MEKANISME EVOLUSI

Saat ini yang sering diperdebatkan oleh para ahli adalah bagaimana mekanisme dari evolusi. Kalau ada yang masih berkutet dengan si individu Darwin ya jauh ketinggalan lah. Walaupun teori Darwin boleh dibilang akarnya, tetapi dalam evolusi akar dari pohon ini sudah rapuh dan bisa saja sudah punah. Dan yang tinggal hanyalah jejak-jejak fosil. Na, kalau ada yang tertarik dengan jejak fosilnya Darwin dan nguprek-uprek

sambil misuh-misuhi Darwin, ya monggo saja. Paling tidak saat ini dikenal beberapa jenis mekanisme evolusi. Untuk mudahnya, dibawah ini list diambil dari Museum Berkelay,

Evolusi menunjukkan perubahan makhluk hidup secara bertahap dalam jangka waktu yang lama dan perlahan-lahan yang terjadi dari generasi ke generasi. Mekanisme evolusi berdasarkan tempat terjadinya evolusi. Pertama, evolusi tidak terjadi di dalam individu. Contohnya, kalaupun manusia berasal dari makhluk sebelum manusia (katakanlah sejenis kera), hendaknya jangan dibayangkan bahwa individu kera berangsur-angsur berubah menjadi individu manusia. Kedua, evolusi terjadi di dalam populasi. Pada peristiwa evolusi terjadi estafet pewarisan sifat orang tua kepada anak melalui ratusan bahkan ribuan generasi populasi yang berbeda. Populasi itulah yang merupakan tempat terjadinya perubahan evolusi.

Mekanisme utama untuk menghasilkan perubahan evolusioner adalah seleksi alam dan hanyutan genetika. Seleksi alam memfavoritkan gen yang meningkatkan kapasitas keberlangsungan dan reproduksi. Hanyutan genetika merupakan perubahan acak pada frekuensi alel, disebabkan oleh percontohan acak (random sampling) gen generasi selama reproduksi. Aliran gen merupakan transfer gen dalam dan antar

Nama : Nandya G (20) & Claudia T (31)Kelas : XII IPA 6Mapel : biologi

populasi. Kepentingan relatif seleksi alam dan hanyutan genetika dalam sebuah populasi bervariasi, tergantung pada kuatnya seleksi dan ukuran populasi efektif, yang merupakan jumlah individu yang berkemampuan untuk berkembang biak.[84] Seleksi alam biasanya mendominasi pada populasi yang besar, sedangkan hanyutan genetika mendominasi pada populasi yang kecil. Dominansi hanyutan genetika pada populasi yang kecil bahkan dapat menyebabkan fiksasi mutasi yang sedikit merugikan.[85] Karenanya, dengan mengubah ukuran populasi dapat secara dramatis memengaruhi arah evolusi. Leher botol populasi, di mana populasi mengecil untuk sementara waktu dan kehilangan variasi genetika, menyebabkan populasi yang lebih seragam.

Keturunan dengan perubahan. [Descent with modification]Disini kita belajar bahwa evolusi tidak hanya menyangkut individu, tetapi evolusi juga melihat kondisi statistik sebuah kumpulan spesies. Misalnya ada sekumpulan spesies kepik dimana secara statistik gerombolan kepik ini terdiri atas 50:50 Kepik Hijau : Kepik Coklat. Kedua jenis kepik ini masih dalam satu spesies juga. Makanya mereka rukun walupun beda warnanya.

Coba saja bayangkan, seandainya suatu saat terjadi kelangkaan daun yang menjadi makanannya si Kepik Hijau dan Kepik Coklat. Hingga suatu saat makanan sangat langka dan populasi Kepik Hijau menjadi sedikit berkurang dibandingkan Kepik Coklat. Akhirnya gerombolan atau populasi kepik ini menjadi berbeda dari awalnya.

