EVALUASI AKHIR SEMESTER GASAL 2013/2014

EVOLUSI (SB091305)

NAMA : Dwi Wahyu Intani

NRP : 1511100063

DOSEN PENGAMPU : Indah Trisnawati D.T., Ph.D

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2014

1. Suatu aliran sungai kecil bertambah besar karena mencairnya gletser di daerah hulu

atas. Anggota-anggota suatu spesies tikus pernah dapat dengan mudah menyeberang aliran

sungai tersebut, sehingga dapat mempertahankan pertukaran gen antar individu-individu

yang tinggal di kedua sisi aliran sungai. Bertambah besarnya aliran sungai akibat mencairnya

gletser menyebabkan masalah bagi tikus untuk menyeberanginya. Selama perjalanan

waktu, gletser berhenti mengalir dan aliran menjadi surut, sehingga kelompok tikus pada

kedua sisi sungai dapat sekali lagi berbaur. Ternyata tidak terjadi interbreeding antar

kelompok pada sisi sungai berbeda.

Peristiwa diatas merupakan bentuk dari spesiasi alopatrik. Seperti yang sudah diketahui

sebelumnya spesiasi merupakan proses evolusi yang menimbulkan adanya biological

species atau proses dimana satu spesies terpisah menjadi dua atau lebih spesies. Spesiasi

alopatrik terjadi ketika suatu populasi terpisah pada 2 wilayah geografi atau terisolasi secara

geografis melalui fragmentasi habitat atau migrasi. Berdasarkan studi kasus diatas sungai

yang bertambah besar mengahalangi perpindahan tikus meneyeberangi sungai. Sungai

tersebut sebagai barrier atau penghalang populasi tikus untuk menyeberang ke sisi sungai

lainnya. Karena adanya barier tersebut populasi yang pada awalnya bisa melakukan

interbreeding tidak bisa lagi melakukan interbreeding. Hal ini dikarenakan seleksi alam di

bawah kondisi tersebut dapat menghasilkan perubahan yang sangat cepat pada penampilan

dan perilaku organisme. Pada spesiasi alopatrik, aliran gen terinterupsi ketika satu populasi

terpisah secara geografis menjadi subpopulasi yang terisolasi. Aliran sungai yang berubah

tersebut memisahkan populasi tikus antara sisi sungai yang satu dan yang lainnya. Sehingga

individu-individu yang mengkoloni wilayah terisolir menyebabkan keturunannya menjadi

terisolasi secara geografis dari populasi induknya. Ketika pemisahan geografis telah terjadi,

gene pool yang telah terpisah menjadi berbeda melalui mekanisme tertentu. Mutasi yang

berbeda muncul, seleksi alam berlaku pada organisme yang terpisah, dan hanyutan genetik

mengubah frekuensi alel. Dalam kondisi tersebut, isolasi reproduktif dapat terjadi sehingga

menyebabkan populasi baru ini berbeda secara genetik. Perbedaan genetik ini yang

menyebabkan sekelompok tersebut tidak bisa melakukan interbreeding ketika aliran sungai

surut dan tikus bisa menyeberangi sungai kembali.

Penjelasan diatas dapat disederhanakan melalui gambar di bawah ini (gambar 1 dan 2)

dimana populasi yang pada awalnya satu spesies setelah adanya pengahalang geografis,

populasi tersebut terpisah dan tidak bisa melakukan perkawinan dan pertukaran gen.

Gambar 1 : Cara spesiasi berdasarkan gen terinterupsi

Sedangkan untuk mengetahui perbedaan spesiasi alopatrik dengan spesiasi yang lainnya

dapat diketahui dari penjelasan gambar dibawah ini. Bahwa spesiasi alopatrik terjadi karena

adanya barrier sehingga satu populasi terpisah menjadi dua dan tidak bisa terjadi

interbreeding.

Gambar 2 : perbedaan spesiasi alopatrik, Peripatrik, parapatrik dan sympatic.

