Mengenai Saya

Foto Saya
Makassar, Sulawesi Selatan, Indonesia
Selamat datang di dunia pendidikan,, karena belajar itu indah

Minggu, 08 Januari 2012

Teori Evolusi


EVOLUSI
Lingkungan hidup yang ada di bumi mengalami perubahan dari waktu ke waktu. Seiring dengan perubahan lingkungan tersebut, terjadi pula perubahan pada mahluk hidup.  Perubahan-perubahan yang terjadi pada mahluk hidup dari zaman-ke zaman di sebut teori evolusi.

Teori evolusi masih di pertentangkan hingga saat ini. Banyak teori yang telah di kemukakan oleh para ahli, tetapi tampaknya belum ada satupun teori  yang dapat menjawab semua fakat dan fenomena tentang sejarah perkembangan mahluk hidup.

Evolusi dalam biologi berarti  proses kompleks pewarisan sifat organisme yang berubah dari generasi ke generasi dalam kurun waktu jutaan tahun. Evolusi berusaha memahami faktor-faktor yang mendorong terbentuknya berbagai mahluk hidup yang ada di dunia saat ini. Evolusi mempelajari bagaimana spesies baru daopat muncul dari berbagai spesies tumbuhan dan hewan dalam jangka waktu tertentu. Evolusi juga mempelajari bagaimana spesies-spesies yang berbeda dapat memiliki kekerabatan.

Sejak abad ke-6 SM, banyak ahli yang telah mengemukakakn pendapatnya tentang asal ususl berbagai jenis mahluk hidup yang ada di dunia dan banyak pendapat mereka menjadi fondasi teori evolusi.

1. Anaximander (500 SM)
Filsuf Yunani ini sering di sebut sebagai evolusionis  pertama. Anaximander empercayai bahwa manusia berevolusi dari mahluk hidup akuatik mirip ikan yang pindah ke darat.

2. Empedocles (495-435 SM)
Empedocles adalah filsuf Yunani yang enyatakan bahwa kehidupan muncul dari Lumpur dan tumbuhan kemudian berubah menjadi hewa. Menurut Empedocles, mahluk-mahluk pertama memiliki bentuk seperti monster. Bentuk mahluk-mauhluk ini berubah dan mahluk-mahluk yang memiliki bentuk paling baik yang mampu bertahan hidup.  Pemikiran Empedocles ini adalah bentuk dari seleksi alam yang merupakan mekanisme penting dalam proses evolusi.

3. Erasmus Darwin (1731-1802)
Ia menulis prosa berjudul Zoonomia yang intinya menyatakan kehidupan itu berawal dari asal mula yang sama dan bahwa respons fungsional akan di wariskan pada keturunannya. Erasmus Darwin adalah kakek dari Charles Darwin.

4. Sir Charles Lyell (1797-1875)
Lyell adalah seorang ahligeologi Skotlandia yang berpendapat bahwa permukaan bumi  terbentuk melalui proses bertahap dalam jangka waktu yang lama. Pendapatnya ini bertentangan dengan banyak pendapat  pada wkatu itu yang menganggap bumi masih berusia muda. Lyell menerbitkan teorinya dalam buku Principles of Geology . hasil karyanya ini mempengaruhi pemikiran Carles Darwin, dan Lyell menjadi salah satu pendukung Darwin di kemudian hari.

5. Thomas Robert Malthus (1766-1834)
Malthus adalah ahli ekonomi nggris dengan bukunya Essay on the Principle of Population, yang intinya menyatakan tidak adanya keseimbangan antara penduduk dan bahan makanan. Selanjutnya, muncullah kata-kata yang di gunakanan oleh Darwin, yaitu perjuangan untuk hidup (Strunggle for  life).

6. George Cuvier (1769-1832)
Menyatakan bahwa pada setiap masa diciptakan mahluk hidup yang berbeda. Teori ini di sebut katastropisme.

A.  Pencetus Teori Evolusi

Setelah masa itu, bermunculan pendapat para ahli biologi lain. Para ahli biologi menyatakan bahwa mahluk hidup senantiasa mengalami perubahan secara berangsur-angsur dalam waktu yang sangat lama. Perubahan-perubahan itu mengakibatkan munculnya sifat-sifat baru. Sifat-sifat baru ini pada mulanya menunjukkan penyimpangan sedikit dari moyangnya.  Akan tetapi kemudian,  pada generasi selanjutnya, penyimpangan-penyimpangan itu semakin banyak sehingga muncul spesies baru. Hal itu kemudian menjadi dasar teori evolusi. Beberapa teori yang mengemukakan teori evolusi adah Lamarck, Charles Darwin, dan August Weismann.

1. Lamarck

Jean Baptiste de Lamarck (1744-1829) ialaha seorang ahli biologi Prancis yang menjelaskan teori evolusi berdasarkan suatu gagasan bahwa perubahan pada suatau individu di sebabkan oleh lingkungan dan bersiaft di turunkan, di sebut teori Lamarckisme.

Contoh klasik yang di gunakan untik menggambarkan teori evolusi ini adalah jerapah memiliki leher yang panjang karena kebiasaannya memakana daun-daun dari pohon. Jerapah jugam memanjangkan lehernya untuk menggapai pohon yang semakin tinggi. Adaptasi dengan pemanjangan leher ini di wariskan kepada generasi berikutnya, yang akan mempunyai leher yang sedikit lebih panjang dan pada generasi berikutnya akan lebih panjang lagi.


Hipotesis Lamarck di formulasikan sebelum era biologi modern. Pada saat itu, teori sel belum di kenal dan di perlukan 1 abad lagi  sebelem peran gen-gen dan kromosom di ketahui. Jadi, tidaklah mengherankan bahwa suatu teori yang tidak dipertahankan dalam ilmu pengetahuan modern, di ajukan pada waktu itu.

2. Charles Darwin
Charles Robert Darwin (1809-1882) adalah seorang peminat ilmu alam dari Inggris. Pada tahun 1831, ia mengikuti pelayaran HMS Beagle untuk memetakan jalur pelayaran. Selayam pelayaran ini, Darwin banyak mengumpulkan fosil, batuan, dan mengamati berbagai mahluk hidup yang ia jumpai. Ketika Beagle merapat di kepualuan Galapagos 91.050 km dari daratan Amerika Selatan), dfarwin menjumpai berbagai mahluk hidup yang menarik perhatiannya, terutama burng-burung finch. Burng finch juga di temukan di Inggris , tetapi burung-burung finch Galapagos memiliki berbagai variasi bentuk paruh.

Darwin menyadari bahwa struktur  yang bervariasi ini terbentuk karena adaptasi terhadap lingkungan tertentu. Perbedaan struktur paruh bersesuaian dengan keanekaragaman sumber makanan yang tersedia. Darwin yakin bahwa burung finch tersebut berkerabat dekat. Menurut Darwin, burng finch yang ada di Galapagos terdiri dari 13 spesies yang berasal dari 1 spesies burung finch dari Amerika selatan yang bermigrasi ke Galapagos.

Selain burung, Darwin juga mengamati  keberadaan 2 jenis kura-kura ini memiliki sedikit perbedaan morfologi yang di sebabkan oleh perbedaan habitat.

Berawal dari pengamatannya, pemikiran Darwin mengenai adanya variasi mulai berkembang. Darwin kemudian memperoleh ide tentang evolusi yang di dasarkan atas pokok-pokok pikirannya, yaitu :

a.    Mahluk hidup bervariasi dan beberapa variasi sifatnya dapat di turunkan. Tidak ada 2 individu yang sama persis dalam satu spesies (kecuali kembar identik).
b.   Setiap populasi cenderung bertambah banyak, karena setiap mahluk hidup mampu berkembang biak. Untuk berkembang biak perlu adanya makanan yang cukup.  Dan jumlah individu yang dilahirkan lebih banyak dari pada yang dapat bertahan hidup.
c.    kenyataan menunjukkan bahwa pertambahan populasi tidak berjalan terus-menerus.
d.   Individu-individu berkompetisi untuk memeperoleh sumber daya agar mampu bertahan hidup.
e.    sifat-sifat yang di wariskan milik beberap individu membuat mereka dapat bertahan hidup dan bereproduksi pada keadaan lingkungan tertentu.
f.    Akibat dari seleksi lingkungan tersebut, hanya individu yang adaptif terhadap lingkungannya yang dapat hidup dan menurunkan siaft adaptif tersebut. Seleksi alam akhirnya akan mengubah sifat dalam populasi, bahkan menghasilkan spesies baru.

