluk hidup mewariskan ciri-ciri yang mereka dapatkan selama hidupnya dari satu generasi ke generasi berikutnya, sehingga terjadilah evolusi. Sebagai contoh, jerapah berevolusi dari binatang yang menyerupai antelop. Perubahan itu terjadi dengan memanjangkan leher mereka sedikit demi sedikit dari generasi ke generasi ketika berusaha menjangkau dahan yang lebih tinggi untuk memperoleh makanan. Darwin menggunakan hipotesis Lamarck tentang "pewarisan sifat-sifat yang diperoleh" sebagai faktor yang menyebabkan makhluk hidup berevolusi.
Ciri-ciri proses evolusi
1. Evolusi adalah perubahan dalam satu populasi BUKAN perubahan individu.
2. Perubahan yang terjadi hanya frekuensi gen-gen tertentu, sedangkan sebagian besar sifat gen tidak berubah.
3. Evolusi memerlukan penyimpangan genetik sebagai bahan mentahnya. Dengan kata lain harus ada perubahan genetik dalam evolusi.
4. Dalam evolusi perubahan diarahkan oleh lingkungan, harus ada faktor pengarah sehingga evolusi adalah perubahan yang selektif.
-Faktor perubahan
1. Mutasi gen maupun mutasi kromosom menghasilkan bahan mentah untuk evolusi. Tetapi Darwin sendiri sebenarnya tidak mengenal mutasi ini, sementara mutasi merupakan peristiwa yang sangat penting yang mendukung keabsahan teori Darwin/
2. Rekombinasi perubahan yang dikenal Darwin. Rekombinasi dari hasil-hasil mutasi memperlengkap bahan mentah untuk evolusi.
-Faktor pengarah :
1. Dalam setiap species terdapat banyak penyimpangan yang menurun, karenanya dalam satu species tidak ada dua individu yang tepat sama dalam susunan genetiknya (pada saudara kembar misalnya, susunan genetiknya tetap tidak sama).
2. Pada umumnya proses reproduksi menghasilkan jumlah individu dalam tiap generasi lebih banyak daripada jumlah individu pada generasi sebelumnya.
3. Penambahan individu dalam tiap species ternyata dikendalikan hingga jumlah suatu populasi species dalam waktu yang cukup lama tidak bertambah secara drastis.
4. Ada persaingan antara individu-individu dalam species untuk mendapatkan kebutuhan hidupnya dari lingkungannya. Persaingan intra species ini terjadi antara individu-individu yang berbeda sifat genetiknya. Individu yang mempunyai sifat paling sesuai dengan lingkungannya akan memiliki viabilitas yang tinggi. Di samping viabilitas juga fertilitas yang tinggi merupakan faktor yang penting dalam seleksi alam.
Mekanisme evolusi terjadi karena adanya variasi genetik dan seleksi alam.
Variasi genetik muncul akibat : mutasi dan rekombinasi gen-gen dalam keturunan baru.
-Frekuensi Gen
Pada proses evolusi terjadi perubahan frekuensi gen. Bila perbandingan antara genotp-genotp dalam satu populasi tidak berubah dari satu generasi ke generasi, maka frekuensi gen dalam populasi tersebut dalam keadaan seimbang. Frekuensi gen seimbang bila :
1. Tidak ada mutasi atau mutasi berjalan seimbang (jika gen A bermutasi menjadi gen a, maka harus ada gen a yang menjadi gen A dalam jumlah yang sama).
2. Tidak ada seleksi
3. Tidak ada migrasi
4. Perkawinan acak
5. Populasi besar
Bila frekuensi gen dalam satu populasi ada dalam keadaan seimbang berlaku Hukum Hardy Weinberg.
Apabila frekuensi gen yang satu dinyatakan dengan p dan alelnya adalah q, maka menurut Weinberg : (p+q)=1
Bila frekuensi gen A=p dan frekuensi gen a =1 maka frekuensi genotip :
AA : Aa : aa : p^2 : 2pq : q^2
Terbentuknya spesies baru dapat terjadi karena :
1. Isolasi waktu
Misalnya adalah kuda. Kuda jaman eosen yaitu Eohippus - Mesohippus - Meryhippus - Pliohippus - Equus. Dari jaman eosin hingga sekarang seorang ahli palaentolog menduga telah terjadi 150 ribu kali mutasi yang menguntungkan untuk setiap gen kuda. Dengan dmikian terdapat cukup banyak perbedaan antara nenek moyang kuda dengan kuda yang kita kenal sekarang. Oleh sebab itu kuda-kuda tersebut dinyatakan berbeda species.
