Dalam 3,5 milyar tahun sejak kehidupan muncul di bumi, evolusi
telah menghasilkan variasi makhluk hidup yang sangat beraneka ragam.
Jutaan spesies berevolusi, adapun yang lainnya tidak dapat bertahan hidup
dan menjadi punah.
Dengan mempelajari catatan fosil, para ilmuwan
mempelajari pola evolusi.
Menurut Darwin, variasi dalam populasi merupakan “bahan mentah”
terjadinya evolusi. Oleh karena mutasi dapat menghasilkan variasi, mutasi
juga dianggap sebagai ''bahan mentah'' evolusi.
Melalui seleksi alam,
variasi tersebut terseleksi dan menyisakan organisme dengan sifat yang
sesuai dengan lingkungannya. Akan tetapi, bagaimanakah evolusi dapat
menghasilkan spesies baru, bahkan kingdom yang berbeda?
Sewaktu Darwin mengajukan teorinya, ia tidak mengenal adanya
gen, DNA, serta mekanisme mutasi yang dapat menyebabkan adanya
variasi. Darwin juga belum mengenal genetika dan biologi molekular.
Adakah penjelasan evolusi secara genetika?
1. Spesiasi
Spesiasi adalah proses terbentuknya spesies baru. Menurut
pengertiannya, spesies adalah populasi makhluk hidup yang mampu
melakukan reproduksi sesamanya dan menghasilkan keturunan yang
fertil. Namun, tidak dapat melakukan reproduksi dengan kelompok
lainnya.
Berdasarkan hal tersebut, terlihat bahwa reproduksi antara satu
spesies dengan spesies lain adalah hal yang tidak mungkin, karena terjadi
isolasi reproduksi antarspesies. Oleh karena itu, kunci dari spesies adalah
adanya isolasi reproduksi. Bagaimana isolasi reproduksi dapat terjadi?
a. Isolasi Reproduksi
Terdapat beberapa cara isolasi reproduksi yang dapat terjadi, yaitu
isolasi prazigotik dan isolasi postzigotik. Isolasi prazigotik adalah isolasi
yang terjadi sebelum terjadinya fertilisasi. Adapun isolasi postzigotik
terjadi setelah terjadi fertilisasi (Hopson essells, 1990: 733).
1) Isolasi Prazigotik
Isolasi prazigotik mencegah terjadinya perkawinan individu. Isolasi
ini dapat ditimbulkan sebagai akibat isolasi ekologi, isolasi perilaku,
isolasi mekanik, dan isolasi temporal (musim).
a) Isolasi ekologi
Isolasi ini mengakibatkan dua populasi yang terpisah oleh habitat
yang berbeda tidak dapat melakukan perkawinan pada daerah geografi
yang sama. Masing-masing mengembangkan perbedaan yang besar
sehingga tidak dapat dikawinkan lagi.
Contohnya, katak pohon yang
hidup di atas pohon dan kodok ( ufo) yang hidup di kolam atau air
tanah. Jika dipertemukan, tidak akan terjadi perkawinan akibat isolasi
ekologi yang telah berlangsung lama.
b) Isolasi perilaku
Isolasi perilaku terjadi jika dua populasi yang berkerabat memiliki
perbedaan kebiasaan dalam melakukan perkawinan.
Dengan adanya
perilaku ini, reproduksi hanya dapat terjadi antara populasi yang dapat
mengerti perilaku tersebut. Perilaku ini dapat berupa suara, tingkah laku,
dan sekresi zat kimia. Isolasi perilaku umumnya terjadi pada burung dan ikan.
 |
| Isolasi Pada Burung |
c) Isolasi mekanik
Isolasi mekanik adalah isolasi yang menyangkut struktur tubuh dan
perbedaan sel kelamin yang membuat tidak terjadinya reproduksi.
Contohnya, terjadi pada bintang laut, landak laut, dan hewan
Echinodermata lain yang melakukan fertilisasi eksternal.
Hewan-hewan
tersebut memiliki perbedaan molekul yang dapat mengikat sel telur dan
spermanya sehingga menghalangi terjadinya fertilisasi silang antarspesies.
Pada hewan yang melakukan fertilisasi internal, perbedaan ukuran alat kelamin jantan dan betina menghalangi terjadinya fertilisasi antarspesies. Pada tumbuhan, ukuran bunga dan polinatornya merupakan contoh isolasi
mekanik. Perhatikan.
d) Isolasi temporal
Isolasi ini terjadi akibat perbedaan waktu kematangan antara jantan
dan betina. Hal ini menyebabkan fertilisasi tidak akan terjadi. Contohnya,
terjadi pada spesies Pinus radiata dan Pinus muricata. Keduanya tidak akan
pernah dapat melakukan fertilisasi silang karena kematangan reproduksi
Pinus radiata terjadi pada awal Februari dan Pinus unicata terjadi pada
akhir April.
2) Isolasi Postzigot
Isolasi postzigotik mencegah terjadinya perkembangan atau reproduksi
individu (hibrid) yang telah dihasilkan. Isolasi ini dapat terjadi melalui
inviabilitas hibrid (kematian hibrid), sterilitas hibrid, dan penurunan
kualitas hibrid.
a) Inviabilitas dan sterilitas hibrid
Ketika dua individu dari spesies yang berbeda dapat melakukan
perkawinan, individu hasil persilangan (hibrid) dapat terbentuk. Namun,
biasanya hibrid tersebut mati sebelum dapat melakukan reproduksi
(invibialitas hibrid) atau hibrid yang dihasilkan mandul (sterilitas hibrid).
