Transcript evolution - WordPress.com

FENOMENA EVOLUSI DAN TIMBULNYA TEORI EVOLUSI
EVOLUSI BIOLOGI
perubahan makhluk hidup secara perlahan – lahan dalam waktu
yg lama
Salah satu alasan terjadinya perubahan pada makhluk hidup adalah
perubahan dalam DNA, susunan kimia DNA akan mengakibatkan
perubahan sifat akan menimbulkan dua kemungkinan yaitu :
a. makhluk hidup mampu menyesuaikan diri dengan lingkungan
sehingga akan tetap lestari
b. Makhluk hidup tidak mampu menyesuaikan diri dengan
lingkungan sehingga akan punah
Evolusi organisme dapat di bedakan menjadi dua yaitu :
evolusi progresif
evolusi yang menghasilkan spesies yang
mampu bertahan ke kehidupan berikutnya
evolusi regresif
evolusi yang menghasilkan spesies yang
tidak mampu beradaptasi dan akhirnya
punah
PERJALANAN CHARLES DARWIN KE KEPULAUAN GALAPAGOS
27 desember 1831
Tahun 1835
Darwin berangkat menuju kepulauan galapagos
Darwin tiba di kepulauan galapagos
Darwin mendapatkan beberapa data di galapagos yaitu :
a. Kep. Galapagos tidak pernah berhubungn dengan ekuador
b. Kondisi lingkungan galapagos bervariasi
c. Di ekuador ada burung finch
d. Burung finch di galapagos beraneka ragam, semuanya ada 13 spesies
e. Tiap burung finch memiliki habitat dan makanan sesuai lingkungan
Darwin menyimpulkan bahwa burung finch di galapagos berassal dari finch yang ada
di ekuador kemudiann tersebar ke berbagai kondisi yang berbeda ssdehingga
memunculkan 13 spesies sebagai hasil adaptasinya di galapagos
Ilmuan yang mempengaruhi pemikiran darwin
Charles lyell
menyatakan beberapa pendapat sebagai berikut :
1. batuan, pulau – pulau dan benua selalu mengalami perubahan
2. fosil yang di temukan di batuan muda tidak sama dengan fosil
yang di temukan di batuan tua
3. perbedaan tersebut menunjukan adanya perubahan makhluk
hidup secara perlahan – lahan.
Thomas malthus ( 1766 – 1834 )
malthus memiliki prinsip sebagai berikut :
1. pertambahan jumlah penduduk cenderung lebih cepat dsripada
produksi pangan
2. akibatnya akan terjadi persaingan untuk memeperoleh pangan
Jean baptiste lamarck ( 1744 – 1829 )
lamarck mengemukakan bahwa :
1. lingkungan berpengaruh terhadap ciri –
ciri yg diwariskan
2. ciri – ciri akan di wariskan kepada
keturunannya
3. organ tubuh yang di gunakan terus
menerus akan berkembang sedangkan
yang tidak di gunakan akan tereduksi
( mengalami kemunduran )
24 november 1559
Darwin menerbitkan buku yang berjudul on the origin
of species by means of natural selection
Pokok pikiran yg menjadi dasar teori evolusi darwin adalah sebagai
berikut :
1. tidak ada dua individu yang identik akibat adanya variasi
2. setiap populasi cenderung bertambah banyak
3. untuk berkembang biak di perlukan makanan dan ruang yang
cukup
4. kenaikan populasi ada faktor pembatas
Menurut darwin ada beberapa fakta yang mengakibatkan adanya makhluk hidup
yang lolos dr seleksi alam dan ada yang tidak yaitu :
1. ada variasi sifat individu di dalam satu keturunan
2. ada kecendrungan populasi bertambah banyak
3. makhluk hidup berjuang tuk hidup dalam upaya mempertahankan
keleestariannya
4. setiap individu meghasilkan keturunan yang berbeda dan individu yang
sifatnya cocok lah yang akan lestari
Berdasarkan pokok pikiran tersebut, darwin mengemukakan dua teorim pokok
