SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG 2017
MATA PELAJARAN/PAKET KEAHLIAN
BIOLOGI
BAB XV
EVOLUSI
Dra. Ely Rudyatmi, M.Si.
Dra. Endah Peniati, M.Si.
Dr. Ning Setiati, M.Si.
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
1 Kompetensi Inti Guru (KI)
Menguasai materi, struktur, konsep, dan pola pikir keilmuan yang mendukung mata pelajaran yang diampu
Kompetensi Guru Mata pelajaran (KD)
Memahami lingkup dan kedalaman biologi sekolah
A. PRINSIP EVOLUSI
Evolusi merupakan proses perubahan makhluk hidup secara lambat dalam waktu yang sangat lama, sehingga berkembang menjadi berbagai spesies baru. Ada sejumlah ilmuwan yang menyampaikan pokok pikiran tentang evolusi, di antaranya Darwin, Lamarck, Weismann, dsb. Teori evolusi juga mengalami perkembangan dengan munculnya pendapat para ahli yang mempertanyakan kembali tentang kebenaran teori evolusi.
1. Hipotesis Lamarck Tentang Evolusi
Jean B. Lamarck membandingkan spesies yang hidup dengan fosil-fosil dan menemukan adanya hubungan garis keturunan antara makhluk hidup yang sekarang dengan fosil-fosil yang ditemukan. Setiap garis keturunan menunjukkan rangkaian kronologis dari fosil yang lebih tua ke fosil yang lebih muda, dan akhirnya ke spesies yang sekarang ada. Perubahan evolutif tersebut menunjukkan hubungan pola pada fosil dan kecocokan organisme dengan lingkungannya. Ada dua prinsip yang dikemukakan oleh
La ar k. Perta a adalah use a d disuse atau digu aka da tidak digu aka .
2
makanan di pepohonan, sehingga terjadi perubahan fisik ukuran leher jerapah, sampai didapatkan jerapah berleher panjang (Gambar 1). Prinsip kedua adalah pewarisan karakteristik yang diperoleh (inheritance of acquired characteristic), bahwa suatu organisme dapat meneruskan modifikasi-modifikasi karakteristik yang diperolehnya kepada keturunannya.
Gambar 1. Pandangan Lamarck tentang evolusi jerapah (Sumber: www.bio.miami.edu)
2. Hipotesis Darwin tentang Evolusi
3
Terkait dengan penemuan fosil-fosil jerapah, Darwin memiliki pandangan yang berbeda dengan Lamarck. Menurut Darwin pada awalnya memang terdapat variasi panjang leher jerapah. Namun seiring berjalannya waktu terjadi seleksi alam yang lebih menguntungkan jerapah berleher panjang karena lebih mudah untuk mendapatkan makanan dibandingkan jerapah berleher pendek. Karakteristik yang menguntungkan ini diwariskan pada generasi berikutnya dengan proporsi yang jauh lebih tinggi dibandingkan pada jerapah berleher pendek. Jumlah jerapah berleher pendek akan berkurang dari generasi ke generasi sampai akhirnya punah, sementara jerapah berleher panjang akan semakin banyak. Memang, masih tetap ada variasi panjang leher jerapah, namun menunjukkan kecenderungan peningkatan pada jerapah berleher panjang (Gambar 2).
4
B. MEKANISME EVOLUSI
Proses evolusi terus berjalan dan akan memunculkan spesies baru yang memiliki karakter berbeda dengan nenek moyangnya, karena adanya usaha penyesuaian (adaptasi) dengan lingkungannya. Jika evolusi berkaitan dengan perubahan sifat genetik yang diwariskan dari generasi ke generasi, sehingga dalam waktu yang sangat lama akan membentuk keturunan yang berbeda dengan nenek moyangnya. Mekanisme evolusi
berkaitan dengan adanya perubahan seleksi alam dan perubahan genetik.
1. Seleksi Alam
Sebenarnya konsep seleksi alam sudah muncul sebelum Darwin, namun Darwinlah orang pertama yang mengemukakan bahwa seleksi alam merupakan penyebab utama
terjadi ya. Hal itu disa paika ya dala uku The Origi of “pesies, y Mea s of Natural “ele tio ya g diter itkan pada tahun 1859. Darwin mengemukakan pandangannya berdasarkan hasil pengamatan dari berbagai data yang ditemukannya selama perjalanannya menjelajah.
