4/11/20134/11/2013 IsmailIsmail

EVOLUSIEVOLUSIDisusun dan disesuaikan kembali Disusun dan disesuaikan kembali

oleh : Ismail, oleh : Ismail,

SMA 2 MempawahSMA 2 Mempawah

4/11/2013 Ismail

PENGERTIAN EVOLUSI

• Berasal dari kata “evolvo” artinya

membentang

• Merupakan perubahan yang berlangsung

sedikit demi sedikit dan memakan waktu

yang lama.

• Evolusi : evolusi biologi, evolusi geologi,

evolusi astronomi, evolusi kebudayaan

4/11/20134/11/2013 IsmailIsmail

EVOLUSI BIOLOGIEVOLUSI BIOLOGI

1. Berdasar atas frekwensi perubahan• Makro Evolusi : menimbulkan prubahan skala

besar• Mikro Evolusi : Perubahan secara bertahap

yang terjadi pada frekwensi gen2. Menurut Hasil

• Evolusi divergen : 1 spesies → Banyak species• Evolusi konvergen :perubahan evolusi dimana

kesamaaan struktur 2 organisme yg masing-masing berevolusi berasal dari garis keturunan berbeda.

4/11/2013 Ismail

• Evolusi Progresif : Individu yang berevolusi terus berkembang / mampu bertahan hidup

• Evolusi Regresif : Evolusi yang memungkinkan kepunahan suatu species

4/11/20134/11/2013 IsmailIsmail

EVOLUSI DIVERGENEVOLUSI DIVERGEN

4/11/20134/11/2013 IsmailIsmail

EVOLUSI KONVERGENEVOLUSI KONVERGEN

4/11/2013 Ismail

TOKOH-TOKOH DALAM TEORI EVOLUSI

1. Aristoteles : Makhluk dapat disusun dalam deretan berderajat dari bentuk yang rendah sampai yang tinggi.

• Tujuan Evolusi adalah untuk penyempur-naan makhluk hidup

2. Erasmus Darwin : Kehidupan berawal dari asal yg sama, dan respon fungsional akan diwariskan.

4/11/2013 Ismail

3. J.B. Lamarck : Teori karakter perole-

han.

4. Count de Buffont : Variasi variasi

kecil akibat pengaruh alam akan

diwariskan sehingga terjadi penumpukkan

variasi.

5. Charles Lyell : Bumi dan batuan

mengalami perubahan “Teori

uniformitarianisme”

6. George Cuvier : “Catastropisme”

setiap masa diciptakan mahluk yg berbeda

4/11/20134/11/2013 IsmailIsmail

7. Charles Darwin : Makhluk hidup yang

ada sekarang berasal dai makhluk hidup

masa silam yang telah mengalami seleksi

alam.

“on the origin of species by mean of natural

selection”

Individu yang mampu beradaptasi akan terus berkembang sedang yg tidak akan mengalami tekanan lingkungan akhirnya punah

4/11/2013 Ismail

PERKEMBANGAN TEORI EVOLUSI

1. Ekspedisi Ch Darwin ke Kep. Galapagos

- Ditemukannya 14 jenis burung finch.

2. Studi Geologi tentang fosil

- terdapat perbedaan deretan fosil antara

batuan muda dengan batuan yg lebih tua

- perubahan itu akibat perubahan alam

4/11/20134/11/2013 IsmailIsmail

3. Studi tentang seleksi buatan

- Seleksi dan pemuliaan adalah langkah

awal yg dapat membentuk spesies

4. Studi Hubungan Ekonomi dan Kependu-

dukan.

- Kecenderungan kenaikan penduduk

lebih cepat dari pada produksi pangan

5. Hipotesis Darwin tentang Seleksi Alam

4/11/2013 Ismail

POKOK-POKOK PIKIRAN

DARWIN

• Tidak ada dua individu yang sama

• Setiap populasi akan cenderung

bertambah

• Untuk berkembang biak perlu

adanya ruangan dan makanan yang

cukup

• Pertambahan populasi tidak berjalan

mulus.

4/11/2013 Ismail

ADAPTASI DAN SELEKSIADAPTASI DAN SELEKSIADAPTASI DAN SELEKSIADAPTASI DAN SELEKSI

Adaptasi pada kaktus dan belalang.

4/11/2013 Ismail

PERHATIKAN GAMBAR BERIKUT“Seleksi alam “

Beberapa jenis Biston Sp Kondisi sebelum revolusi industri di Inggris

Pra revolusi IndustriPasca revolusi Industri

4/11/2013 Ismail

KUIS….