Pokok-pokok pikiran dalam teori Darwin tersebut dapat dilihat dari hasil pengamatan sehari-hari yang dapat kita jumpai , anatar lain sebagai berikut :

1.   Adanya variasi individu dalam satu keturunan
2.   Bertambah banyaknya populasi
3.   Adanya perjuangan suatu spesies untuk bertahan hidup
4.   Adanya persitiwa seleksi alam. Hanya individu yang memiliki sifat yang sesuai dengan lingkungannya  yang dapat memenangkan persaingan dan  hidup terus serta  bertambah banyak. Sebaliknya, yang tidak dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya akan kalah dan musnah.

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  dikalangan ahli geologi saat itu adalah bumi baru berusia 6000 tahun. Darwin mengemukakkaan jawabannya dalam buku karangan Charles Lyell, Principles of Geology. Lyell mengatakan bahwa bumi ini sudah sangat tua sehingga memberikan waktu yang di perlukan bagi mahluk hidup untuk berevolusi.

Dari tulisan Lyeel, Darwin membuat kesimpulan sebagai berikut :
1.      Deretan fosil yang terdapat di batuan muda berebda dengan deretan fosil pada batuan tua.
2.      perbedaan itu di sebabkan perubahan yang berangsur-angsur dan perlahan-lahan.

Pada abad ke-18, Thomas Robert Malthus mempublikasikan sebuah karya yang menyatakan bahwa populasi bertambah sesuai dengan deret ukur (1-2-4-8-16), jauh lebih cepat di bandingkan bertambahnya jumlah makanan yang sesuai dengan deret hitung (1-2-3-4-5). Pada manusia, hal ini mengakibatkan terjadinya kelaparan, penyakit, dan perang yang akan mengurangi ledakan penduduk. Darwin, yang melakukan pengamatan pada erbabagi hewan dan tumbuhan, menemukan kesamaan ide Malthus pada kehidupan hewan dan tumbuhan. Mahluk hidup harus berjuang untuk bertahan hidup. Darwin menggunakan ide ini untuk menjelaskan teori evolusinya lebih lanjut.

Dalam perjuangan untuk bertahan hidup, sifat-sifat yang mendukung pemilikinya untuk mampu bertahan akan tetap ada, sedangkan sifat-sifat yang tidak mendukung akan hilang. Hal ini akan menghasilkan adaptasi  , sebuah modifikasi evolusioner yang meningkatkan kemampuan mahluk hidup untuk bertahan hidup dan berkembang biak di suatu lingkungan.  Akumulasi dari modifikasi inilah yang kemudian memunculkan spesies baru. Mahluk hidup yang mampu beradaptasi di lingkungannya inilah yang dapat lolos dari seleksi alam.

Pemuliaan hewan dan tumbuhan adalah bentuk seleksi yang di lakukan oleh manusia dan merupakan langkah kearah pemebentukan hewan dan tumbuhan baru dalam waktu singkat. Hal ini dijumpai Darwin pada pemuliaan merpati di Inggris  dan terbentuknya bebrgaai bentuk kol Brassica oleraca.


Sebelum Darwin mempublikasikan idenya tentang evolusi secara luas, ia menerima karantan ilmiah dari Alfred Russel Wallace (1823-1913) yang melakukan penelitian di Malaya. Tulisan Wallace tersebut sesuai dengan buah pemikiran Darwin sehingga mereka memutuskan untuk menerbitkan tulisan mereka secara bersama-sama pada tahun 1858. buku Darwin, The Origin of Spesies by Means Of natural Selection, di terbitkan setahun setelah itu.

Dengan berjalannya waktu, modifikasi dapat terakumulasi pada populasi yang terpisah secara geografis, menghasilkan spesies baru. Darwin meperkirakan burung finch Galapagos berevolusi dengan cara ini. Burung-burung Finch Galapagos berasal dari 1 spesies finch amerika Selatan. Finch ini kemudian terisolasi di berbagai kepulauan Galapagos menghasilkan 13 spesies yang berbebda.

Dalam pandangan Darwin, kelangsungan hidup memang harus di perjuangkan. Tuhan menyediakan kekayaan alam yang tiada tara untuk dinikmati dan utnuk di perjuangkan oleh semua mahluk hidup agar kehidupan di dunia bermanfaat. Mahluk hidup membutuhkan sarana dan prasana  untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Untuk meperjuangkan hidupnya, terjadi persaingan atarspesies maupun di  dalam spesies itu sendiri. Perjuangan hidup semakin berat dengan adanya factor bencana alam dan perubahan cuaca. Mahluk hidup yang menan dalam persaingan akan tetap unggul. Sedangkan yang kalah dalam persaingan akan migrasi atau punah. 

3. August Weismann

Teori Darwin sangat mempengaruhi perkembangan prinsip seleksi alam. August Weissmann (1834-1914), seorang ahli biologi berkebangsaan jerman mencoba untuk menerapkan teori Darwin dalam genetika.

Weismann berpendapat bahwa sel-sel tubuh tidak di pengaruhi oleh lingkungan. Ia membuktikan poendatnya dengan mengawinkan 2 tikus yang di potong ekornya. Hingga generasi ke-21, semua anak tikus yang dilahirkan dari keturunan kedua tikus tadi berekor panjang. Weismannpun menyimpulkan bahwa :

a.  Perubahan sel tubuh karena pengaruh lingkungan tidak akan di wariskan ke generasi berikutnya. Hal ini membuktikan bahwa teori Evolusi Lamarck tidak benar.
b.  Evolusi adalah masalah pewarisan gen-gen memlalui sel kelamin, atau evolusi adalah gejala seleksi alam terhadap factor-faktor genetika.

B.  Faktor Yang Mempengaruhi Evolusi

Seorang professor mate-matika dari Inggris, Godfrey Harold Hardy , dan seorang dokter dari Jerman , Wilhelm Weinberg , secara terpisah mempublikasikan analisisnya mengenai keseimbangan gen dalam populasi yang di kenal sebagai hokum Hardy-Weinberg.

Hukum hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi alel atau gen dalam populasi dapat tetap stabil dan tetap berada dalam keseimbangan dari satu generasi ke generasi dengan Syarat :

~     Jumlah populasi besar
~     Perkawinan secara acak atau random
~     Tidak terjadi mutasi maju atau balik
~     Tidak ada seleksi
~     Tidak ada migrasi

Frekuensi gen adalah perbandingan anatar suatu gen atau genotype dengan gen atau genotype yang lain dalam suatu populasi.  Menurut hokum hardy-Weinberg, perbandingan natara alel A dan a  di dalam suatu populasi misalnya,  tidak akan berubah dari generasi kegenerasi. Andaikan populasi alel A di dalam populasi diumpamakan p, sedangkan frekuensi alel a diumpamakan q, maka kemungkinan kombinasi spermatozoa dan sel telur (ovum) pada perkawinaan individu  heterozigot Aa X Aa ialah sebagai berikut : Karena (p+q)2 = 1 maka p+q=1, sehingga p=1-q.

Ovum/Sperma
A(p)
A(q)
A(p)
a(q)
AA(p2)
Aa(pq)
Aa(pq)
aa(q2)

Jumlah = p2(AA) + 2pq(Aa) + q2 (aa)
Jadi, untuk mencari frekuensi dari dua buah alel di dalam suatu populasi dapat di gunakan hukum Hardy-Weinberg yang rumusnya :
p2(AA) + 2pq (Aa) + q2 (aa)
(p+q)2 = 1, sehingga (p = q)=1, p=1-q
Dari penjelasan rumus tersebut sangat jelas bahwa hokum Hardy-Weinberg sangat berguna untuk menghitung frekuensi gen serta frekuensi homozigot maupun heterozigot di dalam suatu populasi.