Gambar 3 : Radiasi adaptif Hawaiian honeyscreepers

2. Berdasarkan gambar pada soal yang terlihat seperti gambar dibawah ini:

Diketahui bahwa studi kasus

burung tersebut merupakan

proses dari terjadinya radiasi

adaptif. radiasi adaptif adalah

proses dimana organisme berubah

secara cepat menjadi beberapa

bentuk baru, khususnya saat ada

perubahan lingkungan yang

membuat adanya sumber baru

dan membuka niche ekologi

tertentu [1] Berawal dari moyang

yang sama, proses ini

menghasilkan spesiasi dan

adaptasi fenotif berbagai spesies

menunjukkan ciri - ciri morfologi

dan fisiologis yang berbeda dari

mereka yang dapat memanfaatkan

berbagai lingkungan yang berbeda

[2]. Contoh proses radiasi adaptif

yaitu pada Hawaiian

honeycreepers yang berada di kepulauan Hawaii terpencil. Semakin jauh pulau dari suatu

daratan, semakin kecil kemungkinan kedua tempat tersebut berhubungan. Isolasi di pulau yang

terpencil dapat menyebabkan timbulnya radiasi adaptive (adaptive radiation). Pola

percabangan evolusi akibat radiasi adaptif dikenal sebagai cladogenesis. Berdasakan

cladogenesis diatas diketahui bahwa telah terjadi adaptasi yang memungkinkan organisme

untuk berkembang untuk mengeksploitasi niche baru atau sumber daya. Jadi pada contoh

populasi diatas (Hawaiian honeycreepers), Populasi tersebut melakukan adaptasi dengan hanya

memakan makanan yang tersedia di sekitarnya karena tipe habitat di suatu pulau kecil lebih

sedikit namun ancaman kepunahan di pulau lebih tinggi. Dari founder species ada yang

beradaptasi dengan memakan buah dan biji yaitu spesies Maui parrotbill, Akiapolaau, Laysan

finch dan Kona finch (punah) dan ada yang memakan serangga dan nektar seperti Apapane,

Ilwi, Amakihi dan Kauai akialaoa. Jadi evolusi adaptif terjadi karena adanya gabungan peluang

dan penyortiran peluang terjadinya variasi genetik baru melalui mutasi dan rekombinasi

seksual, dan penyortiran dalam kerja seleksi karena seleksi alam ini lebih menyukai

perbanyakan beberapa variasi acak dibandingkan variasi lainnya. Pada proses ini juga terjadi

spesiasi alopatrik yang mana menciptakan adanya kelompok kelompok baru dan tidak bisa

dilakukan pertukaran gen karena adanya isolasi habitat.

Gambar 4 : seleksi alam kumbang

3. Peristiwa yang terjadi pada gambar nomor 3 merupakan peristiwa terjadinya seleksi

alam pada kumbang. Jadi pada awalnya terdapat karakter yang bervariasi pada kumbang yaitu

berwarna hijau dan coklat. Jumlah populasi kumbang berwarna hijau semakin lama semakin

berkurang karena ada pemangsa (burung) yang hanya menyukai satu jenis makanan saja yaitu

kumbang berwarna hijau. Sedangkan kemampuan bertahan (survival) dari kumbang berwarna

hijau itu sendiri lemah dibandingkan dengan berwarna coklat sehingga semakin lama jumlah

kumbang hijau semakin sedikit dan kumbang coklat semakin banyak karena kumbang coklat

bereproduksi dengan menghasilkan kumbang coklat dan mewarisi sifat pada keturunannya.

Seleksi alam yang terjadi pada

peristiwa ini merupakan seleksi direksional.

Seleksi alam dapat mempengaruhi frekuensi

suatu sifat yang dapat diturunkan dalam

suatu populasi dalam tiga cara yang

berbeda, tergantung pada fenotip mana

yang lebih disukai dalam suatu populasi

yang beranekaragam. Ketiga cara seleksi ini

disebut sebagai seleksi penstabilan, seleksi

direksional, dan seleksi pendiversifikasian.

Seleksi ini dapat digambarkan dengan grafik

yang menunjukkan bagaimana frekuensi

fenotip yang berbeda berubah seiring

dengan waktu. Seleksial direksional

(directional selection) paling umum

ditemukan selama periode perubahan

lingkungan atau ketika anggota suatu

populasi bermigrasi ke beberapa habitat

baru dengan keadaan lingkungan yang

berbeda. Seleksi direksional akan menggeser

kurva seleksi untuk variasi beberapa sifat

fenotik menuju satu arah atau arah lain

dengan cara memilih atau lebih menyukai

apa yang pada mulanya merupakan individu yang relative jarang dan menyimpang dari rata-

rata untuk sifat tersebut [3]. Jadi seleksi direksional terjadi ketika suatu kondisi menguntungkan

individu individu yang menunjukkan satu range fenotif ekstrim sehingga mengubah pola

frekuensi karakter fenotif pada satu arah. Contoh lain populasi yang mengalami seleksi

direkisional yaitu populasi siput yang bercangkang gelap dan terang. Dimana siput yang

bercangkang gelap bisa survive. Hal ini dipengaruhi oleh faktor lingkungan yang gelap mungkin

karena pengaruh lava.