Proses seleksi alam yang dikemukakan Darwin memiliki empat komponen penting, yaitu:
a. Variasi. Organisme (dalam populasi) menunjukkan variasi individual dalam tampilan dan tingkah laku. Variasi-variasi tersebut termasuk ukuran tubuh, warna rambut, suara, atau jumlah keturunan. Di sisi lain, sejumlah sifat hanya sedikit atau bahkan tidak menunjukkan adanya variasi, misalnya jumlah mata pada vertebrata.
b. Pewarisan. Sejumlah sifat secara konsisten diwariskan dari induk pada keturunannya. Sifat semacam itu bisa diwariskan, sedangkan yag lain dipengaruhi oleh lingkungan dan heritabilitasnya rendah.
5
d. Perbedaan kelangsungan hidup dan reproduksi. Individu-individu yang memiliki kemampuan berjuang untuk mendapatkan sumber daya lokal akan menghasilkan keturunan lebih banyak pada generasi berikutnya.
2. Perubahan Genetik
Jika suatu spesies mengalami evolusi karena perubahan genetik, maka dampaknya adalah perubahan frekuensi gen pada kolam gen (gene pool), kondisi ini disebut dengan
mikroevolusi. Setidaknya ada lima penyebab (agen) mikroevolusi yaitu mutasi, seleksi alam, hanyutan genetik (genetic drifft ), aliran gen (gene flow), perkawinan tidak acak.
Genetic drifft adalah perubahan dalam kumpulan gen suatu populasi kecil akibat kejadian acak, sedangkan gene flow yaitu pertukaran genetik akibat migrasi individu yang subur (fertil) atau
perpindahan gamet antar populasi (bisa dalam bentuk imigrasi maupun emigrasi). Perkawinan tidak acak umumnya terjadi pada perkawinan antar pasangan yang masih dekat hubungan kekerabatannya.
C. PEMAHAMAN MODEREN TENTANG EVOLUSI
Darwin belum mengetahui apapun mengenai genetika, yang diamatinya adalah pola evolusi, meskipun tidak tahu mekanismenya. Karena pada waktu itu belum diketahui bagaimana gen dapat mengkode sifat biologis atau tingkah laku yang berbeda, dan bagaimana gen diwariskan dari induk kepada keturunannya. Penggabungan genetika dan teori Darwin ini dikenal sebagai "sintesis evolusi moderen".
6
populasi. Melalui cara ini, seleksi alam mengarahkan proses evolusi, mempertahankan dan menambah mutasi menguntungkan, serta menolak yang tidak menguntungkan. Mutasi terjadi secara acak, namun seleksi terhadapnya tidak acak.
Seleksi alam bukanlah satu-satunya penyebab evolusi. Misalnya gen dapat ditransfer dari satu populasi ke populasi lain ketika organisme bermigrasi atau berimigrasi, suatu proses yang disebut aliran gen (gene flow). Frekuensi gen tertentu juga dapat berubah secara acak, yang disebut hanyutan genetik (genetic drift).
1. Evolusi Biokimiawi
Evolusi yang diperbincangkan pada era Darwin adalah evolusi pada tingkat individu-populasi. Selain itu masih ada kajian evolusi dari sudut pandang awal terbentuknya organisme secara biokimiawi, yang disebut Evolusi Biokimiawi. Ilmuwan yang dikenal memiliki ide ini adalah Alexander Ivanovich Oparin dan John B.S. Haldane, yang mengajukan empat tahapan evolusi biokimiawi, yaitu:
a. Sintesis abiotik (benda tak hidup) dan akumulasi molekul organik kecil atau monomer seperti asam amino dan nukleotida.
b. Penyatuan monomer-monomer menjadi polimer, termasuk protein dan asam nukleat.
c. Agregasi molekul yang diproduksi secara abiotik menjadi droplet/tetesan yang disebut protobion yang memiliki karakteristik yang berbeda dengan lingkungan sekitarnya.
d. Munculnya faktor hereditas yang diduga telah berlangsung sebelum tahapan droplet
atau tetesan.
2. Pandangan Harun Yahya tentang Evolusi
Meskipun bukti-bukti evolusi dari catatan fosil, genetika, dan bidang sain lain melimpah, sejumlah kalangan masih mempertanyakan validitasnya. Salah satunya adalah Harun Yahya (Adnan Oktar) yang berasal dari Turki. Salah satu bukunya yang populer
7
menggunakan data-data sains mutakhir untuk menunjukkan bahwa sesungguhnya secara ilmiah dengan temuan sains modern, teori evolusi sudah terbantahkan. Berdasarkan fakta ilmiah yang dibacanya, kemudian diinterpretasikan sesuai dengan cara pandang dan paradigma yang dipegang oleh Harun Yahya. Pandangan Harun Yahya seperti ini termasuk faham kreasionisme (cretionism), yaitu suatu paham yang meyakini bahwa makhluk hidup dan segala jenisnya diciptakan oleh Tuhan, secara terpisah (tidak ada kesamaan leluhur, atau bahwa satu jenis makhluk hidup tidak diturunkan dari jenis makhluk hidup lain).