Contoh –Contoh :
1.  Menghitung frekuensi gen kodominan
Dari 1000 orang penduduk yang di periksa golonga darhnya bedasarkan system MN, didapatkan 640 orang  bergolongan M, 320 orang Mn, dan 40 orang N. Berapakah frekuensi alel LM dan LN dalam populasi itu ?
Penyelesaian :
Misal p = frekuensi untuk alel LM, q= frekuensi untuk alel LN. Menurut hukum Hardy-Weinberg :
p2LMLM+2pqLMLN+q2LNLN
q2 = 40/1000 = 0,04                     q =  0,2
p+q=1         p = 1- 0,2 = 0,8
jadi, : frekuensi alel LM = p = 0,8
           frekuensi alel LN = q = 0,2

2.  Menghitung frekuensi gen jika ada dominansi
Di dalam Populasi, didapatkan 64% perasa PTC dan 36% bukan perasa PTC. Berapakah perbandingan frekuensi genotipe yang terdapat dalam populasi tersebut ?
Penyelesaian :
Genotipe kelompok bukan perasa PTC di beri symbol tt.  Gentipe kelompok perasa PTC diberi symbol TT atau Tt. Frekuensi genotipe  tt=36% atau 0,36.  jadi, frekuensi gen t dalam populasi tersebut…? Akar dari 0,36 = 0,6
Karena T + t = 1, maka T = 1-0,6, sehingga T = 0,4
Dengan mengetahui frekuensi gen T dan t , maka frekuensi genotipe  dapat dihitung  sebagai berikut : 

0,4 T
0,6 t
0,4 T
0,16 TT
0,24 Tt
0,6 t
0,24 Tt
0,36 tt
Jadi, perbandingan frekuensi genotipe yang terdapat dalam populasi adalah :
TT : Tt : tt = 16 : 48 : 36
                         =  4 : 12 : 9

3.  Menghitung frekuensi gen alel ganda
Persamaan (p+q)=1 hanya berlaku apabila terdapat 2 alel pada suatu lokus dalam autosomal. Apabila lebih banyak alel ikut mengambil peranan, maka dalam persamaan harus di gunakan lebih banyak symbol. Misalnya, pada golongan darah system ABO di kenal 3 alel, yaitu IA, IB,IO.
Misal :        p = frekuensi alel IA
                  q = frekuensi alel IB
                  r  = frekuensi alel IO
maka persamaannya menjadi = (p+q=r) = 1
berdasarkan hukum Keseimbangan Hardy-Weinberg untuk golongan darah sistem ABO, maka rumusnya adalah sebagai berikut :
p2IAIA + 2 pr IAIO + q2 IBIB + 2qr IBIO + 2 pq IAIB + r2 IOIO
Contoh :
1000 orang siswa di dalam sebuah SMA di periksa golongan darahnya menurut system ABO , dan diperoleh 320 siswa golongan A, 150 golongan B, 40 golongan AB, dan 490 golongan O.
a.  Berapakah frekuensi alel IA,IB, dan IO ?
b.  Berapakah jumlah siswa golongan darah A homozigot ?
c.  Berapakah jumlah siswa golongan  darah B homozigot ?
Jawab :
Misal :   p = frekuensi alel IA
              q = frekuensi alel IB
              r  =  frekuensi alel IO
Menurut hukum Hardy-Weinberg :


4.  Menghitung frekuensi gen terangkai -X
Bagaimanbakah menghitung frekuensi gen terangkai / terpaut pada koromosom X ? oleh karena laki-laki hanya mempunyai sebuah kromosom X, maka tidak dapat menunjukkan distribusi binomium untuk kombinasi secara random dari sepasang gen terangkai X seperti pada seorang perempuan.
1        Untuk laki-laki = p + q, karena genotipe laki-laki = XAY dan XAY.
2        Untuk perempuan = p2 + 2pq + q2, genotipenya = XAXA, XAXA, dan XAXA
Contoh :
Diketahui 6% dari laki-laki di suatu daerah menderita penyakit buta warna merah hijau.
a. Berapakah frekuensi dari perempuan di daerah itu yang di duga normal ?
b. Berapakah frekuensi dari perempuan yang di duga buta warna ?
Penyeleasian :
Menurut hokum Hardy-Weinberg , menghitung frekuensi gen yang terangkai pada kromosom X
1        Frekuensi gen buta warna (c) = q = 0,06
2        Frekuensi gen normal (C) = p = 1-0,06 = 0,94
a. Frekuensi dari perempuan dari daerah itu yang di duga normal adalah (CC dan Cc) = p2 + 2pq = (0,94)2 + 2 (0,94)(0,06) = 0, 9964
b. Frekuensi dari perempuan yang diduga buta warna (cc) = q2 = (0,06)2 = 0,0036

Sampai saat ini, telah di ketahui beberapa faktor yang menyebabakan terjadi oeruabhan keseimbangan frekuensi gen atau alel di dalam suatu populasi. Faktor-fakrot tersebut anatar lain perkawinan tak acak, migrasi, hanyutan genetic, seleksi alam, mutasi, rekombinasi dan seleksi. Para hali Evolusi menggunakan Hukum Hardy-Weinberg untuk mengamati apakah suatu perubahan frekuensi alel telah terjadi pada suatu populasi. Hal ini menjadi tanda telah terjadinya mikoevolusi. Mikroevolusi pada akhirnya membentuk makroevolusi atau evolusi dalam pengertian umum.

1. Perkawinan Tak Acak

Pada kenyataanya, tidak ada perkawinan yang benar-benar acak. Perkawinban umumnya di pengaruhi faktor pilihan. Misalnya, burung merak betina lebih memilih merak jantan dengan bulu ekor yang besar dan indah dan manusia cederung mengembang biakkan hewan atau tanaman yang menguntungkan. Akibat dari perkawianan tak acak ini , alel yang membawa sifat yang lebih di sukai akan menjadi lebih sering di jumpai dalam populasi. Alel dengan sifat yang tidak di sukai akan menjadi berukurang dan mungkin akan hilang dari populasi.

2. Migrasi

Individu yang meninggalkan populasi (emigrasi), akan membawa alel keluar. Sebaliknya individu yang masuk ke dalam populasi (imigrasi), akan membawa alel yang berpotensi menjadi alel baru. Pergerakan alel antar populasi ini di sebut arus gen. migrasi menyebakan bertambhanya variasi sifat dalam suatu populasi.

Tidak adanya migrasi dapat menyebabkan perbedaan frekuensi gen antar populasi. Spesies yang terpisah oleh letak geografis atau fisis tertentu , seperti jarak yang berjauhan atau populasi yang terpisah oleh samudra atau pegunungan tidak mungkin mengadakan perpindahan secara normal dari daerah satu ke daerah lain atau sebaliknya.  Spesies pada kedua populasi yang terpisah itu saling terisolir. Melalui proses evolusi, maka akan terjaid peruabhan frekuensi gen pada kedua popualsi tersebut. Perubahan yang terjadi dapat sama  atau berbeda, tergantung pada keadaan lingkungan masing-masing. Jika lingkungan berbeda,  perubahan dapat mengarah kepada terbentuknya dua spesies yang berbeda.

Contoh spesies yang mengalami perubahan frekuensi gen adalah Xylocopa nobilis (kumbang kayu). Xylocopa nobilis yang terdapat di pulau sangihe memiliki cirri-ciri yang berbeda  dengan Xycolopa nobilis di daerah Manado. Apabila kumbang kayu dari sangihe bermigrasi ke Manado dan terjadi interhibridasi, maka akan timbul perubahan  frekuensi gen pada generasi berikutnya.

3. Hanyutan Genetik

Jika ada sebagian anggota populasi yang terpisah dari poluasi besar atau kawin hanya antrapopulasi mereka , frekuensi alel akan berubah. Perubahan frekuensi alel akibat adanya populasi kecil yang memisah dari populasi besar ini disebut hanyutan genetik

Salah satu sebab dari hanyutan genetik adalah founder effect. Founder,  yang dalam bahasa Inggris berarti penemu atau pendiri mengacu pada sekelompk individu yang menempati tempat baru dan membentuk koloni tersendiri. Koloni yang baru ini dapat memiliki frekuensi alel yang berbeda dengan popualsi induknya karena mereka menikah dengan sesama anggota koloninya.  Alel tertentu bias menjadi lebih umum, sedangkan alel yang lain bisa menjadi berkurang frekuensinya ata bahkan menghilang. Frekuensi gen akibat hanyutan genetic amat sulit diprediksi karena bersifat acak

Bottleneck effect  juga dapat menjadi salah stu penyebab terjadinya hanyutan genetic. Hal ini terjadi jika banyak anggota populasi yang mati dan sisanya saling kawin sehingga jumlah populasinya kembali seperti semula.
Hanyutan genetic dapat berakibat buruk jika terjadi penurunan variasi gen. penurunan variasi gen menyebabkan suatu populasi menjadi rentan terhadap kepunahan apabila terjadi perubahan lingkungan atau gaya hidup.

4. Seleksi Alam

Terjadinya perubahan pada suatu lingkungan hidup akan mengakibatkan terjadinya dua hal,yaitu :
a.    Organisme yang dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya yang baru akan dapat mempertahankan kelangsungan hidupnya.
b.   Organisme yang tidak dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya yang baru akan mati atau pindah ke daerah lain yang tidak mengalami perubahan lingkungan.

Suatu organisme dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya jika memiliki fenotipe yang sesuai untuk melangsungkan proses kehidupannya dengan lancer dan aman.