2. Isolasi geografis
Burung Fringilidae yang mungkin terbawa badai dari pantai Equador ke kepulauan Galapagos. Karena pulas-pulau itu cukup jauh jaraknya maka perkawinan populasi satu pulau dengan pulau lainnya sangat jarang terjadi. Akibat penumpukan mutasi yang berbeda selama ratusan tahun menyebabkan kumpulan gen yang jauh berbeda pada tiap-tiap pulaunya. Dengan demikian populasi burung di tiap-tiap pulau di kepulauan Galapagos menjadi spesies yang terpisah.
3. Domestikasi
Hewan ternak yang dijinakkan dari hewan liar dan tanaman budi daya dari tumbuhan liar adalah contoh domestikasi. Domestikasi memindahkan makhluk-makhluk tersebut dari habitat aslinya ke dalam lingkungan yang diciptakan manusia. Hal ini mengakibatkan muncul jenis hewan dan tumbuhan yang memiliki sifat menyimpang dari sifat aslinya.
4. Mutasi kromosom
adalah peristiwa terjadinya species baru secara cepat.
Isolasi Reproduksi
Tanda dua populasi berbeda species bila mereka tidak dapat berhybridisasi disebut juga bila mereka mengalami Isolasi reproduksi.
Isolasi reproduksi terjadi karena :
1. Isolasi ekologi : isolasi karena menempati habitat yang berbeda.
2. Isolasi musim : akibat berbeda waktu pematangan gamet
3. Isolasi tingkah laku : akibat berbeda tingkah laku dalam hal perkawinan.
4. Isolasi mekanik : karena bentuk morfologi alam kelamin yang berbeda.
5. Isolasi gamet : karena gamet jantan tidak memiliki viabilitas dalam alat reproduksi betina.
6. Terbentuknya basta mandul
7. Terbentuk bastar mati bujang
Bukti-bukti adanya evolusi
1. Adanya variasi antara individu-individu dalam satu keturunan.
2. Adanya pengaruh penyebaran geografis
3. Adanya fosil-fosil di berbagai lapisan bumin yang menunjukkan perubahan secara perlahan-lahan.
5. Adanya data sebagai hasil studi mengenail komperatif perkembangan embrio.
Berikut beberapa teori evolusi menurut Jean Lamarck dan Charles Darwin :
1. Teori evolusi menurut Jean Lamarck
Evolusi organik terjadi karena perubahan-perubahan yang disebabkanoleh pengaruh lingkungannya dapat diturunkan.
Organ yang mengalami perubahan karena terus menerus dipakai akan berkembang makin sempurna dan organ yang tidak diperlukan lagi lama kelamaan perkembangannya menurun dan akhirnya rudiment atau atrofi.
Teori Lamarck disanggah Weismann.
Teori Lamarck disanggah Weismann.
2. Teori evolusi menurut Charles Darwin
Spesies yang ada sekarang adalah keturunan dari spesies-spesies sebelumnya.Seleksi alam sangat menentukan berlangsungnya mekanisme evolusi.
Seleksi alam merupakan gagasan murni dari Darwin. Sementara teori pertama di atas telah ada sejak jama Yunani kuno, hanya saja Darwin menjelaskannya secara lebih tajam dan detil.
Khayalan DarwinDarwin tidak pernah mengenyam pendidikan formal di bidang biologi. Ia hanya memiliki ketertarikan amatir
pada alam dan makhluk hidup. Minat tersebut mendorongnya bergabung secara sukarela dalam ekspedisi pelayaran dengan sebuah kapal bernama H.M.S. Beagle, yang berangkat dari Inggris tahun 1832 dan mengarungi berbagai belahan dunia selama lima tahun. Darwin muda sangat takjub melihat beragam spesies makhluk hidup, terutama jenis-jenis burung finch tertentu di kepulauan Galapagos. Ia mengira bahwa variasi pada paruh burung-burung tersebut disebabkan oleh adaptasi mereka terhadap habitat.
Dengan pemikiran ini, ia menduga bahwa asal usul kehidupan dan spesies berdasar pada konsep "adaptasi
terhadap lingkungan". Menurut Darwin, aneka spesies makhluk hidup tidak diciptakan secara terpisah oleh
Tuhan, tetapi berasal dari nenek mo-yang yang sama dan menjadi berbeda satu sama lain akibat kondisi
alam.