• Mengapa setelah revolusi industri di

Inggris, kupu-kupu berwarna gelap lebih

banyak dibanding dengan yang berwarna

terang?

• Apa yang dimaksud evolusi divergensi?

• Mengapa tumbuhan kaktus tidak

dilengkapi dengan daun?

4/11/2013 Ismail

Adaptasi makhluk hidup terhadap

lingkungan:

1. Adaptasi morfologi,

2. Adaptasi fisiologi, dan

3. Adaptasi tingkah laku.

4/11/2013 Ismail

1. Adaptasi Morfologimerupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan

hidupnya.

Contoh adaptasi morfologi:

a. Gigi-gigi khusus

Gigi hewan karnivora atau pemakan daging

beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan

runcing untuk menangkap mangsa, serta gigi

geraham dengan ujung pemotong yang tajam

untuk mencabik-cabik mangsanya.

4/11/2013 Ismail

b. ParuhElang memiliki paruh yang kuat dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam. Fungsi paruh untuk mencengkeram

korbannya. Paruh burung lain per-

hatikan!

4/11/2013 Ismail

c. Alat-alat mulut serangga

• Memotong, menghisap, menjilat.

4/11/2013 Ismail

d. DaunTumbuhan insektivora (tumbuhan pemakan serangga),

misalnya kantong semar, memiliki daun yang berbentuk

piala dengan permukaan dalam yang licin sehingga dapat

menggelincirkan serangga yang hinggap.

4/11/2013 Ismail

e. AkarAkar tumbuhan gurun kuat dan panjang,berfungsi untuk menyerap air yang terdapat jauh di dalam tanah. Sedangkan akar hawa pada tumbuhan bakau untuk

bernapas.

4/11/2013 Ismail

2. Adaptasi Fisiologimerupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan

hidupnya.

a. Kelenjar bau

. Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari

musuhnya.

b. Kantong tinta

Cumi-cumi dan gurita memiliki kantong tinta yang berisi cairan

hitam.

c. Mimikri

Kulit kadal dapat berubah warna karena pigmen yang

dikandungnya.

4/11/2013 Ismail

d. Pigmen kulit manusia

e. Kemampuan jaringan tubuh

untuk menyimpan air dalam

jumlah banyak pada unta

f. Jumlah erythrosit di masarakat

pegunungan dibanding

masyarakat yg tinggal di dataran

rendah

4/11/2013 Ismail

3. Adaptasi tingkah laku

merupakan adaptasi yang didasarkan pada

tingkah laku makhluk hidup

Contohnya :

• Ikan paus yang muncul ke permukaan air secara periodik

• Seekor cicak yang memutuskan ekornya guna penyelamatan diri

• Pergantian bulu pada unggas di daerah 4 musim

4/11/20134/11/2013 IsmailIsmail

b. MigrasiIkan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi untuk

mencari tempat yang sesuai untuk bertelur. Ikan ini hidup di laut.

Setiap tahun, ikan salem dewasa yang berumur empat sampai

tujuh tahun berkumpul di teluk disepanjang Pantai Barat Amerika

Utara untuk menuju ke sungai.

Saat di sungai, ikan salem jantan mengeluarkan sperma di atas

telur-telur ikan betinanya. Setelah itu ikan dewasa biasanya mati.

Telur yang telah menetas untuk sementara tinggal di air tawar.

Setelah menjadi lebih besar mereka bergerak ke bagian hilir dan

akhirnya ke laut.

4/11/2013 Ismail

Perbandingan Teori Evolusi Darwin, Weismann, dan Lamarck

Teori evolusi Lamarck vs Darwin

(a) Lamarck dan (b) Darwin.

Teori evolusi Weismann vs

Darwin

Weismann menguatkan teori

Darwin, gen untuk leher panjang

jerapah bersifat dominan, gen

untuk leher pendek bersifat

resesif

Teori evolusi Lamarck vs

Weismann

Weismann berpendapat bahwa

perubahan sel tubuh akibat

pengaruh lingkungan tidak

diwariskan kepada

keturunannya, sedangkan

Lamarck berpendapat

sebaliknya.

4/11/2013 Ismail

TEORI EVOLUSI

Teori Evolusi Sebelum Darwin � Teori skala alami dan teologi

alam.

Teori Evolusi Darwin

variasi burung Finch yang ditemukan Darwin di kepulauan Galapagos.

4/11/2013 Ismail

PETUNJUK EVOLUSI

1. Fosil

Proses fisika

Proses kimia

2.Perbandingan Morfologi

Divergensi morfologi dan struktur homologi

Konvergensi morfologi dan struktur analogi

3. Perbandingan Biokimia

4.Perbandingan Embriologi

Perbandingan asam nuklea t:Semakin mirip urutan2nya akan semakin dekat

kekerabatannya.