Cotoh adpatasi terjadi pada populasi nengat malam Biston betularia di Inggris sebelum terjadinya revolusi industry dan sesudah terjadi revolusi industri. Lihat Tabel berikut :

Periode
Biston betularia bersayap cerah
Biston betularia bersayap gelap
Sebelum revolusi industri
Popuasinya lebih besar
Populasinya lebih kecil
Sesudah revolusi industri
Popuasinya lebih kecil
Popuasinya lebih besar

Menurut dugaan, perbedaan tersebut dapat terjadi karena sebelum revolusi industri, lingkungan masih bersih sehingga ngengat bersayap cerah lebih adaptif (tidak mudahtampak oleh predator) dari pada ngengat bersayap gelap. Sebaliknya, setelah revolusi ndustri, lingkungan lebih gelap oleh jelaga sehingga ngengat bersayap gelap lebih adapif dengan lingkungannya.

Contoh lainnya adalah :
ü Bentuk leher lebih panjang dari jerapah dapat mencapai daun pada pohon yang tinggi
ü Bentuk burung puyuh dan waranya sesuai dengan tanah yang bergumpal-gumpal.

Jadi, dapat disumpulkan bahwa adaptasi terhadaplingkungan merupakan salah stau mekanisme seleksi alam.

Seleksi alam juga dapat berlangsung melalui resistensi (daya tahan) suatu organism terhadap faktor tertentu.

Penggunaan obat-obatan antibiotic dan insektisida yang semakin meningkat, menimbulkan dampak negative yaitu kenaikan resistem si orgnisme.

Jika resistensi organisme meningkat terus, maka penggunaan obat-obatan akan meningkat pula, koloni bakteri merupakan salah satu contoh terjadinya seleksi alam berdasarkan resistensi. Secara alamiah ada baktei yang resisten (bersifat resesif) dan ada yang tidak resisten (bersifat dominan) sehingga populasi yang tidak resisten mendesak yang resisten. Dengan pemberian antibiotik, populasi bakteri yang tidak resisten menurun, sedangkan yang resisten tetap hidup dan menghasilkan keturunan yang resistensinya lebih tinggi. Lihat table berikut :

Perlakuan
Koloni bakteri resisten
Koloni bakteri tidak resisten
Sebelum pemberian antibiotik
Jumlah populasi kecil
Jumlah populasi besar
Setelah emberian antibotik
Tetap hidup, keturunanya lebih resisten
Jumlha populasinya berkurang

Untuk memperoleh gambaran bagaimana sleeks alam mempengaruhi keseimbangan frekuensi gen dalam populasi, perhatikan contoh berikut :
Suatu polualsi melakukan perkawinan secara acak, 50% dari individu memiliki sifat resesif. Distribusi fenotipe, genotype, dan frekuensi gen adalah sebagai berikut :

Fenotipe

AA dan Aa
aa
Frekuensi fenotipe

0,5

Genotype
AA
Aa
aa
Frekuensi genotipe
+ 0,09
+0,42
+0,5

Frekuensi keturunan dari prkawinan antara individu-individu AA dan Aa

Perkawinan
Frekuensi
Frekuensi keturunan
Frekuensi keturunan
Frekuensi keturunan


AA
Aa
Aa
AA x AA
()2 = 0,03
0,03


AA x Aa
2(0,18)(0,82)=0,30
0,15
0,15

Aa x Aa
(0,82) 2 = 0,67
0,17
0,34
0,17
Jumlah
= 1,00
0,35
0,49
0,17

Misal :  p = frekuensi gen A,
q = frekuensi gen a,
maka : q2 = 0,5 sehingga q =  = kira-kira 0,7
p = 1-q = 1-0,7 = 0,3

Misalkan individu-individu dari genotip aa tidak dapat memperbanyak diri di dalam lingkungan tertentu, maka individu-individu yang dapat memperbanyak diri kan terdiri dari genotip yaitu AA dan Aa. Perbandingan genotype yang dapat memperbanyak diri adalah 0,09 AA : 0,2 Aa. Frekuensi di dalam populasi yang dapat meperbanyak diri adalah :
-         Untuk AA =  = 18
-         Untuk Aa =  = 0,82
Apabila tejradi perkawinan antara individu-individu tersebut, distribusinya dapat dilihat dari table :

Dapat dilihat dari tabel bahwa distribusi genotip generasi baru ini mendekati dan seolah-olah seimbang dengan distribusi genotipe perkawinan secara acak. Akan tetapi sesungguhnya terdapat perubahan fundamental I dalam populasi ini , yaitu frekensi gen a berkurang dari 0,7 dalam generasi sebelumnya menjadi 0,4 dalam generasi ini (q2 = 0,17, sehingga q = 0,4123). Frekuensi gen A bertambah dri 0,3 dalam generasi sebelumnya menjadi lebih kurang 0,6 dalam generasi ini (p = 1-q = 1-0,4 = 0,6) . karena frekuensi gen berubah, maka frekuensi fenotipe mengalami perubahan.

5. Mutasi

Mutasi merupakan perubuhan materi genetik yang bersifat menurun. Mutasi dapat terjadi pada semua organisme dan merupakan sumber dari adanya variasi hereditas.

Mutasi gen adalah perubahan struktur  kimiawi dari gen yang terjadi tanpa atau karena pengaruh faktor luar(alami/buatan). Penyakit molekuler Hb yang paling umum adalah penyakit anemia sel sabit.

 

Penyakit ini ditentutkan oleh gen resesif autosomal yang dapat menyebabkan kelainan darah yang fatal jika dalam keadan homozigot. Penyakit ini ditemukan pada bangsa-bangsa berkulit hitam. Vernon Ingram , dengan menggunakan tehnikelektroforesis, menemukan adanya perbedaan molekuler anatara Hb normal (HbA) dan Hb sel sabit (HbS).

HbA terdiri dari 4 rantai polipeptida, yaitu dua rantai polipeptida a dan 2 rantai polipeptida b (disingkat a2b2). Susunan kedua rantai polipeptida a sellau sama, juga yang b. Hb mengandung 57 asam amino dan pada urutan ke 6, yaitu asam glutamate diganti dengan valin pada kedua rantai polipeptida b. perhatikan gambar bagan :


Kalau kita runut dalam sintesis protein, asam amino glutamate merupakan translasi dari kodon GAA, GAG, dan asam amino valin dari kodon GUA, GUG, GUU, GUC. Jika kita ambil kodon untuk asam iiglutamate GAA dan kdoon untuk valin GUA, maka DNA sense HbA adalah CTT dan HbS adalah CAT
1. Mutasi gen
Skema
1. Variasi genetik
 
                                                             Terjadi karena
Mekanisme evolusi
2. Rekombinasi gen
 
               Terjadi
2. Seleksi alam
               karena                                                            
               
 


Mutasi spontan
terjadi karena
 


Dari skema terlihat adanya substitusi 9pengantian) basa yang menyebabkan perbendaan dalam translasi, sehingga asa amino yang harus dibawa e ribosom tidak sama. Akibatnya, terjadi, kalainan yang disebut HbS. Jika terjadi mutasi terus-menerus, maka sifat mahluk hidup makin lama makin menyimpang dari nenek moyangnya.

Jika ada satu atau beberapa gen yang bermutasi, maka akan mengakibatkan terjadinya perubahan frekuensi gen. mutasi adalah bahan menah evolusi karena seleksi alam bekerja pada fenotipe, sedankan fenotipe muncul dari gen. agar suatu populasi dapat bertahan terhadap seleksi alam, populasi itu harus memiliki variasi genetic yang tinggi. Sebagian besar mutasi memang bersifat buruk. Akan teapi sebagia besar kesalahan genetic ini bersifat resesif kemudian akan menjadi target seleksi alam. Sebgian besar mutasi bersifat baik, misalnya mutasi pada reseptor di permukaan sel T pada manusia yang menghambat inveksi HIV.
Contoh :

Jumlah populasi spesies ada 200.000.000. jumlah generai selama itu spesies itu ada, sebesar 5000. Angka laju mutasi pergen 1 : 100.000. gen yang mampu bermutasi dalam individu 1.000. pebandinan mutasi yang menguntungkan dan yang merugikan berbanding 1 : 1.000.berapa mutasi yang menguntungkan selama spesies itu ada …?
a.       Jumlah gn yang bermutasi
=  x 1.000 =  gen
Jumlha mutasi gen yang menguntungkan dari gen yang bermutasi adalah :
 x  =
b.      Dalam setiap generasi, mutasi yang menguntungkan adalah :
 x 200.000.000 = 2.000 gen
c.       Selama spesies itu ada, terdapat 5.000 generasi, maka mutasi gen yang menguntungkan adalah : 5.000 x 2.000 = 10.000.000

Jadi, jumlah mutasi yang menguntungkan selama periode evolusinya menjadi sangat besar, sehingga terjadinya spesies adaptif menjadi besar pula. Akibat mutasi gen yang menguntungkan adalah pembentukan spesies yang adaptif; peningkatan daya ertilitas dan viabilitas; pembentukan spesies yang kurang adaptif; dan plieotropi, yaitu suatu gen yang bermutasi dan dapat memperoleh lebih di dua sifat.