evolusi yaitu :
1. spesies yang hidup saat ini berasal dari spesies yang hidup di masa lalu
2. evolusi berjalan melalui seleksi alam
PRO DAN KONTRA TENTANG TEORI EVOLUSI
Lamarck
perubahan bentuk tubuh karena faktor lingkungan diwariskan kepada
keturunannya
Darwin
evolusi berlangsung karena adanya seleksi alam
Weismann
1. perubahan jaringan tubuh karena faktor lingkungan tidak diwariskan
kepada keturunannya
2. evolusi merupakan gejala seleksi alam terhadap faktor – faktor
genetika
Neo Darwinisme
herbert spencer
seleksi alam adalah reproduksi deferensial, individu yang
paling adaptif yang akan menghasilkan keturunan yg
bertahan lama
johansen
seleksi alam tidak berpengaruh pada populasi, populasi tidak
akan berubah karena seleksi alam
T. H. Morgan
peristiwa seleksi alam tak perlu di perhatikan dalam proses
evolusi
PETUNJUK EVOLUSI
FOSIL
adalah sisa – sisa makhluk hidup yang telah berusia ribuan bahkan jutaan
tahun yang telah membatu
Umur fosil =
Banyaknya Pb
Banyaknya U
X 7.600.000.000 tahun
Penemuan fosil kuda
fosil kuda yang di temukan secara utuh ini menjadi bukti akan
kebenaran evolusi, yaitu perubahan berlangsung secara berangsur –
angsur dan dalm jangka waktu yang lama
Tabel perubahan yang terjadi pada evolusi kuda
No
Bagian tubuh
Perubahan - perubahan
1
ukuran tubuh
Semakin besar
2
Kepala
Semakin besar dan jarak antara mulut dengan mata
semakin panjang
3
Leher
Semakin besar dan gerakannya semakin lincah
4
Geraham muka dan
belakang
Semakin besar, berlapis email, bentuknya semakin
sesuai dengan makanannya
5
Kaki depan dan
belakang
Semakin panjang, semakin lincah, larinya semakin
cepat, rotasi tubuh berkurang
6
Jari – jari kaki
Semakin berkurang
Fosil manusia
1. Austrlophitecus afarensis
di temukan di etiopia pd
tahun 1974
2. Austalophitecus africanus
di temukan di afsel pd
tahun 1829
3. Homo habilis
di temukan di sejumlah
daerah afrika
4. Homo erectus
di temukan di afrika,asia,
dan eropa
5. Homo sapiens
di temukan di jerman
6. Homo sapiens modern
pernah hidup di perancis
dan spanyol
Perbandingan anatomi
Evolusi divergen
evolusi dari satu spesies yang menghasilkan beberapa spesies yang
memiliki anatomi tubuh sama
Evolusi konvergen
evolusi dari beberapa spesies yang berbeda yang menempati
lingkungan yang sama, dan akhirnya memiliki organ tubuh yg
fungsinya sama meskipun secara anatomi berbeda
Perbandingan embriologi
Menurut von bear (1792 – 1876) perkembangan embrio pada hewan terjadi sebagai
berikut :
1. perkembangan di awali dgn hal – hal yang umum dan di lanjutkan dgn
hal – hal khusus
2. pada perkembangan khusus terjadi pemisahan perkembangan ke arah
tertentu sesuai dengan ciri tiap individu
3. sehingga hewan yang memiliki bentuk embrio yang sama maka saat
dewasa akan berbeda dari segi anatomi
Ontogeni adalah perkembangan hewan dari satu sel menjadi morula,blastula,
gastrula, membentuk alat – alat tubuh, dan seterusnya
Filogeni adalah perkembangan makhluk hudup dari hewan bersel satu, cnidaria,
cacing hingga ke amfibhi, reptilia, dan mamalia
Perbandingan fisiologi
Setiap makhluk hidup memiliki perkembangan dalam segi fisiologi akan
tetapi tetap ada kemiripan fisiologi terutama dalam stiap sel
Petunjuk biokimia
makhluk hidup yang dekat kekerabatannya akan menghasilkan bahan