Hipotesis Darwin tidak berdasarkan penemuan atau penelitian ilmiah apa pun; tetapi kemudian ia menjadikannya sebuah teori monumental berkat dukungan dan dorongan para ahli biologi materialis
terkenal pada masanya. Gagasannya menyatakan bahwa individu-individu yang beradaptasi pada habitat
mereka dengan cara terbaik, akan menurunkan sifat-sifat mereka kepada generasi berikutnya. Sifat-sifat
yang menguntungkan ini lama-kelamaan terakumulasi dan mengubah suatu individu menjadi spesies yang
sama sekali berbeda dengan nenek moyangnya. (Asal usul "sifat-sifat yang menguntungkan" ini belum
diketahui pada waktu itu.) Menurut Darwin, manusia adalah hasil paling maju dari mekanisme ini.
Darwin menamakan proses ini "evolusi melalui seleksi alam". Ia mengira telah menemukan "asal usul spesies": suatu spesies berasal dari spesies lain. Ia mempublikasikan pandangannya ini dalam bukunya yang berjudul The Origin of Species, By Means of Natural Selection pada tahun 1859. Darwin sadar bahwa teorinya menghadapi banyak masalah. Ia mengakui ini dalam bukunya pada bab "Difficulties of the Theory". Kesulitan kesulitan ini terutama pada catatan fosil dan organ-organ rumit makhluk hidup (misalnya mata) yang tidak mungkin dijelaskan dengan konsep kebetulan, dan naluri makhluk hidup. Darwin berharap kesulitan-kesulitan ini akan teratasi oleh penemuan-penemuan baru; tetapi bagaimanapun ia tetap mengajukan sejumlah penjelasan yang sangat tidak memadai untuk sebagian kesulitan tersebut. Seorang ahli fisika Amerika, Lipson,
mengomentari "kesulitan-kesulitan" Darwin tersebut: Ketika membaca The Origin of Species, saya mendapati bahwa Darwin sendiri tidak seyakin yang sering dikatakan orang tentangnya; bab "Difficulties of the Theory" misalnya, menunjukkan keragu-raguannya yang cukup besar. Saat menyusun teorinya, Darwin terkesan oleh para ahli biologi evolusionis sebelumnya, terutama seorang ahli biologi Perancis, Lamarck. Menurut Lamarck, makhluk hidup mewariskan ciri-ciri yang mereka dapatkan selama hidupnya dari satu generasi ke generasi berikutnya, sehingga terjadilah evolusi. Sebagai contoh, jerapah berevolusi dari binatang yang menyerupai antelop. Perubahan itu terjadi dengan memanjangkan leher mereka sedikit demi sedikit dari generasi ke generasi ketika berusaha menjangkau dahan yang lebih tinggi untuk memperoleh makanan. Darwin menggunakan hipotesis Lamarck tentang "pewarisan sifat-sifat yang diperoleh" sebagai faktor yang menyebabkan makhluk hidup berevolusi.
Ciri-ciri proses evolusi
1. Evolusi adalah perubahan dalam satu populasi BUKAN perubahan individu.
2. Perubahan yang terjadi hanya frekuensi gen-gen tertentu, sedangkan sebagian besar sifat gen tidak berubah.
3. Evolusi memerlukan penyimpangan genetik sebagai bahan mentahnya. Dengan kata lain harus ada perubahan genetik dalam evolusi.
4. Dalam evolusi perubahan diarahkan oleh lingkungan, harus ada faktor pengarah sehingga evolusi adalah perubahan yang selektif.
-Faktor perubahan
1. Mutasi gen maupun mutasi kromosom menghasilkan bahan mentah untuk evolusi. Tetapi Darwin sendiri sebenarnya tidak mengenal mutasi ini, sementara mutasi merupakan peristiwa yang sangat penting yang mendukung keabsahan teori Darwin/
2. Rekombinasi perubahan yang dikenal Darwin. Rekombinasi dari hasil-hasil mutasi memperlengkap bahan mentah untuk evolusi.
-Faktor pengarah :
1. Dalam setiap species terdapat banyak penyimpangan yang menurun, karenanya dalam satu species tidak ada dua individu yang tepat sama dalam susunan genetiknya (pada saudara kembar misalnya, susunan genetiknya tetap tidak sama).
2. Pada umumnya proses reproduksi menghasilkan jumlah individu dalam tiap generasi lebih banyak daripada jumlah individu pada generasi sebelumnya.
3. Penambahan individu dalam tiap species ternyata dikendalikan hingga jumlah suatu populasi species dalam waktu yang cukup lama tidak bertambah secara drastis.