6. Rekombinasi dan Seleksi
Bagian terpenting dari mekanisme evolusi adalah adnya rekombinasi gen. rekombiasi gen dapat berlangsung melalui perkawinan, sehinga reproduksi seksual merupakan faktor penting alam proses evolusi.
Percobaan yang dilakukan oleh Wilhelm Ludwig Johansen (Denmark, 187-1927) pada tahun 1905 dan kelompok peneliti dari Universitas Illinois pada tahun 1985 menunjukkan bahwa :
a.       Seleksi sangat efektif terhadap rekombinasi pada organism yang melakukan perkawinan silang
b.      Seleksi merupakan faktor pengarah, pembatas, dan penstabil terhadap rekombinasi gen

Berikut bagan percobannya :

C.  Terbentuknya spesies Baru

Timbulnya spesies baru (spesiasi) merupakan suatu mekanisme evolusi. Apabila dua varietas dari suatu spesies tertentu menghuni dua temapt yang sangat berbeda, sehingga tidak dapat mengadakan hubungan reproduksi, maka varietas tersebut akan mengalami peruabhan dan akhirnya menjadi 2 spesies yang berlainan.

Isolasi merupakan kunci terjadinya spesies baru, karena isolasi mencegah terciptanya kembali keseragaman antarspesies melalui hibridasi. Contohnya pada pembentukan 13 spesies burung finch di kepulauan Galapagos yang berasal dari Amerika Selatan.

Isolasi ada 2 macam, yaitu :
~     Isolasi geografi, yang di pisahkan oleh temapt
~     Isolasi reproduksi, dapat terjadi melalui isolasi ekologi, musim, tingkah laku, mekanik, dan isolasi gamet.

1. Isolasi Geografi

Isolasi geografi adalah isolasi yang terjadi akibat keadaan alam. Islasi geografi terjadi jika organisme dari suatu spesies berpindah ke lingkungan baru yang berbeda dari lingkungan asal dan di pisahkan oleh laut, gunung, atau gurun. Di lingkungan baru ini, organisme akan beradaptasi dan membentuk populasi. Bentuk adaptasi ini dapat mengarah pada pembentukan spesies baru.

2. Isolasi Ekologi

Isolasi ekologi di sebabkan karena dua spesies yang berkerabat dekat terdapat di daerah geografi yang sama, namun pada habitat yang berbeda. Contohnya, katak pohon kawin di danau yang tidak permanent (kubangan), sedangkan katak banteng kawin di danau atau badan air permanent yang lebih besar.

3. Isolasi Musim

Isolasi musim (temporal) di sebabkan oleh masa kawin atau kematangan gamet yang berbeda. Contohnya, masa kawin lalat buah Drosophila pseudoobscura pada sore hari sedangkan masa kawin Drosophila pseumilis pada pagi hari.

4. Isolasi Tingkah laku

Isolasi tingkah laku menghalangi fertilitasi karena adanya perilaku tertentu atau ritual yang berbeda-beda sebelum terjadinya perkawinan.  Ritual ini dapat berupa pertukaran sinyal antara jantan dan betina. Biasanya, hewan jantan memberi tanda atau sinyal tertentu yang dapat berupa tingkah laku, suara, atau ekskresi zat kimia. Sinyal tersebut hanya dapat di mengerti oleh betina pasangannya. Jadi, betina spesies lain tidak mengerti sinyal tersebut sehingga perkawinana antarspesies tidak terjadi.

Ritual sebelum kawin dapat kita amati pada burung bower. Sebelum kawin, burung bower Australia menarik perhatian betinanya dengan membangun sarang dari ranting yang dihiasi benda berwarna biru. Ketika burung bower betina mendekati sarang tersebut, burng bower jantan menari di sekitar betina. Sambil menari, burung tersebut mengicaukan suara dengan nada beraneka suara. Setelah proses ritual selesai, maka terjadilah perkawinan. 

5. Isolasi Mekanik

Isolasi mekanik menghalangi perkawinan akibat struktur kelamin yang berbeda. Perbedaan morfologi atau anatomi membuat dua spesies  yang berbeda tidak dapat kawin. Contohnya, tanaman sage hitam memiliki bungan kecil yang hanya di serbukkan oleh lebah kecil. Berbeda dengan tanaman sage putih yang memiliki struktur bunga yang besar yang hanya dapat di serbukkan oleh lebah besar.

6. Isolasi Gamet

Isolasi gamet menghalangi terjadinya pembuahan akibat susunan kimiawi dan molekul yang berbeda antara dua sel gamet. Contohnya pada ikan. Telur ikan yang di keluarkan di air tidak akan di buahi oleh sperma dari spesies lain karena selaput sel telurnya mengandung protein tertentu yang hanya dapat mengikat molekul sel sperma dari spesies yang sama.

Terbentuknya bastar mandul dan bastar mati bujang dapt menjadi petunjuk bahwa sebenarnya individu yang mempunyai keturunan tersebut berbeda spesisenya. Karena, syarat untuk dapat dikatakan satu spesies adalah “beberapa individu yang memiliki  persamaan sifat, dpat melakukan interhibridasi, serta menghasilkan keturunan fertil”.

Jika ada dua kelompok individu yang berbeda spesies menempati habitat yang sama, di sebut populasi simpatrik . jika menembapti habitat yang berbeda, di sebut populasi alopatrik.

Spesies baru dapat pula terbentuk melalui peristiwa poliploidi (berlipat gandanya jumlah kromosom dalam sel) akibat pengaruh radiasi dan zat kimia tertentu, dan secaar spontan melalui domestikasi.

Domestikasi adalah menjadikan hewan ternak dari hewan liar, dan tanaman budidaya dari tumbuhan yang semua hidup liar. Jad, domestikasi adlaah langkah terbentuknya spesies baru yang mekanismenya terjadi karena adanya campur tangan manusia.


D. Petunjuk Evolusi

Bukti-bukti terjaidnya evolusi dapat terlihat dari petunjuk-petunjuk berikut ini :

1. Adanya Variasi Individu Dalam Satu Keturunan

Di dunia ini, tidak pernah di jumapi dua individu yang identik. Bahkan anak kembar sekalipun, pasti mempunyai suatu perbendaan. Demikian juga dengan individu-individu dalam satu spesies. Perbedaan-perbedaan tersebut antara lain  pada warna kulit, ukuran, berat,  kefaalan, dan kebiasaan. Antara individu-individu dalam satu spesies terdapat variasi. Factor terjadinya variasi adalah faktor dalam berupa gen, dan faktor luar, seperti makanan, keadaan tanah, dan suhu.

Variasi di dalam satu spesies dalam perkembangan berikutnya akan menurunkan keturunan keturunan yang berbeda, maka dalam perkembangan selanjutnya akan menghasilkan varian yang berbeda pula. Adanya variasi pada tumbuhan dan hewan di manfaatkan oleh manusia untuk memperoleh bibit unggul. Campur tngan manusia menyebabkan variasi yang tidak unggul menjadi tidak berkembang, sedangkan variasi yang unggul berkembang lebih cepat dana kalu di lakukan selama bertahun-tahun akan mengahsilkan varian yang semakin berbeda dengan moyangnya.

2. Homologi Organ Tubuh

Berbagai mahluk hidup yang kelihatannya sangat berbeda, ternyata masih menujukkan unsure persamaan. Unsure persamaan yang dimiliki semua sel mahluk hidup adlaah protoplasmanya, yang di dalamnya terdapat materi genetic berupa molekul DNA dan molekul RNA. Adanya unsur persamaan dapat dipakai untuk menentukan hubungan kekerabatan. Makin banyak persamaan, makin dekat hubungan kekerbatannya.

Apabila kita amati struktur organ gerak bagian depan vertebrata , ternyata masing-masing mempunyai fungsi  yang berbeda. Pada manusai untuk memegang, burung untuk terbang, kelelawar untuk terbang, dan pada kucing berjalan dan memegang. Bentuk asal organ tersebut sama, tetapi fungsinya berbeda.

Organ-organ dari berbgaai mahluk hidup yang mepunyai bentuk asal sama, dan selanjutnya berubah struktur sehingga fungsinya berbeda, di sebut homolog.

Lawan dari homolog adalah analog, yaitu organ-organ yang fungsinya sama tanpa memperhatikan asalnya. Contoh :
~     Sayap-sayap kupu-kupu analog dengan sayap burung keduanya berfungsi untuk terbang
~     Sayap kelelawar analog dengan sayap kupu-kupu, keduanya berfungsi untuk terbang.