kimia yang sama dan sebaliknya semakin jauh kekerabatannya maka
semakin basar parbedaan bahan kimia yang di hasilkan
Domestikasi
domestikaasi adalah pembudidayaan makhluk hidup yang
mengakibatkan perubahan fenotipe sesuai keinginan hal ini bertujuan
untuk menghasilkan keturunan yang ideal dan juga menghasilkan
varietas – varietas baru
KONSEP – KONSEP YANG BERKAITAN DENGAN EVOLUSI
Spesies adalah makhluk hidup yang berada dalam satu populasi yang dapat
melakukan perkawinan silang dan dapat menghasilkan keturunan yang
fertil
Spesiesi di bagi menjadi dua yaitu :
1. anagenesis ( evolusi filetik )
terbentuknya satu spesies baru dari satu populasi tunggal
2. kladogenesis ( evolusi bercabang )
terbentuknya dua atau lebih spesies baru dari spesies asalnya
Adaptasi adalah kemampuan organisme untuk menyesuaikan diri dengan lingkungan
adaptasi di bagi menjadi 7 bagian yaitu :
1. adaptasi struktur
daptasai yang terjadi di dalam tubuh suatu organisme yang di
kendalikan oleh gen di mana dalam jangka waktu yang lama
menghasilkan struktur tubuh yang berbeda dari organisme lain
2. adaptasi fisiologi
penyesuaian kerja faal tubuh makhluk hidup terhadap
lingkungannya
3. adaptasi sensori
adaptasi dimana makhluk hidup mengembangkan sistem
sensorinya untuk beradaptasi dengan lingkunganya
4. adaptasi tingkah laku
adaptasi yang di lakukan pada saat – saat tertentu oleh makhluk
hidup untuk bertahan hidup dan mempertahankan populasinya
5. adaptasi reproduksi
cara menyesuaikan proses perkembangbiakan makhluk hidup
dengan lingkungannya
6. adaptasi organisasi sosial
cara sebuah koloni makhluk hidup yang saling membagi tugas
masing – masing individuuntuk memperoleh makanan dan yang
lainnya
7. adaptasi koevolusi
adaptasi dengan melakukann perubahan stuktur organ antara dua
spesies yang berbeda sehingga memudahkan dalam bekerja sama
Radiasai adaptif
penyebaran suatu spesies ke suatu lingkungan kemudian spesies itu
melakukan adaptasi dengan lingkungan baru sehingga muncul spesies –
spesies baru
Divergensi
peristiwa perkembangan dari satu spesies yang menghasilkan keturunan
menyebar dan menghasilkan banyak spesies baru
Konvergensi
peristiwa berkembangnyafungsi organ tubuh makhluk hidup yang
hidup di habitat yang sama
MEKANISME EVOLUSI
Mutasi gen
perubahan struktur kimia DNA sehingga menyebabkan terjadinya
perubahan sifat
Angka laju mutasi
banyaknya gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang di hasilkan
individiu dalam satu spesies
Mutasi berpengaruh dalam mekanisme evolusi karena :
1. setiap gamet mengandung beribu – ribu gen
2. setiap individu bisa menghasilkan berjuta – juta gamet
3. jumlah individu dalam setiap generasi sangat banyak
Berdasarkian perhitungan perbandingan laju mutasi antara yang menguntungkan
dan merugikan adalah 1 : 1000 artinya dari 1000 mutasi hanya ada 1 mutasi yang
menguntungkan
Mutasi yang menguntungkan adalah mutasi yang menghasilkan :
1. spesies yang adaptif
2. spesies yang vitalitas dan viabilitasnya tinggi
Mutasi yang merugikan adalah mutasi yang menghasilkan :
1. gen letal yang menghasilkan mutasi letal
2. keturunan yang vitalitas dan viabilitasnya rendah
3. keturunan yang tidak adaptif
Frekuensi gen dan gentotipe di dalam populasi