Mekanisme dari perubahan [Mechanisms of change]

Perubahan dapat terjadi dengan berbagai cara. Dan sekarang yang perlu diketahui adalah perubahan dalam evolusi tidak lagi hanya melihat individu tetapi kondisi statistikal. Jadi kalau ada satu individu berubah, belum bisa dikatakan terjadi evolusi dalam spesies tersebut. Jadi kalau kamu lihat ada kelahiran cacat dari seekor kambing atao domba jangan dianggap itu sebagai fenomena evolusi. Karena evolusi melihat kondisi kelompok secara statistik. Pengertian kondisi statistikal sebagai pertanda dalam proses evolusi ini tentunya baru buatku dan mungkin buat pembaca dongeng disini, kan ? Ya, karena memang teori evolsi sangat berkembang cepat saat ini.

1. MutasiMutasi gen merupakan perubahan struktur kimia gen (DNA)

yaitu pada basa nukleotidanya, yang menyebabkan perubahan sifat pada suatu organisme dan bersifat menurun. Pemahaman mengenai mutasi gen dapat dijelaskan lebih lanjut dengan mempelajari angka laju mutasi dan frekuensi gen dalam populasi.

Mutasi dapat terjadi ketika kelahiran atau kemunculan gen untuk kepik Coklat sehingga merubah proporsi statistik kelompok kepik-kepik ini.Dengan semakin banyaknya Kepik Hijau atau semakin sedikitnya kelahiran Kepik Coklat maka proporsi statistik berubah. Dan mekanisme ini bisa saja karena mutasi.Penyebab Mutasi bisa dua hal yaitu karena kesalahan mengkopi gen, dan karena faktor dari luar karena radioaktif. Ini yang selalu

diwanti-wanti kalau ada radiasi nuklir yang ditakutkan akan terjadi mutasi genetik.Sebenernya ketika terjadi “kelahiran” sebuah atau seekor individu baru, maka akan terjadi juga replikasi (pengkopian) dari gen dalam DNA.Yang perlu diketahui, replikasi DNA yang berubah karena “kesalahan” (salah dalam tanda kutip looh ya) tidak selalu menyebabkan munculnya spesies baru. Mengapa. Seperti yang sudah kita ketahui (eh dah tau belum, ya ?), bahwa dalam kode-kode DNA itu jumlahnya buanyak sekali. DNA merupakan kode, lebih banyak kode-kode yang tidak memilki arti yang sering disebut Junk DNA (DNA sampah). Jadi kalau mutasi karena “Junk DNA”-nya yang berubah ya tidak menyebabkan munculnya mahluk baru. Ini uniknya, makanya membuat monsterpun bukan hal yang mudah. Para ahli biologi genetik banyak yang melakukan coba-coba uji genetik ya gagal membuat mahluk dengan mencampur2 DNA. Kudu spesifik dan khas.Pertanyaan saintis soal evolusi banyak terbantu dengan diketemukan adanya DNA ini. Teori serta ilmu tentang genetika jaman dahulu jelas tidak mengenal DNA. Darwin juga ga tau apa itu DNA. Sehingga teori diapun banyak modifikasi dengan diketahuinya ilmu baru tentang DNA.

Angka laju mutasiAngka laju mutasi merupakan angka yang menunjukkan banyaknya gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh satu individu suatu spesies. Angka laju mutasi suatu spesies biasanya sangat rendah, yaitu rata-rata 1 : 100.000. Hal ini berarti pada setiap 100.000 gamet terdapat satu gen yang bermutasi. Meskipun angka laju mutasi sangat kecil, namun tetap menjadi salah satu mekanisme evolusi yang penting. Alasannya : (1) setiap gamet dapat mengandung beribu-ribu gen; (2) setiap individu mampu menghasilkan ribuan bahkan

jutaan gamet; dan (3) jumlah tiap generasi dalam suatu populasi individu sangat banyak.