3. Perbandingan Embriologi

Semua anggota vertebrata dalam perkembangan embrionya menunjukkan adanya persamaan. Persamaan perkembangan embrio di mulai dari tahap berikut :
Spermatozoa dan ovum
Zigot
Pmebelahan (cleavage)
Fase morula
Fase blastula
Fase gastrula
Tahap awal perkembangan embrio

Setelah fase embrio, fase perkembangannya mengalami perbedaan. Adanya persamaan perkembangan pada semua golongan vertebrata, menunjukkan adanya hubungan kekerabatan. Perkembangan individu muilai dari ovum dibuahi hinga individu tersebut mati di sebut ontogeny. Jadi, perkembangan ontogeny mahluk hidup merupakan ulangan filogeni (sejarah perkembangan evolusi mahluk hidup).

4. Fosil

Infromasi yang di peroleh dari para ahli antropologi dan paleontologi dari fosil dan peningalan-peninggalan masyarakat purba, memungkinkan para ilmuwan untuk mempersiapkan  suatu bagan silsilah spesises manusia.
Spesies manusia berkembang secara perlahan-lahan, baik dalam pengertian biologis maupun kultural. Hal ini di ketahui berdasarkan fosil dari genus Homo yang di temukan di India, China, Eropa, dan Afrika.
Kata Fosil berasal dari bahasa latin fosillis yang berarti menggali. Istilah fosil dapat diartikan sebgai sisa-sisa  hewan dan tumbuhan yang telah membatu. Ilmu yang mempelajari tentang fosil di sebut  paleontologi. Beberapa fosil temuan para hali adalah sebgai berikut :
a.   Australopithecus
(Australo = selatan ; pithecus = kera) memili8ki kepurbaan berkisar antara 205 juta tahun (zaman Pliosin). Fosil-fosilnya pertama kali di temukan pada tahun 1924 di Afrika Selatan oleh Raymon Dart. Ada 4 spesiemn, yakni :
1)   Australopithescus africanus, yang kemudian berevolusi menjadi manusia berkakidua (bipedal), menghabiskan sebagian besar waktunya di tanah, memakai batu, tulang, dan kayu sebagai alat dan senjatanya.
2)   Australopithecuhs robustus, hidup di Afrika Selatan. Lebih muda dari Australopitthecus afrianicus.
3)   Asutralopithecus boisai, yang terbesar di anatara keempat Australopithecus. Australopithecus boisai berbadan lebih kekar, berasal dari Afrika timur. Ciri yang menonjol adalah gigi dan tulang rahang lebih kuat.
4)   Australopithecus habilis  (homo mabilis) adalah suatu keturunan Astralopithecus purba yanf ramping. Australopithecus hebilis lebih tinggi intelegensinya di bandingkan dengan yang alin. Setelan fosil Australopithecus Habilis di temukan, fosil ini makin di peracayi oleh beberapa ilmuwan sebagai Homo purba.
b.   Pithecantropus
(Pithecus = kera ; antropus = manusia), berumur antara 2-0,2 juta tahun. Di jawa, ada 3 jenis Pithecantropus menurut tahap evolusi, yaitu :
1)   Pithecantrupos robustus (mojokartoensis). Fosil ini pertamakali di temukan di Perung, Mojokerto, jawa Timur pada tahun 1936 oleh Cokrohandoyo (seorang mantra geologi) berupa tengkorak anah usia 6 tahun. Kemudian fosil-fosil lainnya yang sejenis di temukan di Sangiran, Jawa Tengah.
2)   Pithecantropus erectus. Fosil ini pertama kali di temukan oleh Eugene Dubois pada tahun 1891 di trinil, Jawa Timur. Pithecantroupus erectus lebih maju dari pada pithecanthropus robustus, mempunyai tungkai yang lebih modern, tetapi berotak primitive. Rongga otkanya hanya mencapai setengah dari Homo sapiens.
3)   Pithecantropus soloensis. Pertamakali di temukan pada tahun 1932 oleh Oppenoarth  di Ngandong, Blora jawa tengah. Pithecantropus soloensis lebih maju dan meruapakn tipe peralihan anatra P. Erectus dan manusia yang menucul kemudian.
c.   Meganthropus paleojavanicus
Hingga saat ini posisinya masih menjadi pertanyaan, keran hanya ada satu temuan sehingga mungkin masuk Pithechantropus atau beridiri sendiri.
d.   Homo neanderthalensis
Fosilnya banyak di temukan di daratan Eropa dan Asia Barat, dan tidak di jumpai di Indonesia. Manusai ini berada pada peradaban natara tahun 200.000-40.000 Sm. Manusai Neanderthal merupakan mahluk yang ulet, tidak liar, mempunyai rongga otak yang hamper sama dengan manusia modern. Contoh neandhertal antara lain dari Eropa dan Palestina.
e.   Homo sapiens
Homo sapiens di Indonesia dimulai dari yang paling awal (Homo sapiens awal) yang sering di sebut Homo Wadjakenensis (manusia wajak). Fosil ini d itemukan di daerah Wajak, Tulungagung, jawa Timur pada tahun 1889 oleh Eugene Dubois, usianya kira-kira 40.000 tahun. Contoh lain adalah manusia dari Stabat, Gilimanuk dan Palangan. Kemudian homo sapiens yang lebih maju lagi kebudayaannya. Ia belajar bercocok tanam dan menjinakkan binatang. Dengan demikian, ia memperoleh kekuasaan atas lingkungannya,  dan kemudian emngembangkan peradaban.

Manusia modern, didunia di bedakan menjadi 5 ras pkok berdasarkan perbedaan morfologi, yaitu :
a). Mongoloid (kulit kuning sampai coklat tua), contohnya mongoloid selatan dan mongloid utara.
b).  Kaukasid (kulit putih sampai coklat), contohnya mediterranid , norbit, dan termasuk negro amerika.
c). Negrid (kulit hityam atau coklat tua), contohnya negrillo , milotid, Bantu, termasuk negro Amerika.
d). Khoisonid (kulit coklat kemerahan sampai coklat tembaga), ada 2 subras, yakni Hottentot dan Bushman.
e). Australomelanesid (kulit berfariasi: kemerahan sampai coklat tua), terbagi menjadiAustralid (hidup di Australia) dan melanesis, yang terbagi lagi antara lain menjadi polinesid, mikronesid, dan melanesid.

Awal manusai modern, di Indoensia adalah ras Australomelanesid yang kemudian kawin dengan Mongoloid dan menghasilkan proto – melayu.  Kemudian, proto-melayu kawin lagi dengan mongoloid, lalu menghasilkan Indonesia-Melayu.

Berdasarkan penemuan fosil, manusia termasuk kelompok Hominidae yang di golongkan menurut pola-pola gigi berbagai ciri-ciri anatomis yang merefleksikan poster tegak. Study mengenai protein, DNA, dan struktur kromosom pada tingkat molekuler membuktikan adanya kesamaan antara primata dengan manusia. Misalnya pada study mutakhir mengenai pole kromosom manusia dan simpanse.

Dalam sistematika hewan, manusia dan kera termasuk ke dalam ordo atau bangsa yang sama, yaitu ordo Primata. Ditinjau dari evolusinya, manusia merupakan anggota Primata yang paling modern.

Perkembangan evolusi primate di mulai dari moyang yang berupa hewan mamalia pemakan serangga menurunkan Prosimian (Early Prosimians) yang hidup pada zaman Paleosin. Hewan ini bertubuh kecil seperti curut, bermoncong, dan berekor panjang. Mereka tangkas, cerdas, mempunyai organ-organ penggenggam, dan lima jari.

Dari hasil perkembangan evolusi Primata yang dimulai sejak 75 juta tahun yang lalu, di ketahui bahwa :

a.   Hanya manusia yang menyimpang dari jalur evolusinya
b.   Manusai hidup di atas tanah, sedangkan yang lain hidup di pohon-pohon
c.   Manusia berjalan tegak dengan dua kaki (bipedal), sedangkan yang lain berjalan dengan empat kaki
d.   Semua hewan yang termasuk ordo primate mempunyai beberapa persamaan :
1)     Mempunyai penglihatan ruang (strereoskopis)
2)     Lapangan kedua pandangan terpadu
3)      Tangan di gunalan untuk memegang ; semakin tinggi derajat evolusinya, semakin terampil penggunaan tangannya.
4)     Semakin tinggi perkembangan evolusinya, semakin besar otaknya  dan semakin luas pula permukaan otaknya.

Berdasarkan petunjuk evolusi, kemudian para ahli biologi memperkirakan sejarah evolusi invertebrata dan vertebrata.

Evolusi infertebrata yang teriodri dari 30 filum, di muali dari nenek moyang berupa protista yang hidup di laut.  Protista bercabang menjadi 3, yaitu filum Porifera, filum Cniadaria, dan Filum Platyhelminthes . selanjutnya filum Platihelminthes bercabang-cabang lagi.