Kedua kondisi ini berfungsi sebagai mekanisme isolasi postzigotik,
mencegah aliran gen antarspesies. Hibrid steril dapat dihasilkan dari
perkawinan antara kuda dan keledai, itik dan entok, serta banyak contoh
lainnya.
b) Penurunan kualitas hibrid
Terkadang generasi pertama dari perkawinan antarspesies dapat
menghasilkan hibrid yang sehat dan fertil. Namun, ketika sesama hibrid
tersebut dikawinkan sesamanya atau dengan populasi induknya, dihasilkan
keturunan yang lemah atau steril.
Contohnya, perkawinan antarspesies
kapas menghasilkan hibrid fertil. Akan tetapi, keturunan generasi
selanjutnya akan mati karena tumbuh menjadi tanaman yang lemah.
b. Mekanisme Spesiasi
Terdapat beberapa penjelasan yang menerangkan bagaimana isolasi
reproduksi yang telah dijelaskan sebelumnya dapat terjadi. Mekanisme
spesiasi ini menjelaskan beberapa kasus spesiasi yang dapat diamati di
alam.
Terdapat tiga model mekanisme spesiasi, yakni allopatrik,
simpatrik, dan parapatrik, perhatikan.
Pada spesiasi allopatrik, populasi terpisahkan secara geografis. Oleh
karena dua populasi tersebut terpisahkan, masing-masing mengakumulasikan perbedaan genetis.
Fenotipe kedua kelompok populasi ini
akhirnya akan berubah. Perbedaan ini dapat memicu spesiasi,
menyebabkan kedua kelompok tidak dapat melakukan reproduksi.
Contohnya, monyet Sulawesi ( acaca brunnescens) di pulau Muna dan
pulau Buton dianggap jenis yang berbeda dari acaca chreata di Sulawesi
Tenggara karena terpisah secara geografi.
Pada spesiasi simpatrik, spesiasi terjadi pada daerah yang sama.
Spesiasi ini merupakan hasil dari spesiasi yang terjadi dalam populasi
atau beberapa populasi yang menempati tempat yang sama. Hal ini dapat terjadi karena terdapat mekanisme yang menyebabkan suatu kelompok
individu terisolasi secara reproduksi dalam lingkungan yang sama.
Misalnya, mutasi menyebabkan sedikit perubahan warna, bentuk, atau
zat kimia yang menyebabkan polinator tidak tertarik pada bunga tersebut.
Mutasi menyebabkan individu terisolasi secara reproduksi dengan
bunga lain di sekelilingnya.
Tanaman yang terisolasi tersebut mungkin
dapat bertahan hidup melalui polinasi sendiri atau hibridasi dengan
populasi terdekat dari spesies yang berbeda. Ketika subpopulasi kecil ini
terisolasi, besar kemungkinan terbentuk spesies baru yang secara genetis
berbeda dengan spesias asal.
Suatu spesies dapat memiliki penyebaran yang luas. Ketika spesies
tersebut menyebar, spesies tersebut menempati berbagai habitat berbeda.
Dengan sifat habitat dan pengaruh yang berbeda terhadap spesies, dapat
terjadi perbedaan-perbedaan akibat perbedaan habitat tersebut.
Seiring
waktu, perbedaan tersebut semakin terakumulasi hingga akhirnya
terbentuk isolasi reproduksi berdasarkan perbedaan habitat, meskipun
kedua spesies bersebelahan. Proses spesiasi yang terjadi di daerah
bersebelahan dengan daerah spesies yang kekerabatanya dekat ini disebut
spesiasi parapatrik.
 |
| Model spesiasi yang dapat terjadi |
2. Hukum Hardy-Weinberg
Evolusi secara genetika dapat diartikan sebagai perubahan frekuensi
alel gen dalam populasi. Berdasarkan hal ini, kemungkinan evolusi melalui
perubahan alel gen dapat diprediksi. Pada 1908, dua orang peneliti, George
H.
Hardy dan ilhelm einberg, secara terpisah menyadari bahwa
meskipun segregasi dan rekombinasi gen selama reproduksi menyebabkan
variasi antarketurunan, hal tersebut tidak akan mengubah frekuensi relatif
gen.
Berdasarkan hal tersebut, mereka merumuskan syarat-syarat kondisi
yang menyebabkan frekuensi gen dalam populasi tetap sama.
Syarat-syarat tersebut kini dikenal dengan Hukum Hardy- einberg.
Menurut hukum ini, frekuensi relatif gen dalam populasi akan tetap sama
dari generasi ke generasi, jika:
- populasi berukuran besar;
- tidak terjadi mutasi;
- semua genotipe memiliki peluang yang sama;
- tidak terjadi migrasi pada lungkang gen (gene pool);
- semua perkawinan dalam populasi terjadi secara acak.
Syarat-syarat tersebut dapat juga disebut sebagai syarat evolusi tidak
terjadi. Jika syarat ini terpenuhi, evolusi tidak terjadi. Apakah syaratsyarat ini dapat terpenuhi di alam?
Hukum Hardy- einberg juga dapat dijadikan dasar untuk menghitung frekuensi genotipe yang berbeda dalam lungkang gen yang stabil.
Misalkan, Anda seorang ahli genetika yang mempelajari sifat warna bunga
yang dipengaruhi oleh dua alel A dan a, yang mengikuti aturan dominansi
sederhana pada satu lokus. Gen A mengatur warna bunga merah dan
gen a mengatur warna bunga putih. Setelah melakukan survei di alam,
didapatkan fenotipe bunga putih (aa) hanya 4%, adapun sisanya 96%
bunga warna merah bergenotipe AA atau Aa.
Posting Komentar untuk "Proses - Proses Evolusi"