Umumnya mutasi bersifat merugikan. Peluang terjadinya mutasi yang menguntungkan hanya sekitar 1 : 1.000, yang berarti pada setiap 1.000 kali mutasi, hanya ada satu mutasi yang menguntungkan. Meskipun peluang mutasi yang menguntungkan kecil, namun karena jumlah generasi selama populasi spesies tersebut hidup besar, maka jumlah mutasi yang menguntungkan juga besar.Mutasi dikatakan menguntungkan kalau mutasi:

menghasilkan spesies yang adaptif dan menghasilkan spesies yang mempunyai vitalitas (daya

hidup) dan viabilitas (kelangsungan hidup) yang tinggi. Sebaliknya, mutasi dikatakan merugikan bila mutasi:

menghasilkan alel yang mengakibatkan mutasi letal (mematikan),

menghasilkan spesies yang tidak adaptif, dan (3) menghasilkan spesies yang mempunyai vitalitas rendah.

Mutasi yang menyebabkan timbulnya alel letal, misalnya alel letal yang bersifat resesif. Pengaruh gen letal resesif ini hanya tampak bila berada dalam keadaan homozigot, namun tidak tampak pada keadaan heterozigot. Gen resesif ini akan tetap ada dalam populasi dan seleksi alam hanya akan bekerja pada individu-individu yang homozigot.

Perbandingan frekuensi (penyebaran) alel dominan yang non letal dan alel resesif yang letal dapat diketahui dengan menghitung frekuensi alel populasinya. Atau, perbandingan frekuensi genotip homozigot terhadap frekuensi genotip heterozigot pada gen non letal maupun gen letalnya dapat diketahui dengan menghitung frekuensi gen (genotip) populasinya.

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 alam2.    Mutasi dapat terjadi lagi pada mutan3.    Mutasi pada umumnya merugikan organisme yang mengalaminya.

Frekuensi alel dan frekuensi gen (genotip) populasi.

Frekuensi alel merupakan perbandingan alel satu dengan alel yang lainnya untuk suatu karakter atau sifat tertentu (biasanya disimbulkan dengan satu huruf misalnya A, a) dalam suatu populasi. Sebaliknya, frekuensi gen merupakan perbandingan gen satu dengan gen yang lainnya untuk suatu karakter atau sifat tertentu (biasanya disimbulkan dengan dua huruf misalnya AA, Aa, aa) dalam suatu populasi. Setiap populasi mempunyai gene pool masing-masing. Gene pool populasi merupakan total seluruh (kumpulan gen) di dalam suatu populasi pada suatu waktu tertentu.

Gene pool terdiri dari seluruh alel pada seluruh lokus gen pada seluruh individu dari populasi. Pada spesies yang diploid, masing-masing lokusnya diwakilkan dua kali dalam genom suatu individu, yang mungkin homozigot atau heterozigot untuk lokus-lokus yang homolog. Jika seluruh anggota suatu populasi homozigot untuk alel yang sama, maka alel tersebut dikatakan sebagai alel yang tetap dalam gene pool. Namun biasanya ada dua alel atau lebih untuk tiap gen, masing-masing mempunyai suatu frekuensi relative (proporsi) tersendiri dalam gene pool.

2. Migrasi dikenal juga sebagai Gen Flow.

Migrasi … Yaah, ini mirip transmigrasi juga dari satu pulau ke pulau yang lain, tetapi hal ini perpindahan populasi (bedol deso). Jadi karena perpindahan Kepik Coklat ke lingkungan kepik Hijau menjadikan kondisi statistik lingkungan Kepik Hijau berubah. Kalau hal ini terjadi terus menerus dan sangat lama, maka akan terlihat perubahan dalam Kepik-kepik ini.

3. Pergeseran Genetik (Genetic Drift)

Nah ini yang rada aneh. Proses ini sepertinya terlihat random

atau “by chance“. Jadi ndilalah saja Kepik Hijau ini lebih sering kepidak (keinjek) ketimbang Kepik Coklat. Mboh ini seragam ijo-ijo suatu saat kok ya apes kepidak terus sehingga kondisi statistik komunitas kepikpun berubah.