perbandingan antara suatu gen atau genotipe yang satu dengan yang lain
dalam satu populasi
Contoh :
P1
F1
gamet
P2
: MM ( bunga merah )
: Mm = 100%
: M = 50%
: Mn
X
Gamet
50% M
50% m
50% M
25% MM
25% Mm
50% m
25% Mm
25% mm
X
mm ( bunga putih )
m = 50%
Mn
Frekuensi gen F2 adalah :
= 25% MM : 2 ( 25% Mn ) : 25% mm
= ¼ MM : ½ Mn : ¼ mm
Frekuensi kesimbangan F2 bila di formulakan sebagai brikut :
( M + m ) ( M + m ) = M2 + 2 Mm + m2 atau MM + 2 Mm + mm
maka generasi F3 nya sebagai berikut :
Betina
Jantan
¼ MM
2/4 Mm
¼ mm
¼ MM
1/16 MM x MM
2/16 MM x Mm
1/16 MM x mm
2/4 Mm
2/16 MM x Mm
4/ 16 Mm x Mm
2/16 Mm x mm
¼ mm
1/16 MM x mm
2/ Mm x mm
1/16 mm x mm
Kemungkinan populasi F3 apabila terjadi perkawinan sebanyak 64 sebagai berikut :
a. MM x MM = 64 x 1/16 = 4
b. Mm x Mm = 64 x 4/16 = 16
c. Mm x mm = 64 x 4/16 = 16
Hukum hardy – weinberg
menyatakan bahwa kesetimbangan frekuensi genotipe AA,Aa,aa dan
perbandingan gen A dan a dari generasi ke generasi selalu tetap jika :
1. AA,Aa,aa memiliku viabilitas dan fertilitas yang sama
2. perkawinan antar genotip berlangsung secara acak
3. kemungkinan yang terjadi dari A ke a dan sebaliknya sama besar
4. jumlah individu dalam populasi besar
5. tidak terjadi migrasi
Herdy – weinberg menyatakan bahwa untuk mencari frekuensi gen di gunakan rumus
aljabar yaitu :
p = frekuensi gen dominan
q = fgrekuensi gen resesif
p2= frekuensi genotipe homozigot dominan
( p + q )2 = p2 + 2pq + q2
2pq = frekuensi genotipe heterozigot
q2 = frekuensi genotipe homozigot resesif
Jika p dan q adalah sepasang alel maka :
p + q = 1 ( 100% )
p = 1 – q atau q = 1 – p
Rumus aljabar Hardy – Weinberg akan bergantung padsa keadaan berikut :
1. tidak terjadi mutasi
2. populasi terisolasi
3. populasi cukup besar dan terjadi perkawinan acak
Jika ke empat keadaan ini tidak ada maka hukum Hardy – Weinberg tidak berlaku
penerapan hukum Hardy – weinberg
1. Populasi domba di suatu padang rumput berjumlah 1.296 ekor. Di antaranya
terdapat 1.215 yang berwarna putih dan sisanya berwarna hitam jika populasi itu
setimbang maka tentukan :
a. frekuensi gen putih dan hitam
b. frekuensi genotipe domba putih dan hitam
c. berapa jumlah domba heterozigot yang berwarna putih
Jawab :
Domb hitam = 1.296 – 1.215 = 81 ekor
p = frekuensi untuk alel dominan
W ( putih )
q = frekuensi untuk alel resesif
w
( hitam )
2
a. ( W + w ) = WW + 2Ww + ww = 1
q2 = 81/1.296 = 0,0625
q = √o,o625
= 0,25
p=1–q
= 1 – 0,25 = 0,75
Jadi,
frekuensi alel W ( putih ) = 0,75
frekuensi alel w ( hitam ) = 0,25
b. Frekuensi genotipe domba :
= ( 0,75 x 0,75 )p2 + 2( 0,75 x 0,25 )pq + ( 0,25 x 0,25 ) q2
= 0,5625p2 + 0,3750pq + 0,0625q2
Jadi,
p2
:
pq
:
p2
o,5625 :
0,3750 :
0,0625
9
:
6
:
1
c. Jumlah yang heterozigot di antara domba putih
domba heterozigot bergenotipe 2Ww atau 2pq
= 2 ( 0,75 x 0,25 ) x 1.296
= o,3750 x 1.296
= 486 ekor
jadi, jumlah domba putih heterozigot = 486 ekor
2. Kemampuan seseorang untuk merasakan rasa pahit atau tidak sewaktu tes PTC
( phenyl thiocarbomide ) adalah sifat yang diwariskan. Orang yang mengikuti tes
dibedakan atas golongan taster dan nontaster. Taster ( perasa ) adalah mereka yang
dapat merasakan rasa pahit PTC. Genotipe mereka adalah TT atau Tt. Nontaster
( bukan perasa ) adalah mereka yang tidak dapat merasakan rasa pahit PTC.