Fosil laba-laba yang terperangkap dalam getah pohon.

4/11/2013 Ismail

5. Perbandingan Fisiologi

6. Petunjuk dari alat tubuh yang

tersisa :

- umbai cacing

- selaput mata di sudut mata

sebelah dalam

- otot penggerak telinga

- gigi taring

- tulang ekor

4/11/2013 Ismail

Fosil Kuda

4/11/2013 Ismail

Organ Homolog

Konvergensi morfologi pada ikan hiu, pinguin, dan lumba-lumba.

4/11/2013 Ismail

Perbandingan

embrio

vertebrata.

IsmailIsmail4/11/20134/11/2013

MEKANISME EVOLUSI

Angka laju mutasi �banyaknya gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan satu individu suatu spesies (1:100.000)

Peluang terjadinya mutasi menguntungkan = 1:1000

IsmailIsmail4/11/20134/11/2013

�� Setiap gamet mengandung ribuan genSetiap gamet mengandung ribuan gen

�� Setiap individu menghasilkan jutaan gamet Setiap individu menghasilkan jutaan gamet dalam satu generasidalam satu generasi

�� Jumlah generasi selama spesies itu ada cukup Jumlah generasi selama spesies itu ada cukup banyakbanyak

PERHATIKAN CATATAN BERIKUT:PERHATIKAN CATATAN BERIKUT:

1.1. Angka laju mutasi 1:100.000Angka laju mutasi 1:100.000

2.2. Jumlah gen yg dapat bermutasi 1000Jumlah gen yg dapat bermutasi 1000

3.3. Rasio mutasi yg menguntungkan 1:1000Rasio mutasi yg menguntungkan 1:1000

4.4. Jumlah Populasi spesies 100.000.000Jumlah Populasi spesies 100.000.000

5.5. Jumlah generasi selama spesies ada 5000Jumlah generasi selama spesies ada 5000

IsmailIsmail4/11/20134/11/2013

Berapa jumlah mutasi yg Berapa jumlah mutasi yg menguntungkan????menguntungkan????

1.1. Pada setiap individu :Pada setiap individu :

1/100.000 x 1000 x 1/1000 = 1/100.0001/100.000 x 1000 x 1/1000 = 1/100.000

2. Mutasi yg menguntungkan pada setiap 2. Mutasi yg menguntungkan pada setiap generasi :generasi :

100.000.000 x 1/100.000 = 1000100.000.000 x 1/100.000 = 1000

3. Selama spesies ada mutasi yg 3. Selama spesies ada mutasi yg menguntungkan:menguntungkan:

1000 x 5000 = 5.000.0001000 x 5000 = 5.000.000

4/11/2013 Ismail

• Mutasi Menguntungkan :

- Species adaptif

- Species yg memiliki vitalitas dan viabilitas

tinggi

* Mutasi Merugikan :

- Gen letal

- Viabilitas dan fertilitas rendah

- Kurang adaptif

4/11/2013 Ismail

Frekuensi alel dan frekuensi gen (genotip) populasiMisalnya:

Alel A membentuk klorofil

Alel a tidak membentuk klorofil (letal)

Jagung homozigot dominan (AA) = 320 batang

Jagung heterozigot dominan (Aa) = 160 batang

Jagung homozigot resesif (aa) = 20 batang

Nilai aa : 20/500= 0,04

a= √0,04 = 0,2

A+a = 1 →

A = 1 - a ….

A = 1- 0,2 = 0,8

Frekuensi genotip AA = 0,8 x 0,8 = 0,64

Frekuensi genotip Aa = 2 x 0,2 x 08 = 0,32

Frekuensi genotip aa = 0,2 x 0,2 = 0,04

4/11/2013 Ismail

Prinsip Kesetimbangan Hardy-Weinberg.

Frekuensi alel dan genotip suatu populasi selalu konstan dari generasi

ke generasi dengan kondisi sebagai berikut:

• Ukuran populasi harus besar

• Ada isolasi dari populasi lain

• Tidak terjadi mutasi

• Perkawinan acak

• Tidak terjadi seleksi alam

p2 + 2pq + q2 = 1

frekuensi AA frekuensi Aa frekuensi aa

Misalkan p mewakili frekuensi dari suatu alel dan q mewakili frekuensi

alel lainnya, maka:

p + q = 1

Hukum Hardy-Weinberg untuk frekuensi alel ganda p + q + r = 1

4/11/2013 Ismail

Menghitung persentase populasi manusia yang membawa alel

untuk penyakit keturunan tertentu.