Harun Yahya membantah Teori Evolusi Darwin berdasarkan dua pertimbangan:
Pertama, kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi pada masa Darwin dan Lamarck masih belum cukup berkembang untuk menjelaskan fenomena asal usul kehidupan. Memang pada masa Lamarck dan Darwin, belum dikenal Genetika dan Biokimia, sehingga mempersempit penjelasan Darwin tentang evolusi dari sudut pandang genetika dan biokimia. Kedua, komposisi dan susunan unsur genetik pada makhluk hidup yang sangat rumit menunjukkan ketidakvalidan mekanisme evolusi kehidupan. Harun Yahya berpednapat bahwa kerumitan yang ada dalam setiap unsur genetik tersebut merupakan hasil rancangan Sang Pencipta alam semesta ini.
Terkait dengan bukti evolusi, terutama catatan fosil dan perbandingan anatomi, Harun Yahya menunjukkan kelemahan-kelemahan bukti evolusi yang dikemukakan oleh Darwin. Tidak ada satu pun fosil bentuk transisi yang dapat ditemukan untukdigunakan sebagai petunjuk proses evolusi. Selain itu, perbandingan anatomi menunjukkan bahwa spesies yang diduga telah berevolusi dari spesies lain ternyata memiliki ciri-ciri anatomi yang sangat berbeda, sehingga mereka tidak mungkin memiliki hubungan nenek moyang dan keturunannya.
8
jumlah kupu-kupu berwarna cerah lebih sedikit dibanding kupu-kupu yang berwarna lebih gelap karena lebih cocok dengan lingkungan.
Evolusi didukung oleh banyak contoh perubahan pada berbagai spesies yang memunculkan keragaman makhluk hidup saat ini. Evolusi pada makhluk hidup secara umum mungkin masih mudah diterima bagi masyarakat, tetapi evolusi pada manusia akan menjadi suatu perdebatan yang panjang. Jika ada teori yang mampu memberikan penjelasan lebih baik daripada teori evolusi dan seleksi alam menurut Darwin, maka teori baru tersebut bisa jadi menggantikan teori yang lama. Namun, jika belum ada maka teori Evolusi Darwin akan tetap dipelajari secara akademis.
Contoh Persilangan Semu Hukum Mendel
Penyimpangan semu hukum Mendel terjadi karena adanya interaksi gen, dua atau lebih gen yang mengontrol satu fenotip. Suatu gen disebut bersifat epsitasis ketika menutup ekspresi gen lain (bukan alel lain) untuk satu fenotip yang sama, sedangkan gen yang tertutup ekspresinya disebut bersifat hipostasis. Disebut penyimpangan semu karena pada dasarnya hanya menghasilkan modifikasi rasio fenotip keturunan dihibrida 9:3:3:1. Ringkasan beberapa peristiwa epistasis-hipostasis disajikan pada Tabel 1.
9 1. Epistasis Dominan (Rasio 12:3:1)
Pada pewarisan warna labu terjadi interaksi dengan kejadian sebagai berikut:
Pada gen pertama W= putih dan w= berwarna, sedangkan pada gen ke-2 G= kuning, g= hijau. Jika dihibrida melakukan penyerbukan sendiri, dihasilkan tiga fenotip dengan rasio 12:3:1.
Jadi persilangannya terjadi sebagai berikut. Penyerbukan sendiri: WwGg >< WwGg
(putih ↓ putih
Tabel 2 menunjukkan bagaimana rasio ini diperoleh. Tabel 2. Rasio kombinasi hasil persilangan
10 Gambar 1. Persilangan dua tikus agouti yang menunjukkan peristiwa epistasis resesif
(Sumber: https://cnx.org/contents/cUeevuaC@2/Laws-of-Inheritance)
Pada Gambar 1 terlihat bahwa tikus agouti dihasilkan dari setiap genotip A-C-, sedangkan tikus hitam dihasilkan dari genotip aaC-, dan tikus albino dihasilkan dari genotip A-cc. Hal ini menunjukkan bahwa homozigot resesif cc bersifat epistasis karena menutup ekspresi
