GENETIKA DAN EVOLUSI

GENETIKA DAN EVOLUSI oleh :Sri WahyuniNIM : S 831102048

Bab iEVOLUSI DARWINFENOMENA EVOLUSITEORI EVOLUSITEORI EVOLUSI PRA DARWINTEORI EVOLUSI DARWINTEORI EVOLUSI LAMARCK VERSUS DARWINTEORI EVOLUSI WEISSMANN VERSUS DARWIN dan LAMARCKPETUNJUK EVOLUSIFenomena evolusi Perkembangan makhluk hidup dari asal yang sederhana menjadi makhluk hidup yang kompleks dapat diketahui dari penemuan fosil. Fosil merukan sisa-sisa kehidupan di masa lampau yang telah memabatu. Sebagai contoh adalah fosil-fosil kuda yang menunjukkan bahwa kuda mengalami tahapan perubahan-perubahan dalam jangka waktu yang relatif lama dari kuda Hyracotherium yang memiliki ukuran tubuh seperti ukuran tubuh kucing menjadi kuda Equus yang ukuran tubuhnya seperti kuda sekarang.

Adaptasi dan seleksi alamAdaptasi dilakukan makhluk hidup dengan tujuan mempertahankan kelangsungan hidupnyaMakkhluk hidup yang mampu beradaptasi akan bertahan hidup dan melakukan reproduksi. Bila tidak mampu beradaptasi maka makhluk hidup tersebut akan mengalami kepunahan

Seleksi alam adaptasi yang yang terjadi warna tubuh ngengat Biston betularia sebelum dan sesudah revolusi industri Sebelum revolusi industri, ngengat warna terang lebih banyak jumlahnya karena lebih adaptifSesudah revolusi industri, yang gelap lebih banyak jumlahnya karena lebih adapatifJenis Biston betulatria

Biston betularia warna gelapBiston betularia warna terangTeori evolusi Teori evolusi pra Darwin1. Teori Skala Alami2. Teologi Alam3. Carolus Linaeus 4. Erasmus Darwin5. Thomas Robert Maltus6. Charles Leyl7. George CuvierTeori evolusi DarwinTeori Evolusi post Darwin Teori evolusi darwinHasil ekspedisi di Galapagos (variasi pada burung Finc )Penemuan fosilAdanya variasi dalam satu keturunanDarwin mengemukakan 4 hipotesis :1. Tidak ada dua individu yang sama2. Setiap populasi berkecenderungan bertambah banyak, karena setiap makhluk hidup berkemampuan untuk berkembang biak3. Untuk perkembangbiakan perlu adanya makanan yang cukup4. Kenyataan menunjukkan bahwa pertambahan populasi tidak berjalan terus menerus

Kenyataan yang dijumpaiAdanya variasi individu di dalam satu keturunanBertambah banyaknya populasiAdanya perjuangan suatu spesies untuk bertahan hidupAdanya peristiwa seleksi alam. Hanya individu-individu yang memiliki sifat yang sesuai dengan lingkungannya saj, yang dapat memenangkan persaingan dan akan terus hidup dan jumalah akan bertambah banyak. Sedangkan yang tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya akan kalah dan akhirnya jumlah semakin menurun dan akan mengalami kepunahan.

Teori darwinKarya Darwin dalam buku yang berjudul On the Origin of the Species by Means of Natural Selections, yang terbit pada tanggal 24 Nopember 1859, setelah melakukan ekspedisi bersama Henslow dengan kapal H.M.S. BeagleDalam karyanya ini Darwin mengemukakan tentang pokok-pokok evolusi, yaitu :Bahwa makhluk hidup yang ada sekarang berasal dari makhluk pada masa silamEvolusi terjadi melalui seleksi alam

Teori evolusi Darwin tentang seleksi alam Seleksi alam terjadi karena adanya perbedaan keberhasilan pada reproduksi organismeSeleksi alam terbentuk dari interaksi antara lingkungan dengan variasi yang dimiliki oleh organismeProduk seleksi alam adalah adaptasi organisme terhadap lingkungannya

Adanya variasi genetik

Variasi ....

