5/8 Desember 2011 Tatap Muka 11: Mekanisme Teori Evolusi Ihendro- . Terjadinya evolusi didukung oleh

download 5/8 Desember 2011 Tatap Muka 11: Mekanisme Teori Evolusi Ihendro- . Terjadinya evolusi didukung oleh

of 22

  • date post

    11-Mar-2019
  • Category

    Documents

  • view

    214
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of 5/8 Desember 2011 Tatap Muka 11: Mekanisme Teori Evolusi Ihendro- . Terjadinya evolusi didukung oleh

195

5/8 Desember 2011 Tatap Muka 11: Mekanisme Teori Evolusi I XV. Pewarisan dengan Modifikasi (Decent with Modification) Diambil dari Campbell et al (2009), Biology 8th Evolusi dapat didefinisikan sebagai a decent with modification (suatu frase yang digunakan oleh Darwin dalam pernyataannya bahwa spesies di bumi merupakan keturunan dari spesies nenek moyang yang berbeda dari spesies masa kini). Evolusi dapat juga didefinisikan secara sempit sebagai perubahan di dalam komposisi genetik suatu populasi dari satu generasi ke generasi berikutnya. Walaupun didefinisikan secara luas maupun sempit, evolusi dapat dilihat dari dua pandangan yang saling berhubungan namun berbeda yaitu sebagai suatu pola dan sebagai suatu proses. Perubahan pola evolusi ditunjukkan oleh data dari berbagai disiplin ilmu. Proses evolusi tersusun atas mekanisme yang menghasilkan pola perubahan. Pada bab ini akan dibahas perjalanan Darwin dalam menjelaskan adaptasi, unity, dan diversitas kehidupan. Konsep kunci yang ditekankan adalah

1. Pewarisan dengan modifikasi melalui seleksi alam mampu menjelaskan adaptasi organisme, serta unity dan diversitas kehidupan

2. Terjadinya evolusi didukung oleh banyak bukti ilmiah Kompetensi yang diharapkan adalah

________________________________________________________________________

1. Mahasiswa mampu menyusun daftar empat observasi dan dua inferensi Darwin 2. Mahasiswa mampu mendeskripsikan empat bukti ilmiah yang mendukung

terjadinya evolusi 3. Mahasiswa mampu mendeskripsikan teori Lamarck, dan penolakannya 4. Mahasiswa mampu menjelaskan yang dimaksud descent with modification oleh

Darwin ________________________________________________________________________ 1. Decent with modification by natural selection explains the adaptations of

organisms and the unity and diversity of life Darwins Research The Voyage of the Beagle Darwin berada dalam kapal Beagle yang berlayar menuju Amerika Selatan. Misi dari perjalanan kapal tersebut adalah mendata garis pantai Amerika Selatan. Sementara awak kapal melakukan survei di pantai, Darwin menghabiskan waktunya dengan melakukan observasi, dan mengkoleksi hewan serta tumbuhan. Darwin mengamati karakteristik hewan dan tanaman yang cocok dengan lingkungannya seperti hutan Brazil yang lembab, padang rumpun Argentina, dan puncak Andes.

196

Darwin juga tertarik terhadap distribusi geografik spesies; yang kemudian terstimulasi ketika Beagle mendarat di Galapagos (suatu kelompok pulau vulkanik yang terletak di Barat Amerika Selatan). Darwin mengagumi organisme yang terdapat di kepulauan tersebut. Burung-burung yang dikoleksinya di Galapagos walaupun memiliki kemiripan namun sepertinya adalah spesies yang berbeda. Sebagian burung hanya hidup di satu pulau sebagian lainnya dapat hidup di dua atau tiga pulau. Walaupun hewan-hewan di Galapagos menyerupai hewan di daratan Amerika Selatan, namun sebagian besar hewan tersebut adalah unik, tidak ditemukan di pelosok lain di bumi. Darwin menyusun hipotesis bahwa Galapagos pada mulanya dikoloni oleh organisme yang berasal dari Amerika Selatan dan kemudian mengalami diversifikasi sehingga menghasilkan spesies baru di beberapa pulau. Darwins Focus on Adaptation Selama perjalanannya dengan Beagle, Darwin mengamati contoh adaptasi, yaitu karakteristik organisme yang mampu meningkatkan survival dan reproduksinya pada lingkungan tertentu. Darwin mulai melihat adanya hubungan erat antara adaptasi terhadap lingkungan dan munculnya spesies baru. Burung finch yang memiliki paruh bervariasi dan tingkah lakunya adalah bentuk adaptasi terhadap makanan yang tersedia di pulau habitatnya (Figure 22.6). Darwin menyadari bahwa menjelaskan adaptasi merupakan kunci penting dalam memahami evolusi. Penjelasan Darwin tentang bagaimana adaptasi dapat muncul merupakan inti dari seleksi alam, yaitu suatu proses dimana individu-individu dengan trait tertentu menghasilkan keturunan lebih banyak dibandingkan dengan individu yang tidak memiliki trait tersebut.

197

The Origin of Spesies Dalam bukunya The origin of Species, Darwin mengembangkan dua ide utama, yaitu bahwa pewarisan dengan modifikasi menjelaskan unity dan diversitas kehidupan, dan bahwa seleksi alam menghasilkan kecocokan antara organisme dan lingkungannya. Decent with Modification Artificial Selection, Natural Selection, and Adaptation Darwin menyusun mekanisme seleksi alam untuk menjelaskan pola yang dapat diamati dalam evolusi. Darwin menyusun argumentasinya secara hati-hati agar dapat meyakinkan pembaca yang skeptis sekalipun. Pertama, Darwin mendiskusikan contoh-contoh breeding selektif pada hewan atau tumbuhan yang didomestikasi. Manusia telah memodifikasi spesies selama bergenerasi dengan cara memilih, dan melakukan breeding antar individu-individu yang memiliki sifat-sifat (trait) yang diharapkan (proses ini disebut artificial selection) (Figure 22.9). Sebagai akibatnya, tumbuhan dan hewan yang telah di-breeding seringkali tidak menyerupai hewan/tumbuhan moyangnya.