Misalnya:

Frekuensi individu penderita PKU (phenylketonuria) (q2) = 1 tiap 10.000.

Frekuensi alel q (resesif) = √0,0001 = 0,01

Frekuensi alel p (dominan) = 1 − q = 1 − 0,01 = 0,99

Frekuensi heterozigot karier :

2pq = 2 × 0,99 × 0,01

2pq = 0,0198

Berarti sekitar 2% dari suatu populasi manusia membawa alel PKU.

4/11/20134/11/2013 IsmailIsmail

Menghitung frekuensi gen tertaut kromosom X

Untuk laki-laki = p + q, karena genotipnya A- dan a-

Untuk perempuan = p2 + 2pq + q2, karena genotipnya AA, Aa, dan aa

Misalnya:

Jumlah laki-laki penderita buta warna (c-) = 8%

Frekuensi alel c = q = 0,08

Frekuensi alel C = p = 1 − q = 1 − 0,08 = 0,92

Frekuensi perempuan yang diperkirakan buta warna (cc) = q2 = (0,08)2 = 0,064

Frekuensi perempuan yang diperkirakan normal (CC dan Cc) = p2 + 2pq =

(0,92)2 + 2(0,92)(0,08) = 0,9936

4/11/2013 Ismail

SOALDiketahui frekwensi orang albino dalam masyarakat adalah 10 orang diantara 10.000 orang.

a. Tentukan frekwensi gen normal dan

gen albino!

b. Berapa orang normal heterozigot?

4/11/2013 Ismail

• Di suatu daerah terdapat penderita albino

36% dari 1000 orang penduduk. Berapa

jumlah orang normal homozigot?

• Di suatu daerah terdapat 9% pria buta

warna. Berapakah persentase wanita buta

warna dan wanita normal carier?

• Dari 10.000 penduduk suatu kota X,

terdapat 100 wanita buta warna.

Hitunglah berapa persen pria normal dan

pria buta warna serta persentase wanita

normal homozigot!

4/11/20134/11/2013 IsmailIsmail

Menghitung frekuensi alel ganda

Frekuensi golongan darah A = 320 orang

Frekuensi golongan darah B = 150 orang

Frekuensi golongan darah AB = 40 orang

Frekuensi golongan darah O = 490 orang

p + q + r = 1

p2IAIA + 2prIAi + q2IBIB + 2qrIBi + 2pqIAIB + r2ii

r2 = frekuensi golongan darah O = 490/1000 = 0,49 � r = 0,7

(p + r)2 = frekuensi golongan darah A + O = (320 + 490)/1000 = 0,81

(p + r) = 0,9 � p+r = 0,9 → p = 0,9 − r → 0,9 -0,7 = 0,2

q = 1 − (p + r) = 1 − (0,2 + 0,7) = 0,1

Jadi frekuensi alel IA = p = 0,2; frekuensi alel IB = q = 0,1; frekuensi alel i = r =0,7

Frekuensi genotip IAIA = p2 = 0,04 � Golongan darah A (IAIA) = 0,04 × 1000 = 40 orang

Frekuensi genotip IBi = 2qr = 2(0,1 × 0,7) = 0,14 � Golongan darah B (IBi) =

0,14 × 1000 = 140 orang

4/11/2013 Ismail

KUIS ……

Pada masyarakat yang beranggotakan 1000 orang tercatat golongan darah O sebanyak 90 orang, dan golongan darah B sebanyak 160 orang.

Hitung yang bergolongan darah AB!

4/11/2013 Ismail

ASAL MULA KEHIDUPAN

Teori Abiogenesis oleh Aristoteles.

Teori Biogenesis

MH berasal dari MH

Percobaan Redi

Percobaan Spallanzani

Percobaan Pasteur

Teori Kosmozoa kehidupan berasal dari tempat lain di alam

semesta.

Evolusi Biologi MH pertama merupakan hasil dari evolusi

molekul anorganik.

4/11/2013 Ismail

ASAL-USUL KEHIDUPAN

• Percobaan Redi.

Ditutup rapat ? Dibiarkan terbuka ? Ditutup dengan kasa ?

1 2 3

4/11/2013 Ismail

• Percobaan

Spallanzani.

Kelemahan apa yangtemukan?

4/11/2013 Ismail

• PERCOBAAN

PASTEUR.

Mengapa menggunakan pipa

berbentuk S?

4/11/2013 Ismail

Model perangkat

percobaan Miller

dan Urey untuk

sintesis molekul

organik secara

abiotik.