Banyak ahli biologi berpendapat bahwa nenek moyang vertebrata adalah hewan yang cara makannya adalah dengan mengambil suspensi, mirip dengan ChepaloChordata. Chepalochordata adalah sub filum dari chordate invertebrate. Chepalochordata dan vertebrata kemungkinan berevolusi dari leluhur Chordata yang sama.

5)   Pandangan Baru Tentang Evolusi

Gagasan evolusi Darwin dalam bukunya “On The Origin of Spesies by means of Natural Selection” dan “Preservation of Favoured Races in Strunggle for Life” menyatakan bahwa organisme yang sesuai dengan lingkungannya dapat bertahan hidup, sednagkan yang lainnya akan kalah dan musnah. Alam adalah arena perjuangan dan kompetisi yang mulai di terapkan pada manusia. Sedangkan pada tumbuhan maupun hewan, seleksi alam hanya berlaku pada tumbuhan dan hewan yang cacat. Organisme yang kalah hanya sebagian kecil, sementara yang lolos masih tetap banyak dan dapat mempertahankan diri hingga saat ini.

Sejak di kemukakan pertama kali oleh Charles Darwin,  teori evolusi telah menadapat tentangan dari bebrgaai pihak. Pihak yang tidak setuju dengan pendapat Darwin  mengemukakan bahwa mahluk hidup tercipta dengan bentuk yang ada seperti saat ini. Ini di sebut dengan  teori penciptaan dam berkembang menjadi teori-teori yang pada intinya mendukung teori penciptaan (creatonism). Salah satu teori penciptaan adalah teori Inteligent Design . Menurut teori ini, smua mahluk hidup dan alam semesta di ciptakan oleh Tuhan secara terencana dan bukannya dengan ketidak sengajaan. Dewasa ini, terdapat kecenderungan berkembangnya teori creationism dengan adanya fakat dari hal-hal berikut ini :

1. Penemuan Model DNA oleh Watson dan Crick

Penemuan model gen (1953) yang terkenal dengan nama double helix (tangga tali berpilin ganda) oleh Watson dan Crick, membawa mereka mendapatkan hadiah nobel pada tahun 1962. molekul DNA yang terdapat dalam sel hidup, mempunyai kerumitan dan keteraturan. DNA mengandung basa-basa yang berurutan yang terdiri dari adenine, timin, guanine, dan sitosin (lihat kembali uraian tentang materi genetik). Keteraturan dan kerumitan molekul DNA dapat menentukan urutan basa tidak akan muncul secara kebetulan. Kalupun ada kerusakan atau perubahan yang berupa mutasi, biasanya individu yang mengalami mutasi menjadi cacat maupun steril, sehingga tidak mungkin menurunkan keturunan. Dengan kata lain, tidak mungkin suatu sel berubah menjadi mahluk hidup yang lebih kompleks dan seleksi alam bukanlah pendorong terjadinya evolusi.

2. Hukum Penurunan SIfat Menurut Mendel

Gregor Johann Mendel (1822-1884) mengemukakan bahwa penuruann sifat indu kekpada keuturunannya disebabkan oleh faktor penentu yang sekarang di ketahui sebagai gen. Komposisi gen di tentukan separuh dari induk jantan dan separuh dari induk betina. (ovum) Penurunan sifat dari sel induk ke keturunan berjalan secara terus-menerus dan teratur. Pembentukan sel kelamin terjadi melalui peristiwa meiosis yang didahului oleh replikasi molekul DNA pada waktu interfase, dan di lanjutkan dengan terjadinya duplikasi kromosom padap rofase 1. dengan demikian materi genetik dari induk kepada keturunannya di jamin sama. 

3. Paleontologi
Berdasarkan study tentang fosil yang di temukan , tidak ada organisme masa kini yang berbeda dengan fosil nenek moyangnya. Contohnya fosil ikan hiu yang berumur 100 juta tahun yang lalu, ternyata sama dengan ikan hiu sekarang. Dengan demikian ,ikan hiu tidak mengalami evolusi setelah diciptakan. Penemuan fosil dari zaman Kambria menunjukkan bahwa fosil selalu muncul secara tiba-tiba dengan bagian tubuh lengkap, dan tidak di jumpai bentuk transisi. Dari study paleontology, ada ledakan suatu mahluk hidup dan kepunahan mahluk hidup yang lain.
Dari penemuan fosil Archaeopteryx, burung reptile di masa Jura 130 juta tahun yang lalu, ada anggapan bahwa fosil tersebut merupakan evolusi dari reptile ke burung. Ciri Archaeopteryx  ialah paruhnya bergigi dan memiliki cakar sayap yang merupakan karakter reptile. Sedangkan sayap burung airfoil dan tulang dada (sternum) yang dimilikinya, merupakan karakter dari burung. Walaupun mempunyai karakter reptile dan burung, tidak mungkin reptile berevolusi menjadi burung , mengingat suhu tubuh reptile dan burung berbeda, dan juga cara geraknya berbeda. Ini berarti fosil Archeopteryx bukan bentuk transisi.         

6)   Teori asal usul kehidupan

Asal usul ekhidupan menurut pandangan ilmu pengetahuan belum sepenuhnya terkuak, ada hal-hal yang masih menajdi misteri.  Sama halnya dengan terbentuknya asal usul terbentuknya bumi yang belum jelas sepenuhnya . hingga saat ini, semuanya masih bersiaft hipotesis. Mengani terbentuknya bimu dan planet-planet lain ada dua teori yang terkenal, yaitu teori kabut asal (nebula) dan teori big bang.

1. Teori Nebula
Teori ini menyatakan bahwa beberapa miliar tahun yang lalu, bintang-bintang di angkasa yang tidak stabil meledak . debu dan gas hasil ledakan ini membentuk kabut. Kabut ini di sebut kabut asal atau nebula. Kemudian kabut asalh memadat dan meledak, menghasilkan bintang-bintang baru dan planet-planet, termasuk bumi.  Bintang baru yang tidak stabil meledak dan membentuk nebula lagi.

2. Teori Big Bang
Teori ini menyatkan bahwa materi di angkasa menyatu dan memadat membentuk benda kecil yang kemudian meledak.  Ledakan ini menghasilkan bintang-bintang dan planet, termasuk bumi.

Dalam biologi, dikenal 3 teori asal usul kehidupan , yaitu teori abiogenensis, teori biogenesis, dan toeri evolusi kimia.

1. Teori Abiogenesis (Generatio Spontanea)

Aristoteles (384-322 SM), seorang ahli filsafat dan ilmu pengetahuan Yunani kuno lebih dari 2000 tahun yang lalu, mengemukakakn konsep bahwa kehidupan berasal dari benda mati. Teori ini di kenal dengan nama generation spopntanea atau teori abiogenesis dari hasil penelitian Aristoteles tentang hean-hewan yang hidup di air, ternyata ikan-ikan tertentu melakukan perkawinan , kemudian bertelur.  Dari telur-telur tersebut lahir ikan-ikan yang sama dengan induknya. Akan tetapi, ia juga percaya bahwa ikan-ikan tertentu terbentuk dari Lumpur. Contoh orang yang percaya teori abiogenesis adalah Needham, seorang ilmuwan Inggris. Needham (1700) melakukan penelitian dengan merebus kaldu dalam wadah salaam beberapa menit lalu memasukkanya ke dalam botol dan di tutup dengan gabus. Setelah beberapa hari ternyata tumbuh bakteri di dalam kaldu tersebut. Oleh karena itu,  nedham menyatakan bahwa bakteri berasal dari kaldu. Namun, teori needham ini kemudian di patahkan oleh L. Spallanzani.

Pada abad ke-17, Antony van Leeuwenhoek berhasil membuat mikroskop. Dengam enggunakan mikroskop ia menemukan adanya benda-benda yang sanagt kecil dalam setetes air rendaman jerami. Penemuan Leeuwenhoek ini merangsang kembali para peneliti lainnya untuk embuktikan kebenaran dari teori generation spontenea, bahwa mahluk hidup berasal dari benda-benda mati.

2. Teori Biogenesis

Eksperimen yang terkenal yang menentang teori abiogenesis di lakukan natara lain oleh FRansisco Redi (Italia), Lazarro Spallanzani (Italia) dan Louis Pasteur (Perancis).