4. Ada persaingan antara individu-individu dalam species untuk mendapatkan kebutuhan hidupnya dari lingkungannya. Persaingan intra species ini terjadi antara individu-individu yang berbeda sifat genetiknya. Individu yang mempunyai sifat paling sesuai dengan lingkungannya akan memiliki viabilitas yang tinggi. Di samping viabilitas juga fertilitas yang tinggi merupakan faktor yang penting dalam seleksi alam.
Mekanisme evolusi terjadi karena adanya variasi genetik dan seleksi alam.
Variasi genetik muncul akibat : mutasi dan rekombinasi gen-gen dalam keturunan baru.
-Frekuensi Gen
Pada proses evolusi terjadi perubahan frekuensi gen. Bila perbandingan antara genotp-genotp dalam satu populasi tidak berubah dari satu generasi ke generasi, maka frekuensi gen dalam populasi tersebut dalam keadaan seimbang. Frekuensi gen seimbang bila :
1. Tidak ada mutasi atau mutasi berjalan seimbang (jika gen A bermutasi menjadi gen a, maka harus ada gen a yang menjadi gen A dalam jumlah yang sama).
2. Tidak ada seleksi
3. Tidak ada migrasi
4. Perkawinan acak
5. Populasi besar
Bila frekuensi gen dalam satu populasi ada dalam keadaan seimbang berlaku Hukum Hardy Weinberg.
Apabila frekuensi gen yang satu dinyatakan dengan p dan alelnya adalah q, maka menurut Weinberg : (p+q)=1
Bila frekuensi gen A=p dan frekuensi gen a =1 maka frekuensi genotip :
AA : Aa : aa : p^2 : 2pq : q^2
Terbentuknya spesies baru dapat terjadi karena :
1. Isolasi waktu
Misalnya adalah kuda. Kuda jaman eosen yaitu Eohippus - Mesohippus - Meryhippus - Pliohippus - Equus. Dari jaman eosin hingga sekarang seorang ahli palaentolog menduga telah terjadi 150 ribu kali mutasi yang menguntungkan untuk setiap gen kuda. Dengan dmikian terdapat cukup banyak perbedaan antara nenek moyang kuda dengan kuda yang kita kenal sekarang. Oleh sebab itu kuda-kuda tersebut dinyatakan berbeda species.
2. Isolasi geografis
Burung Fringilidae yang mungkin terbawa badai dari pantai Equador ke kepulauan Galapagos. Karena pulas-pulau itu cukup jauh jaraknya maka perkawinan populasi satu pulau dengan pulau lainnya sangat jarang terjadi. Akibat penumpukan mutasi yang berbeda selama ratusan tahun menyebabkan kumpulan gen yang jauh berbeda pada tiap-tiap pulaunya. Dengan demikian populasi burung di tiap-tiap pulau di kepulauan Galapagos menjadi spesies yang terpisah.
3. Domestikasi
Hewan ternak yang dijinakkan dari hewan liar dan tanaman budi daya dari tumbuhan liar adalah contoh domestikasi. Domestikasi memindahkan makhluk-makhluk tersebut dari habitat aslinya ke dalam lingkungan yang diciptakan manusia. Hal ini mengakibatkan muncul jenis hewan dan tumbuhan yang memiliki sifat menyimpang dari sifat aslinya.
4. Mutasi kromosom
adalah peristiwa terjadinya species baru secara cepat.
Isolasi Reproduksi
Tanda dua populasi berbeda species bila mereka tidak dapat berhybridisasi disebut juga bila mereka mengalami Isolasi reproduksi.
Isolasi reproduksi terjadi karena :
1. Isolasi ekologi : isolasi karena menempati habitat yang berbeda.
2. Isolasi musim : akibat berbeda waktu pematangan gamet
3. Isolasi tingkah laku : akibat berbeda tingkah laku dalam hal perkawinan.
4. Isolasi mekanik : karena bentuk morfologi alam kelamin yang berbeda.
5. Isolasi gamet : karena gamet jantan tidak memiliki viabilitas dalam alat reproduksi betina.
6. Terbentuknya basta mandul
7. Terbentuk bastar mati bujang
Bukti-bukti adanya evolusi
1. Adanya variasi antara individu-individu dalam satu keturunan.
2. Adanya pengaruh penyebaran geografis
3. Adanya fosil-fosil di berbagai lapisan bumin yang menunjukkan perubahan secara perlahan-lahan.
5. Adanya data sebagai hasil studi mengenail komperatif perkembangan embrio.