4. Seleksi Alam (Natural Selection)Seleksi alam yang dimaksud dalam teori evolusi adalah teori

bahwa makhluk hidup yang tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya lama kelamaan akan punah. Yang tertinggal hanyalah mereka yang mampu beradaptasi dengan lingkungannya. Dan sesama makhluk hidup akan saling bersaing untuk mempertahankan hidupnya.Ia sering disebut sebagai mekanisme yang "terbukti sendiri" karena:

Variasi terwariskan terdapat dalam populasi organisme. Organisme menghasilkan keturunan lebih dari yang dapat

bertahan hidup

Keturunan-keturunan ini bervariasi dalam kemampuannya bertahan hidup dan bereproduksi.

Seleksi alam dalam sebuah populasi bervariasi, dapat dikategorikan menjadi tiga jenis. Yang pertama adalah seleksi berarah (directional selection), yang merupakan geseran nilai rata-rata sifat dalam selang waktu tertentu, misalnya organisme cenderung menjadi lebih tinggi.[87] Kedua, seleksi pemutus (disruptive selection), merupakan seleksi nilai ekstrem, dan sering mengakibatkan dua nilai yang berbeda menjadi lebih umum (dengan menyeleksi keluar nilai rata-rata). Hal ini terjadi apabila baik organisme yang pendek ataupun panjang menguntungkan, sedangkan organisme dengan tinggi menengah tidak. Ketiga, seleksi pemantap (stabilizing selection), yaitu seleksi terhadap nilai-nilai ektrem, menyebabkan penurunan variasi di sekitar nilai rata-rata.[88] Hal ini dapat menyebabkan organisme secara pelahan memiliki tinggi badan yang sama.

Kasus khusus seleksi alam adalah seleksi seksual, yang merupakan seleksi untuk sifat-sifat yang meningkatkan keberhasilan perkawinan dengan meningkatkan daya tarik suatu organisme.[89] Sifat-sifat yang berevolusi melalui seleksi seksual utamanya terdapat pada pejantan beberapa spesies hewan. Walaupun sifat ini dapat menurunkan keberlangsungan hidup individu jantan tersebut (misalnya pada tanduk rusa yang besar dan warna yang cerah dapat menarik predator),[90] Ketidakuntungan keberlangsungan hidup ini diseimbangkan oleh keberhasilan reproduksi yang lebih tinggi pada penjantan. Contoh seleksi alam misalnya yang terjadi pada ngengat biston betularia. Ngengat biston betularia putih sebelum terjadinya revolusi industri jumlahnya lebih banyak daripada ngengat biston betularia hitam. Namun setelah terjadinya revolusi industri, jumlah ngengat biston betularia putih lebih sedikit daripada

ngengat biston betularia hitam. Ini terjadi karena ketidakmampuan ngengat biston betularia putih untuk beradaptasi dengan lingkungan yang baru. Pada saat sebelum terjadinya revolusi di Inggris, udara di Inggris masih bebas dari asap industri, sehingga populasi ngengat biston betularia hitam menurun karena tidak dapat beradaptsi dengan lingkungannya. namun setelah revolusi industri, udara di Inggris menjadi gelap oleh asap dan debu industri, sehingga populasi ngengat biston betularia putih menurun karena tidak dapat beradaptasi dengan lingkungan, akibatnya mudah ditangkap oleh pemangsanya.

Nah disinilah terlihat bahwa ternyata Kepik Hijau ini disukai oleh burung pemakan kepik. Jadi alam-lah yang menyeleksi komposisi kelompok kepik-kepik ini. Sekalai lagi. ini pengertian baru bahwa spesies itu bukan sekedar individu satu jenis atau satu ekor saja, tetapi peninjauan spesies dalam teori evolusi yang dikembangkan Berkeley ini merupakan sekelompok dan dilihat secara statistikal