A. Percobaan Francisko Redi

Francesko Redi (1626-1698), seorang fisikawan Italia adalah orang pertama yang melakukan penelitian untuik membantah teori generation spontanea. Dia melakukan serangkaian penelitian menggunakan daging segar. Radi memperhatikan bahwa ulat akan menjadi lalat dan lalat selau terdapat tidak jauh dari sisa-sisa daging. Pada penelitiannya,  Rudi menggunakan keratin daging segar yang dil etakkan dalam 3 wadah (tabung).
Wadah I diisi dengan sekerat daging segar dan dibiarkan terbuka. Wadah II diisi dengan sekerat daging segar lalu ditutup dengan kain kasa yang berlubang-lubang.
Ketika daging membusuk, datanglah  lalat di sekitar wadah. Beberapa hari kemudian , pada daging wadah I terdapat banyak belatung  juga terdapat di atas permukaan kain kasa wadah II.
Dari percobaan tersebut, Rudi membuktikan bahwa belatung tidak terbentuk dari daging yang membusuk, melainkan berasal dari telur-telur lalat  yang di tinggalkan ketika lalat-lalat mengerumini daging membusuk dan permukaan kain kasa.
Percobaan Redi membuktikan mahluk hidup tidak begitu saja terbentuk dari benda-benda mati, tetapi semua mahluk hidup terbentuk oleh mahluk hidup juga. Hipotesis yang menyatakan mahluk hidup di sebut teori Biogenesis.

B. Percobaan Spallanzani

Pada tahun 1765, seorang biologiwan Italia yang bernama Lazzaro Spallanzani, melakukan percobaan yang berlawanan dengan toeri needham. Spallanzani menyatakan bahwa Needham tidak merebus tabung cukup lama sampai semua organisme terbunuh dan Needham juga tidak menutup leher leher tabung dengan rapat sekali sehingga masih ada organisme yang masuk dan tumbuh.
Dari percobaan yang dilakukannya, Spallanzani menyimpulkan bahwa, timbulnya suatu kehidupan hanya mungkin jika telah ada suatu bentuk kehidupan sebelumnya. Mikroorganisme yang terdapat dalam kaldu percobaantimbul karena adanya mikroorganisme yang lebih dulu tersebar diudara.

C.  Percobaan Louis Pasteur

Seorang biologiwan bernama Louis Pasteur pada tahun 1864 melakukan percobaan menggunakan tabung berleher angsa. Pasteur sendiri meyakini bahwa sebuah sel pasti berasal dari sel lainnya. Dalam percobaan menggunakan leher angsa, Pasteur merebus kaldu hingga mendidih, kemudian mendiamkannya. Pada prinsipnya, udara udara mampu masuk ke dalam tabung, namun partikel debu akan menempel pada lengkungan leher tabung. Setelah beberapa lama, ternyata tidak ada bakteri yang tumbuh. Namun, setelah Pasteur memiringkan tabung leher angsa tersebnut,air kaldu dalam tabung kemudian di tumbui oleh mikroba. Hal ini mebuktikan bahwa kehidupan juga berasal dari kehidupan sebelumnya.  
Setelah di tumbangkannya teori abiogenesis atau generation spontanea oleh Louis Pasteur, maka berkembanglah teori biogenesis dengan pernyataannya yang di kenal : “omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo”, yang artinya kehidupan berasal dari telur, dan telur berasal dari kehidupan. Atau di sebut juga “omne vivum ex vivo”, yang artinya kehidupan berasal dari kehidupan sebelumnya.


3. Teori Evoluisi Kimia (tyeori biologi modern)

Para ahli geologi beranggapan bahwa pada mulanya keadaan suhu di bumi ini sangat tinggi. Akan tetapi, pada suatu saat bumi mengalami pendinginan. Pada proses pemanasan dan pendinginan tersebut, banyak terbentuk bahan-bahan kimia. Bahan-bahan yang berat akan masuk ke permukaan bumi karena adanya gaya gravitasi bumi, sedangkan bahan-bahan yang ringan akan berada di bagian luar bumi yang di sebut atmosfer.
Susunan isi atmosfer pada masa itu amat berbeda dengan susunan atmosfer sekarang. Pada atmosfer purba tidak terdapat unsur oksigen , karena pada suhu yang sangat tinggi oksigen sangat mudah bersenyawa dengan unsur-unsur lain.
Teori evolusi kimia di kemukakan oleh beberapa Ahli berikut ini :

A.   A. I Oparin (Rusia)

Ahli biokimia berkebangsaan Rusia A. I. Oparin (1894), adalah orang yang pertama yang mengemukakan bahwa evolusi zat-zat kimia telah terjadi sebelum kehidupan ini ada. Dalam bukunya “The origin of Life”, dia mengemukakan bahwa asal mula kehidupan terjadi bersamaan dengan evolusi terbentuknya bumi dan atmosfernya. Atmosfer bumi mula-mula memiliki air, CO2, metana, dan ammonia, namun tidak memiliki oksigen. Dengan adanya panas dari berbagai sumber energi zat-zat tersebut mengalami serangkaian perubahan menjadi berbagai mulekul organic sederhana. Senyawa-senyawa in membentuk semacam campuran yang kaya akan materi-materi dalam lautan yang masih panas, yang disebut primordial soup. Bahan campuran ini belum merupakan mahluk hidup, tetapi bertingkah laku mirip seperti system biologi. Primodial Soup ini melakukan sintesis dan membentuk molekul organi kecil atau monomer, misalnya asam amino dan nukleotida.

Monomer-monomer lalu bergabung membentuk polimer, misalnya protein dan asam nukleat. Kemudian agregrasi ini membentuk molekul dalam bentuk tetesan yang di sebut protobion. Protobion ini memiliki cirri kimia yang berbeda dengan lingkungannya.

Kondisi atmosfer masa kini tidak lagi memungkinkan untuk sintesis molekul organic secara spontan, karena oksigen atmosfer akan memecah ikatan kimia dan mengekstrasi electron.

Polimerasi atau penggabungan monomer ini dapat dibuktikan oleh Sydney Fox . Beliau melakukan percobaan dengan memanaskan larutan kental monomer organic yang mengandung asam amino pada suhu titik leburnya. Saat air menguap, terbentuk lapisan monomer yang berpolimerasi. Polimer ini oleh Sydney Fox di sebut protenoid. Selanjutnya dalam penelitiannya di laboratorium, proteoid di campur dengan air  dingin dan akan membentuk gabungan protenoid yang menyusun tetsan kecil yang di sebut mikrosfer. Mikrosfer di selubungi oleh membrane selektif permeabel.

B.   Harold Urey

Harold Urey pada tahun 1893 mengemukakan teori yang di dasari atas pemikiran bahwa bahan organic merupakan  bahan dasar organisme hidup, yang pada mulanya di bentuk sebagai rekasi gas yang ada di alam dengan bantuan energi.

Menurut teori Urey, konsep tersebut dapat di jabarkan atas 4 fase berikut ini :
Fase 1.  Tersedianya molekul metana, ammonia, hydrogen, dan uap air yang sangat banyak di atmosfer.
Fase 2.  Energi yang timbul dari aliran listrik, halilintar, dan radiasi sinar kosmis merupakan energi pengikat dalam reaksi molekul metana, ammonia, hydrogen, dan uap air.
Fase 3.  Terbentuknya zat hidup yang paling sederhana.
Fase 4.   Zat hidup yang terbentuk berkembang dalam waktu jutaan tahun menjadi sejenis organisme yang lebih kompleks.

C.  Stanley Miller

Pada tahu 1853, Stanely Miller berhasil membuktikan teori gurunya , urey, dalam laboratorium.

Alat ini di simpan pada suatu kondisi yang di perkirakan sama dengan kondisi pada waktu sebelum ada kehidupan. Ke dalam alat tersebut di masukkan bermacam-macam gas,  seperti uap air yang di hasilkan dari air yang di panaskan, hidrogen, metana, dan ammonia.

Selanjutnya pada alat tersebut di berikan aliran listrik 75.000 volt (sebagai pengganti kilatan halilintar yang selau terjadi di alam pada waktu itu). Setelah seminggu,  ternyat Miler mendapatkan zat organic yang berupa asam amino. Asam amino merupakan komponen kehidupan. Selain asam amino juga di peroleh asam hidroksi, HCN, dan urea. Pemikiran selanjutnya adalah bagaimana terbentuknya protein dari asam amino ini.


D.   Melvin Calvin

Melvin Calvin dari universitas California menunjukkan bahwa radiasi sinar dapat mengubah metana, ammonia, hydrogen, dan air menjadi molekul-molekul gula dan asam amino, dan juga membentuk purin  dan pirimidin , yang meruapakan zat dasar pembentukan DNA, RNA, ATP dan ADP.

Dari evolusi kimia dapat kita simpulkan bahwa senyawa-senyawa anorganik yang ada di luar atmosfer mengalami perubahan sedikit demi sedikit membentuk senya organik. Senyawa organik itulah yang merupakan komponen dasar mahluk hidup.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar