Evolusi pada makhluk hidup terjadi antara lain karena adanya:
1. Variasi genetik
2. Seleksi alam
Variasi genetik terjadi oleh dua sebab utama, yaitu:
1. adanya mutasi gen
2. adanya rekombinasi gen-gen dalam satu keturunan. Rekombinasi gen terjadi karena gen-gen berpasangan secara bebas pada waktu pembentukan gamet.
A. MUTASI GEN
Mutasi gen menyebabkan terjadinya penyimpangan sifat-sifat individu dari sifat yang normal. Terjadinya mutasi ini ada yang dipengaruhi oleh faktor luar, dan ada juga yang dipengaruhi oleh faktor dalam (rekombinasi gen-gen).
Mutasi gen yang tidak dipengaruhi oleh faktor luar mempunyai 2 sifat, yaitu:
1. Jarang terjadi, sebab tidak setiap rekombinasi gen menyebabkan mutasi
2. Kebanyakan tidak menguntungkan
Sekalipun demikian, mutasi ini tetap merupakan salah satu mekanisme evolusi yang sangat penting, termasuk dalam hal pembentukkan species baru dengan sifat-sifat yang lebih baik.
Jadi jika mutasi kita tinjau selama periode evolusi dari suatu species, maka tetap akan mendapatkan angka mutasi yang besar.
Hal ini terjadi karena:
1. Setiap gamet mengandung beribu-ribu gen
2. Setiap individu mampu menghasilkan beribu-ribu bahkan berjuta-juta gamet dalam satu generasi
3. Jumlah generasi yang dihasilkan oleh suatu species selama kurun waktu species itu ada banyak sekali.
Berdasarkan hal tersebut maka angka laju mutasi pada setiap species dapat diketahui. Angka laju mutasi adalah angka yang menunjukkan berapakah jumlah gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh satu individu dari suatu species.
Sebagai contoh data sebagai berikut:
~ Angka laju mutasi per gen = 1 : 100.000
~ Jumlah gen dalam satu individu yang mampu bermutasi = 1000
~ Perbandingan mutasi yang menguntungkan dengan mutasi yang merugikan = 1 : 1000
~ Jumlah populasi setiap generasi = 200 juta
~ Jumlah generasi selama species itu ada = 5000
Pertanyaan yang muncul adalah berapakah kemungkinan terjadinya mutasi yang menguntungkan selama species itu ada?
Jawab:
Jumlah mutasi gen yang menguntungkan yang mungkin terjadi adalah:
~ Pada satu individu:
= 1/100.000 x 1000 x 1/1000 = 1/100.000
~ Pada tiap generasi:
1/100.000 x 200.000.000 = 2000
~ Selama species itu ada (5000 generasi)
2000 x 5000 = 10.000.000
Jadi terbukti, sekalipun mutasi tersebut jarang terjadi dan mutasi yang menguntungkan sangat kecil kemungkinannya, tetapi jika ditinjau selama periode evolusi suatu species maka kemungkinan terjadinya mutasi yang adaptif akan tetap besar.
Ada tiga fakta penting yang muncul pada peristiwa mutasi, yaitu:
1. Mutasi muncul secara spontan dan tidak di arahkan oleh alam
2. Mutasi dapat terjadi lagi pada mutan
3. Mutasi pada umumnya merugikan organisme yang mengalaminya.
B. FFREKUENSI GEN DALAM POPULASI
Frekuensi gen adalah perbandingan antara gen yang satu dengan gen lainnya di dalam suatu populsi. Misal suatu populasi mempunyai gen dominan A dan gen resesif a. Kedua gen tersebut sama-sama adaptif. Maka generasi yang bergenotif AA, Aa maupun aa mempunyai daya fertilitas dan viabelitas yang sama.
Misalnya populsi tersebut dimulai dengan 50% AA jantan dan 50% aa betina, maka dalam generasi (F1) semua populasi bergenotif Aa.
Apabila dilakukan perkawinan F1 dengan F1 maka frekuensi genotif F2 adalah =
25 AA : 50 Aa : 25 aa atau ¼ AA : ½ Aa : ¼ aa
Berdasarkan perhitungan tersebut maka frekuensi keseimbangan genotif F2 adalah hasil kali frekuensi gen dari masing-masing induknya, yaitu :
(A + a)(A + a) = AA + 2 Aa + aa
A2 + 2 Aa + a2
Demikian pula pada generasi F3 tetap seperti pada F2 yaitu 1 : 2 : 1. Jadi apabila setiap individu dari berbagai kesempatan melakukan perkawinan yang sama dan berlangsung secara acak, serta setiap genotif mempunyai variabilitas yang sama maka perbandingan antara genotif yang satu denganyang lainnya dari generasi ke generasi adalah tetap sama.
C. HUKUM HARDY-WEINBERG
Hardy nama lengkapnya Godfrey Harold Hardy adalah seorang ahli matematka Inggris dan Weinberg yang nama lengkapnya Wilhhelm Weinberg adalah seorang dokter dari jerman. Mereka secara terpisah menemukan hubungan matematika dari frekuensi gen dalam populasi, yang kemudian dikenal sebagai Hukum Hardy-Weinberg. Frekuensi gen dalam populasi adalah perbandingan alela gen tersebut dalam populasi.