TEORI EVOLUSI LAMARCK VERSUS DARWIN

Evolusi pada leher Jerafah menurut Lamark: asal mula berleher pendek (Use and Diuse)Evolusi pada leher Jerafah menurut Darwin : nenek moyang bervariasi berleher panjang dan berleher pendek (Seleksi Alam)Teori Evolusi Lamarck vs Weismann Weismann berpendapat bahwa perubahan sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan kepada keturunannya, sedangkan Lamarck berpendapat sebaliknya. Weissman membuktikan teorinya dengan menggunakan tikus. Weissman mengawinkan dua ekor tikus yang masing-masing ekornya telah dipotong. Kemudian anak-anak tikus yang sudah dewasa tersebut dipotong ekornya dan dikawinkan dengan sesamanya.Hasilnya tetap anak-anak tikus yang berekor. Weissman melakukan percobaan ini hingga 21 generasi tikus dan hasilnya tetap sama.Teori evolusi Weismann vs Darwin Weismann menguatkan teori Darwin, gen untuk leher panjang jerapah bersifat dominan, gen untuk leher pendek bersifat resesif. Menurut Weissman perubahan sel-sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan pada keturunannya. Evolusi menyangkut pewarisan gen-gen melalui sel-sel kelamin. Hal ini bermakna bahwa evolusi berkaitan dengan gejala seleksi alam terhadap faktor-faktor genetik.Petunjuk Evolusi

Fosil Perbandingan embriologiAnalogi dan homologi organOrgan tubuh yang tersisaPetunjuk biokimiaAdanya variasi dalam satu keturunan

Bab iiEVOLUSI DAN SPESIASIEVOLUSI Evolusi adalah proses perubahan pada seluruh bentuk kehidupan dari satu generasi ke generasi selanjutnya, dan biologi evolusioner mempelajari bagaimana evolusi ini terjadi. Pada setiap generasi, organisme mewarisi sifat-sifat yang dimiliki oleh orang tuanya melalui gen. Perubahan (yang disebut mutasi) pada gen ini akan menghasilkan sifat baru pada keturunan suatu organisme

Evolusi ....Pada populasi suatu organisme, beberapa sifat akan menjadi lebih umum, manakala yang lainnya akan menghilang. Sifat-sifat yang membantu keberlangsungan hidup dan reproduksi organisme akan lebih berkemungkinan berakumulasi dalam suatu populasi daripada sifat-sifat yang tidak menguntungkan. Proses ini disebut sebagai seleksi alamGaya dorong seleksi alam dapat terlihat dengan jelas pada populasi yang terisolasi, baik oleh karena perbedaan geografi maupun mekanisme lain yang mencegah pertukaran genetika. Dalam waktu yang cukup lama, populasi yang terisolasi ini akan menjadi spesies baru.

Evolusi molekulerEvolusi molekuler meliputi: evolusi makromolekul dan 2) rekonstruksi sejarah evolusi gen dan organisme. Pada organisme tingkat tinggi, kajian asal-usul organisme sangat diuntungkan oleh keberadaan mitokondria dan kloroplas karena dalam kedua organela seluler tersebut diketahui adanya DNA yang berbeda dengan DNA kromosom. Selain itu telah terbukti bahwa DNA mitokondria hanya berasal dari ibu. Untuk inilah telah asal-usul manusia, hewan dan tumbuhan tingkat tinggi banyak dilakukan dengan melakukan analisis DNA mitokondria dengan pendekatan secara molekuler. Spesiasi Spesiasi membahas tentang transisi mikroevolusi ke makroevolusi. Proses mikroevolusi yang terjadi pada populasi, yaitu seleksi alam, perubahan frekuensi gen, pemeliharaan variasi genetik, ekspresi khusus dari variasi gen, evolusi dari kelamin, sejarah hidup dan alokasi seksual, seleksi seksual, dan konflik genetik. Jembatan antara mikro dan makroevolusi adalah spesiasi, yang bertanggung jawab terhadap keanekaragaman kehidupanSpesiasi merupakan proses pembentukan spesies baru dan berbeda dari spesies sebelumnya melalui proses perkembangbiakan natural dalam kerangka evousiTwo processes by which this can occur: Anagenesis is the accumulation of heritable traits in a population, that transforms that population into a new species. Cladogenesis is branching evolution, in which a new species arises as a branch of from the evolutionary tree. The original species still exists. This process is the source of biological diversity

syarat terjadinya spesiasi1. Adanya perubahan lingkungan Adanya bencana alam, glasiasi, vulkanisme, atau akibat pergeseran benua dan proses-proses lainnya menyebabkan perubahan global yang mengakibatkan timbulnya kepunahan masal di muka bumi. Kepunahan masal akan menimbulkan relung-relung kosong, yang dalam waktu yang lama relung-relung tersebut baru terisi.