Misalkan dalam suatu populasi terdapat taster sebesar 84% sedangkan sisanya
adalah nontaster. Tentukan :
a. frekuensi gen taster dan nontaster
b. frekuensi genotipe populasi taster dan nontaster
Jawab :
a. Taster ( T ) = 84%
b. Frekuensi genotipe TT : Tt : tt
Nontaster ( t ) = 100% - 84% = 16%
= ( T + t ) ( T + t ) = TT + 2Tt + tt
2
q = 16% = 0,16
= (o,6 x 0,6)TT + 2(o,6 x 0,4)Tt + (0,4 x 0,4)tt
t=q
= 0,36TT + 0,48Tt + 0,16tt
= √0,16 = 0,4
T + t = 1 maka,
jadi, frekuensi genotipe TT : Tt :tt
T = 1 – 0,4 = 0,6
= o,36 : 0,48 : 0,16
Jadi, frekuensi gen T : t = o,6 : 0,4
= 9 : 12 : 4
3. Diketahui, frekuensi orang albino pada suatu masyarakat adalah 16 di antara
10.000 orang. Berapa persenkah orang pembawa sifat albino yang heterozigot
Jawab :
orang albino (aa) dinotasikan q2
q2 = 16/10.000 = 0,0016
q = √0,0016 = 0,04
p+q=1
p + o,o4 = 1
p = 1 – 0,04 = 0,96
orang pembawa sifat albino (aa) dinotasikan dengan 2 pq
2 pq = 2 ( 0,96 x 0,04 )
= 0,0768
jadi, persentasenya adalah 0,0768 x 100% = 7,68%
4. Persentase laki – laki buta warna di indonesia 8% carilah :
a. frekuensi alel XB dan Xb
b. berapa persen wanita carrier dan buta warna
Jawab :
laki – laki buyta warna memiliki genotipe XbY. Jika gen normal adalah p = XB
gen buta warna adalah q = Xb, maka laki – laki buta warna XbY mempunyai
frekuensi q ( alel Xb ) = 0,08
a. jadi frekuensi alel Xb (q ) = 0,08
frekuensi alel XB ( p) = 1 – 0,08 = 0,92
b. perempuan buta warna ( XbXb ) mempunyai frekuensi :
q2 = ( 0,08 )2 = 0,0064
jadi, perempuan buta warna adalah 0,0064 x 100% = 0,64%
B b
perempuan carrirer ( X X ) mempunyai frekuiensi :
2pq = 2 ( 0,92 x 0,08 ) = 0,1472
jadi, perempuan carrier adalah 0,1472 x 100% = 14,72%
Perubahan perbandingan frekuensi gen pada polulasi
mikroevolusi adalah perubahan secara bertahap pada frekuensi gen
Faktor mutasi
mutasi pada beberapa gen akan mengakibatkan perubahan keseimbangan
gen – gen dalam suatu polulasi
Faktor seleksi alam
sleksi alam ini sangat berpengaruh dalam evolusi
contoh :
P kaki normal
kaki normal
heterozigot
heterozigot
Nn
><
Nn
F1
NN
:
2Nn
:
nn
25%
:
50%
:
25%
jadi, NN dan Nn = 75%
NN = 1/3
Nn = 1/3
jika di buat diagram sebagai berikut :
Betina
Jantan
1/3 NN
2/3 Nn
1/3 NN
1/9 NN >< NN
2/9 NN >< Nn
2/3 Nn
2/9 Nn >< NN
4/9 Nn >< Nn
Terjadi
27 perkawinan
Hasil perkawinan populasi katak sebagai berikut :
No
1.
2.
3.
4.
=
=
=
Tipe
perkawinan
Jumlah
perkawinan
Jumlah individu ggn genotipe
NN
Nn
nn
NN >< NN
NN >< Nn
Nn >< NN
Nn >< Nn
1/9 (27) = 3
2/9 (27) = 6
2/9 (27) = 6
4/9 (27) = 12
45
45
45
45
45
45
90
_
45
jumlah
27
180
180
45
NN
180
4,44%
:
:
:
Nn
:
180
:
44,44% :
nn
45
11,11%
Imigrasi
migrasi organisme yang berlangsung dari luar masuk ke suatu tempat
Emigrasi
migrasi organisme yang berlangsung dari suatu tempat ke luar
Rekombinasi gen
mekanisme yang di butuhkan dalam evolusi dengan cara
perkembangbiakan generatif dsan bertujuan untuk membentuk varietas
baru
Genetic drift
turun naiknya atau fluktuasi frekuensi gen acak suatu tempat.