Hukum Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi gen dan genotip dalam suatu populasi akan berada pada keadaan yang tetap atau konstan (sama) dari generasi ke generasi apabila memenuhi syarat sebagai berikut:
1. Genotip-genotip yang ada memiliki viabilitas (kemampuan hidup) dan fertilitas (kesuburan) yang sama.
2. Perkawinan antara genotip terjadi secara acak (random)
3. Tidak ada mutasi dari gen satu ke gen yang lain atau sebaliknya
4. Populasi harus cukup besar
5. Tidak terjadi migrasi antar populasi
6. Tidak terjadi seleksi alam
Apabila frekuensi gen yang satu dinyatakan dengan symbol p dan alelnya dengan symbol q, maka secara matematika hukum tersebut dinyatakan sebagai berikut:
p + q = 1 atau sama dengan 100%
(p + q)2 = 1 atau sama dengan 100%
P2 + 2pq + q2 = 1 atau sama dengan 100%
Pp + 2pq + qq = 1 atau sama dengan 100%
Dimana:
pp = alela yang homozigot
pq = alela heterozigot
qq = alela homozigot resesif
D. PERUBAHAN PERBANDINGAN FREKUENSI GEN
Hukum hardy-weinber tidak selalu menghasilkan angka perbandingan yang tetap dari generasi ke generasi. Ini berarti dalam populasi frekuensi gen dapat mengalami perubahan.
Faktor yang menyebabkan perubahan frekuensi gen adalah :
1. Mutasi
Terjadinya mutasi pada satu atau beberapa gen akan mengakibatkan adanya perubahan kesetimbangan gen-gen
2. Seleksi alam
Apabila gen A memiliki viabilitas lebih rendah dari gen a, atau gen A memiliki mempunyai daya fertilitas lebih baik dari gen a, maka jumlah individu dengan gen A dalam populasi itu akan bertambah, sedangkan individu dengan gen a akan berkurang.
Contoh untuk mutasi gen sekaligus seleksi alam adalah: Didanau buatan AS, selain katak normal (A) ditemukan pula katak berkaki banyak dan mandul (a). Jika populasi dari katak (Aa) saling mengadakan perkawinan, berapakah perbandingan genotip AA : Aa : aa dalam populasi tersebut pada generasi berikutnya bila diketahui:
~ keturunan dari populasi asal terdiri atas : 27 individu AA, 54 individu Aa, dan 27 aa
~ jumlah perkawina yang terjadi adalah 45
~ jumlah individu yang dihasilkan dari setiap perkawinan adalah 10 individu.
Jawab:
Perbandingan genotip keturunan populasi asal adalah 27 AA : 54 Aa : 27 aa = 1 : 2 : 1
Perbandinhan antara individu yang subur (normal) dengan mandul adalah (AA + Aa) : aa = (27 + 54) : 27 = 81 : 27 = 3 : 1
Berarti dari seluruh individu yang normal (subur) terdiri atas 1/3 bergenotip AA dan 2/3 Aa. Oleh karena itu kemungkinan terjadinya perkawinan antara induk-induk tersebut adalah:
Karena jumlah perkawinan adalah 45 maka jumlah perkawinan antara:
AA x AA = 1/9 x 45 = 5
AA x Aa = 2/9 x 45 = 10
Aa x AA = 2/9 x 45 = 10
Aa x Aa = 4/9 x 45 = 20
Setiap perkawinan menghasilkan 10 individu untuk masing-masing genotip:
Jadi perbandingan genotip AA : Aa : aa = 200 : 200 : 50 = 4 : 4 : 1
3. Migrasi (emigrasi dan Imigrasi)
Migrasi menyebabkan frekuensi gen akan berubah
Contoh:
Xylopa nobilis (kumbang) antara daerah manado dengan kepulauan sangihe. Kumbang-kumbang di dua daerah tersebut menunjukkan perbedaan genetika. Karena sesuatu hal, kumbang kayu di pulau sangihe bermigrasi ke manado. Pada kumbang tersebut terjadi interhibridisasi sehingga terjadi perubahan frekuensi gen pada generasi selanjutnya.
4. Rekombinasi dan seleksi
Rekombinasi merupakan penggabungan gen-gen melalui perkawinan silang. Genotip rekombinan tidak sama dengan induknya. Sehubungan dengan itu rekombinasi gen menimbulkan perubahan gen pada generasi berikutnya.
5. Perubahan alam sekitar.
Perubahan alam sekitar dan adanya mekanisme isolasi dapat menyebabkan populasi dari species terpisah, akhirnya berkembang menjadi species-species baru.
Contoh:
~ Xylopa nobilis pulau sangihe dengan Xylocopa nobilis di menado
~ Burung finch di kepulauan Galapagos dengan burung Finch di daratan Amerika Selatan
jangan lupa add new layer dulu yah tapi… klo ndak, group ke2 itu akan jadi anak-group group 1 *belibet*