198

Darwin, kemudian mendeskripsikan empat observasi alam, dimana kemudian Darwin menarik kesimpulan (inference).

Observasi 1. anggota dari suatu populasi seringkali memiliki variasi sifat (trait) (Figure 22.10)

Observasi 2. trait diturunkan dari induk ke keturunannya Observasi 3. semua spesies memiliki kemampuan menghasilkan keturunan

melebihi kapasitas lingkungannya (Figure 22.11) Observasi 4. karena kurangnya makanan dan sumberdaya lainnya, maka sebagian

besar dari keturunan yang dihasilkan tidak dapat hidup. Inference 1. Individu-individu yang mewarisi trait sehingga membuat individu

tersebut memiliki kesempatan hidup dan reproduksi lebih tinggi pada lingkungan tertentu, cenderung menghasilkan keturunan lebih banyak daripada individu lainnya

Inference 2. Kemampuan yang tidak sama pada individu-individu untuk survive dan bereproduksi akan mengarah pada akumulasi trait yang menguntungkan dalam populasi selama beberapa generasi.

199

Natural Selection: A Summary

- Seleksi alam adalah suatu proses dimana individu yang memiliki trait tertentu (diwarisi dari induknya) mampu survive dan bereproduksi dengan laju yang lebih tinggi dari pada individu lainnya.

- Seleksi alam dapat meningkatkan kecocokan antara organisme dan lingkungannya - Jika lingkungan berubah atau jika individu-individu berpindah ke lingkungan

baru, seleksi alam menghasilkan adaptasi terhadap lingkungan baru yang kadang-kadang diikuti oleh terbentuknya spesies baru.

200

Poin penting yang perlu dicatat adalah bahwa, walaupun seleksi alam terjadi melalui interaksi antara individu dan lingkungannya, tetapi individu tidak berevolusi. Populasi berevolusi. Poin kedua, seleksi alam hanya dapat meningkatkan atau menghilangkan trait yang diturunkan (yang diwarisi). Walaupun suatu organisme mengalami modifikasi dalam hidupnya namun modifikasi ini tidak diturunkan. Poin ketiga, faktor lingkungan bervariasi antar tempat dan waktu. Trait menguntungkan pada suatu tempat atau waktu tertentu dapat menjadi tidak berguna pada tempat dan waktu lain. 2. Evolution is supported by an overwhelming amount of scientific evidence

Empat tipe data yang mendukung pola evolusi dan prosesnya meliputi: observasi langsung terhadap perubahan evolusi, rekaman fosil, homologi, dan biogeografi. Direct Observations of Evolutionary Change Dokumentasi tentang berlangsungnya perubahan evolusi tersedia dalam ribuan kajian ilmuah. Berikut akan diberikan satu contoh. The Evolution of Drug-Resistant HIV Salah satu contoh tentang terjadinya seleksi alam yang sedang berlangsung dan mempengaruhi hidup manusia secara drastis adalah evolusi patogen resisten obat (organisme penyebab penyakit dan virus). Hal ini menjadi masalah karena bakteria dan virus bereproduksi dengan cepat, (karena individu-individu yang resisten terhadap obat-obatan dapat memperbanyak diri dengan sangat cepat). Salah satu contoh adalah HIV, suatu virus penyebab AIDS. Para peneliti telah mengembangkan bermacam-macam obat untuk melawan pathogen tersebut, namun penggunaan obat-obatan yang dikembangkan tersebut juga menyeleksi virus yang resisten. Virus resisten in, pada awalnya, mampu bertahan hidup karena kesempatan tetapi kemudian virus terebut bereproduksi dan mewariskan alel resisten obat kepada keturunannya. Dengan cara ini frekuensi virus resisten meningkat secara cepat dalam populasi. Figure 22.14 menggambarkan evolusi resistensi HIV terhadap obat 3TC. Obat ini mengintervensi kerja enzim reverse transkriptase yang digunakan HIV untuk membuat DNA dari genome RNA-nya

201

Contoh diatas menekankan dua poin kunci tentang seleksi alam. Pertama, seleksi alam adalah proses editing (bukan menciptakan mekanisme). Obat-obatan tidak menciptakan patogen yang resisten, tetapi menyeleksi individu yang resisten yang telah ada dalam populasi. Kedua, seleksi alam tergantung pada waktu dan tempat. Seleksi alam menguntungkan karakter-karakter dalam populasi dengan variasi genetik yang memberikan keuntungan dalam lingkungan lokalnya. Apa yang menguntungkan dalam waktu tertentu mungkin tidak akan berguna atau bahkan merugikan dalam waktu yang lain. The Fossil Record Tipe kedua bukti evolusi adalah fosil. Rekaman fosil menunjukkan bahwa organisme masa lalu berbeda dari organisme masa kini, dan bahwa banyak spesies menjadi punah. Fosil juga menunjukkan perubahan evolusi dalam berbagai kelompok organisme (Figure 22.15).

202

Dalam kurun waktu yang panjang, fosil mendokumentasi asal usul kelompok utama organisme baru. Salah satu contoh adalah rekaman fosil pada awal jaman cretaseus yaitu mamalia termasuk paus, lumba-lumba, dan porpoise. Organisme pada jaman ini hidup 50-60 juta tahun lalu. Rekaman fosilnya meng