genotipe heterozigot adalah yang menurun
genotipe homozigot adalah yang menaik
Meiotic drive
gangguan yang terjadi pada saat meiosis yang mengakibatkan perubahan
perbandingan gamet dan gen
Timbulnya spesies baru
Isolasi geografi
pemisahan geografi suatu spesies yang kemudian akan menghasilkan
spesies – spesies baru
Isolasi reproduksi
sawar (perintang) yang menghalangi terjadi persilangan yang
menghasilkan keturunan fertil pada organisme yang simpatrik
Isolasi ekogeografi
ketidakmampuan organisme serupa yang berbeda habitat untuk
melakukan persilangan alami tapi untuk menghasilkan
keturunan yang fertil bisa di lakukan dengan cara persilangan
buatan
Isolasi habitat
penempatan dua populasi simpatrik dari habitat yang berbeda
ke dalam satu lokasi yang sama untuk menghasilkan
keturunan yang fertil namun hal ini tidak bisa di lakukan
secara alami karena perbedaan habitat keturunan fertil hanya
dapat di hasikan melalui persilangan buatan
Isolasi musim
perkawinan antara dua spesies yang tidak bisa dilakukan karena
pengaruh perbedaan musim kawin dari kedua spesies tersebut
Isolasi perilaku
perbedaan perilaku antar spesies yang akan kawin dimana perilaku
tersebut hanya di mengerti oleh sesama spesies saja
Isolasi mekanis
perbedaan struktur alat kelamin di antara dua spesies sehingga
tidak akan terjadi perkawinan
Isolasi gamet
ketidakmampuan inti sperma untuk mencapai sel telur di dalam
ovul sehingga tidak terjadi fertilisasi
Isolasi perkembangan
ketidakmampuan zigot untuk berkembang menjadi embrio
Hibrid tidak mampu bertahan hidup
perkawinan silang yang menghasilkan hibrid yang lemah,cacat
dan mati sebelum mampu bereproduksi
Hibrid mandul ( streil )
perkawinan silang yang menghasilkan hibrid yang baik tetapi
steril atau mandul
Eliminasi hibrid karena selaksi
keturunan hibrid fertil tidak bisa beradaptasi dengan lingkungan
dan akhirnya punah
Mekanisme isolasi reproduksi
Mekanisme yang mencegah
terjadinya perkawinan
Mekanisme yang
mencegah produksi
hibrid
Mekanisme yang
mencegah
perkembangan
hibrid
1.
2.
3.
4.
5.
Isolasi ekogeografi
Isolasi habitat
Isolasi musim
Isolasi perilaku
Isolasi mekanisme
6. Isolasi gamet
7. Isolasi perkembangan
8. Hibrid tidak mampu bertahan hidup
9. Hibrid steril
10. Eliminasi hibrid karena seleksi
Mekanisme yg
beroprasi pd induk,
untuk mencegah
fertilisasi
Mekanisme yg
beroprasi pd
hibrid, mencegah
kesuksesan hidup
hibrid
Domestikasi
usaha manusia untuk menjadikan hewan ternak dari hewan liar dan
tanaman budidaya dari tanaman liar dengan cara memindahkan makhluk
hidup dari
Poliploidi
proses terbentuknya individu tetraploid dari sel gamet yang bersifat
diploid proses pembentukan spesies baru ini terjadi karena autopoliploid
dan alopoliploid
Pengaruh evolusi terhadap kehidupan manusia
evolusi sangat berpengaruh pada kehidupan manusia karena dengan c
ara rekombinasi,seleksi dan mutasi buatan manusia bisa menciptakan
spesies - spesies baru yang unggul untuk di manfaatkan
Mekanisme evolusi
Mutasi
(alami, buatan )
Terjadi
karena
1. Segresi dan agregasi
2. Fertilisasi
Terjadi
Rekombinasi
Menghasilkan
Variasi organisme
Yang lolos
Varian adptif
Mekanisme evolusi
Membentuk
Spesies baru
Seleksi alam