4. Gambar pada soal nomor 4 merupakan gambar fosil Archaeopterygy yang ditemukan pada

tahun 1874 oleh Jakob Niemeyer. Archopteryx (sayap kuno) merupakan salah satu

burung tertua yang hidup di Zaman Jurassic, sekitar 150-140 juta tahun lalu. Diduga spesies

ini adalah ancestor dari dinosaurus dan burung. Archopteryx adalah spesies burung yang

sudah punah dengan beberapa karakteristik unik yang berbeda dengan burung biasanya

yang hidup sekarang ini, seperti cakar, gigi, dan ekor panjang. Kebanyakan para peneliti

yang telah mempelajari berbagai fitur anatomi Archopteryx, menyimpulkan bahwa hewan

ini adalah burung lebih dari apa yang dibayangkan, dan kemiripan Archopteryx dengan

dinosaurus theropoda adalah berlebihan [4]. Beberapa bukti evolusi yang menunjukkan

bahwa Archaeopterygy adalah burung yaitu sebagai berikut :

1. Bulu

Struktur bulu yang ditemukan pada fosil Archopteryx menegaskan

mereka adalah seekor burung. Penutup tubuh mereka 100% membentuk

bulu. Bulu adalah ciri khas dari kelas aves yang tidak di temukan di kelas-

kelas lainnya dalam vertebrata. Bulu yang menyelimuti tubuh

Archopteryx adalah benar milik bulu burung. Penyelidikan luas dari satu

bulu Archopteryx, sebuah awetan sempurna bulu sepanjang 69 mm dan

Gambar 5 : evolusi siput

berusia 150 juta tahun, adalah identik dengan semua rincian besar burung modern. Barbules

dilengkapi dengan kait kecil yang mengunci ke barbs dan mengikat permukaan bulu menjadi

baling-baling yang datar, kuat dan fleksibel. Poros pusat yang kuat untuk memberikan kekuatan

aerodinamis mengasilkan baling-baling bulu ke tubuh, dan tidak akan mungkin jika bulu ini tidak

memiliki fungsi mekanis. Lebih penting lagi, poros bulu diatur asimetris berlawanan baling-

baling bulu. Ini akan memungkinkan bulu untuk mendistorsi optimal untuk mengimbangi

kelenturan saat mengudara akibat beban aerodinamis, dan ini penting untuk meluncur dan

kepakan terbang burung. Baling-baling bulu Archopteryx yang berpola asimertris adalah

sesuai dengan karakteristik burung terbang modern. Dengan ini, bulu Archopteryx

sepenuhnya fungsional aerodinamis. Ahli burung dari Amerika, Josselyn Van Tyne dan Andrew

John Berger, menyebutkan bahwa dari segi bentuk dan ukuran, sayap Archopteryx mirip

dengan burung woodcock, coucals, magpies, woodpeckers, dan merpati. Bulu pada bagian

sayap dan ekornya yang cukup besar sangat membantunya saat menukik atau terbang tinggi,

seperti burung masa kini. Ini memberikan bukti bahwa Archopteryx adalah seekor burung

yang terbang. Ahli fosil Robert Carroll mengatakan, "Geometri dari bulu terbang Archopteryx

adalah indentik dengan burung modern terbang, sementara burung yang tidak terbang adalah

simetris. Penyusunan bulu sayapnya juga termasuk dalam burung modern. Bulu-bulu terbang

tidaklah berubah sedikitnya 150 juta tahun." [5]