Evolusi Kimia oleh: Oparin, Haldane.

CH4 = metana

NH3 =amoniak

H2 = gas hidrogen

H2O =uap air

4/11/2013 Ismail

ASAL USUL PROKARIOT

H2O,

H2,

CH4,

NH3

Monomer

organik

Polimer

organik

(protenoid)

Protobion Progenot

(sel purba)

Sel

prokariot

purba

ASAL USUL EUKARIOT

4/11/2013 Ismail

Perubahan Perbandingan Frekuensi Gen (Genotip) pada Populasi

• Hanyutan genetik/ Genetik Drift

• Arus gen

• Mutasi

• Perkawinan tidak acak

• Seleksi alam

4/11/20134/11/2013 IsmailIsmail

Katak berkaki normal dan katak berkaki

banyak pernah ditemukan di Amerika.

Katak berkaki banyak (nn) fertilitasnya rendah.

Setelah disilangkan katak normal dengan

sesamanya (Nn) sampai generasi ke-3,

ternyata hasilnya katak berkaki normal akan

semakin banyak dan katak berkaki banyak

jumlahnya semakin menyusut.

4/11/20134/11/2013 IsmailIsmail

P1. F1. Nn X Nn ?P1. F1. Nn X Nn ?

1/3 NN 2/3 Nn

1/3 NN 1/9 NN x NN 2/9 NN x Nn

2/3 Nn 2/9 NN x Nn 4/9 Nn x Nn

F2: ….

IsmailIsmail4/11/20134/11/2013

Generasi F3. …Generasi F3. …

Tipe Tipe perkawiperkawi--nannan

Jml Jml PerkawiPerkawi--nannan

Jml. Genotipe individu Jml. Genotipe individu yg diturunkanyg diturunkan

NNNN NnNn nnnn11

22

33

44

NN x NNNN x NN

NN x NnNN x Nn

Nn x NNNn x NN

Nn x NnNn x Nn

1/9(45)=51/9(45)=5

2/9(45)=102/9(45)=10

2/9(45)=102/9(45)=10

4/9(45)=204/9(45)=20

2525

2525

2525

2525

--

2525

2525

5050

--

--

--

2525

JumlahJumlah 4545 100100 100100 2525

Apa kesimpulannya?

4/11/2013 Ismail

SPESIASI

Syarat Terjadinya Spesiasi

• Adanya perubahan lingkungan

• Adanya relung (niche) yang kosong

• Adanya keanekaragaman suatu kelompok organisme

Proses

Spesiasi

Isolasi geografi

Isolasi reproduksi

Domestikasi

4/11/2013 Ismail

Isolasi geografi

Proses

Spesiasi

Simpatri

Proses

Spesiasi

Alopatri

Proses

Spesiasi

Parapatri

Proses

Spesiasi

Peripatri

1.2. Non simpatri

4/11/2013 Ismail

Isolasi reproduksi

Spesiasi Pra Kawin Spesiasi Pasca Kawin

1.Perbedaan Kromosom

2. Perbedaan Musim

Kawin

3. Perbedaan morfologi

individu

4. Partenogenesis

1.Letalitas

2. Sterilitas

3. Semi letal

4/11/2013 Ismail

Macam-macam isolasi intrinsik

Mencegah terjadinya perkawinan

1.Ekogeografi

2.Isolasi habitat

3.Isolasi Iklim

4. Isolasi perilaku

5. Isolasi Mekanik

Mencegah terjadinya fertisilalsi

Mekanisme yg mencegah terjadinya hibrida

6. Isolasi gamet

7. Isolasi Perkembangan

8. Ketidakmampuan

hidup suatu hibrida

Mencegah keberhasilan hibrida

Mencegah kelangsungan hibrida

9. Kemandulan hibrida

10. Eliminasi hibrida

selektif

4/11/2013 Ismail

SEMOGA BERMANFAAT

4/11/2013 Ismail

Rujukan :

• library.thinkquest.org/29178/media/treeolif.jpg

• www.judgingpbs.com/4-finch.jpg

• www.cps.ci.cambridge.ma.us

• www.mun.ca/.../scarr/Chap26_snail_variation.gif

• www.birddigiscoping.com/blogbutled.jpg

• Sumarno, Saintpeter School, Jakarta

. Diah A dkk, 2005, Biologi SMA, Esis Jakarta

. Tim Penyusun, 2003, Biologi 3b, Intan Pariwara, Klaten

• Biologi 3, Depdikbud, 1995

• Prawiro HS,Drs,1989,Biologi, Erlangga Jakarta