2. Tulang panggul

Pada awalnya, Archopteryx diklaim memiliki tulang

pubis yang menunjukke bawah, sebagai bentuk posisi

perantara dinosaurus theropoda. Namun A.D. Walker

dalam studi terbarunya menegaskan bahwa tafsiran

itu sepenuhnya salah. Tulang pubis Archopteryx

strukturnya seperti posisi pada burung. Bentuk tulang

panggul panjang Archopteryx mengarah ke

belakang sama seperti tulang panggul burung masa

kini. Pemeriksaan lanjut oleh A.D. Walker dan Ruben, memberi kesimpulan bahwa panggul

Archopteryx disesuaikan seperti burung, membuktikan sesungguhnya Archopteryx

adalah bukan dinosaurus theropoda. Dinosaurus theropoda memiliki bentuk 'panggul

kadal', sementara Archopteryx memiliki bentuk 'panggul burung'.

3. Bulu kaki

Sebuah studi memeriksa morfologi dan fungsi bulu kaki

Archopteryx. Nick Longrich dari University of Calgary di Kanada

telah meneliti bulu kaki pada lima fosil Archopteryx

dengan menggunakan mikroskop dan menemukan bahwa bulu itu

memilikiciri khas bulu terbang pada burung modern, termasuk

poros yang melengkung, pola tumpang tindih, dan bentuk

asimetris. Bentuk ini memberikan gaya angkat sayap dan ekor, menunjukkan bahwa kakinya

bertindak sebagai airfoil atau kerjang angin.

4. Pergelangan kaki

Ahli Ornitologi LD Martin, JD Stewart, dan KN Whetstone telah membandingkan tulang

pergelangan kaki Archopteryx dan dinosaurus dan mengungkapkan bahwa tidak ada

kesamaan di antara keduanya. Pergelangan kaki Archopteryx adalah tulang pretibial setipe

dengan burung, membantu saat pendaratan.

5. Jari kaki

Ahli burung Alan Feduccia membuat studi geometri cakar kaki

burung dan dinosaurus. Ia menemukan kesimpulan bahwa gemoteri

cakar Archopteryx adalah cocok dengan geometri cakar dari

burung pemanjat pohon seperi burung pelatuk. Sejumlah studinya

juga mencatat bahwa perbandingan kelengkungan cakar kaki

Archopteryx dan kelengkugan cakar burung modern telah

menegaskan bahwa mereka termasuk kategori burung bertengger.

6. Sayap

Archopteryx yang memiliki sayap besar dan bulu sempurna. Bulu pada sayap

Archopteryx terdiri atas bulu primer dan bulu sekunder yang akan membantunya saat

terbang. Bulu-bulu sayap primer dan sekunder yang berturut-turut melekat pada tangan

dan ulna. Bentuk sayap Archopteryx membantu menghasilkan gaya angkat saat mereka

menghentakan sayap. Rincian anatomi baru dari beberapa spesimen Archopteryx,

termasuk spesimen London, menunjukkan adanya alula. Archopteryx juga menunjukkan

adanya sayap eliptikal klasik dari burung hutan modern. Desain ini sama dengan burung

penerbang yang ada sekarang, dari sisi bentuk dan besar sayap Archopteryx mirip dengan

burung woodcock, coucals, magpies, woodpeckers, dan merpati. Sayap Archopteryx

memiliki otot deltoid dan lengan untuk mengepakan sayap saat terbang. Bentuk ini

dirancang untuk lepas landas dan pendaratan yang cepat. Ideal untuk terbang kecepatan

rendah, kemampuan gerakan yang sangat baik, dan sangat penting untuk perubahan arah

cepat. Bentuk lengan, bahu, dan jarinya juga seperti burung masa kini. Selain bukti bukti

evolusi diatas juga banyak ditemukan bukti bukti lain seperti telinga dalam, ekor, rahang

dan sebagainya.

Daftar pustaka

[1] Larsen, Clark S. (2011). Our Origins: Discovering Physical Anthropology (ed. 2). Norton.

hlm. A11.

[2] Schluter, Dolph (2000). The Ecology of Adaptive Radiation. Oxford University Press. hlm. 10

11. ISBN 0-19-850523-X

[3] Campbell et al. 2003. Biologi jilid 2. Jakarta : Erlangga

[4] Alan Feduccia. 1999. The Origin and Evolution of Birds. Yale University Press. p. 81 Emphasis

added

[5] Robert R. Carroll. 1997. Pola dan Proses of Vertebrate Evolution. Cambridge University Press.

p. 280-8.