2. Adanya relung (niche) yang kosong

Relung merupakan tempat hidup dan interaksi suatu organisme. Suatu spesies selalu menempati relung tertentu. Suatu relung pada umumnya hanya dapat ditempati olh satu jenis saja. Apabila relung tersebut kosong, berarti tempat itu tidak dihuni oleh suatu organisme. Maka banyak organisme akan berusaha menempati relung tersebut.

3. Adanya keanekaragaman suatu kelompok organisme

Bila ada suatu organisme yang mempunyai keanekaragaman tinggi maka akan banyak sekali variasi antar individu. Kenekaragaman yang sebelumnya tidak dapat berkembang dengan baik karena adanya pesaing atau predator, kini merupakan peluang bagi organisme tersebut karena pesaing dan predator tersebut telah punah. Dengan demikian hanya organisme yang cocok dapat mengisi relung yang kosong.

Bab iii mekanisme kladogenesisKladogenesis Kladistika dianggap sebagai pengembangan dari fenetika, suatu cara pengelompokkan kuantitatif dalam sistematika biologi yang berbasis pada kemiripan morfologiKeluaran dari kladistika yang pokok adalah kladogram (cladistic dendrogram), suatu diagram percabangan yang dianggap mewakili hubungan kekerabatan di antara organisme/komponen yang dikelompokkan. Kladogram dapat dianggap sebagai pohon evolusi. Klad adalah kajian utama dalam kladistika. Terdapat tiga situasi dalam pengelompokan berdasarkan kladistika: monofili (dari monophyly; bentuk adjektivanya adalah monofiletik, dari monophyletic; sinonimnya adalah holofili), parafili, dan polifili (dari polyphyly).Monophyletic pertains to a taxon that is derived from a single ancestral species. only legitimate cladogram type.Polyphyletic pertains to a taxon whose members were derived from two or more ancestors not common to all members. Paraphyletic pertains to a taxon that excludes some members that share a common ancestor with members included in the taxon.

Klasifikasi kladogenesis

MEKANISME EVOLUSI

Mekanisme evolusi terjadi karena adanya variasi genetik dan seleksi alam. Terjadinya variasi genetik karena terjadi mutasi den dan rekombinasi gen Pada umumnya mutasi bersifat merugikan, tetapi juga ada yang menguntungkan. Dikatakan menguntungkan apabila; 1) menghasilkan spesies yang adaptif, 2) menghasilkan spesies yang memiliki vitalitas dan viabilitas yang tinggi. Sebaliknya dikatakan merugikan apabila; 1) menghasilkan alela yang menyebabkan letal, 2) menghasilkan spesies yang tidak adaptif, 3) menghasilkan spesies yang memiliki vitalitas dan viabilitas rendah. Sejalan dengan berjalannya waktu variasi juga dipengaruhi oleh adanya seleksi alam. Seleksi alam menyebabkan adaptasi pada individu.Hukum Hardy Weinberg

frekuensi alel dan genotip suatu populasi (gene pool) selalu konstan dari generasi ke generasi dengan kondisi tertentu, kondisi-kondisi tersebut adalah :1). Ukuran populasi harus besar2). Ada isolasi dari populasi lain artinya tidak ada migrasi3). Tidak terjadi mutasi4). Terjadi perkawinan secara acak (random)5). Tidak terjadi seleksi alam

Rumusp + q = 1, maka p = 1- q dan q = 1 ppp2 + pq + q2 = 1(AA + 2 Aa + aa) = 1

Perubahan Frekuensi Gen (Genotip) pada Populasi

Beberapa faktor yang menyebabkan perubahan keseimbangan dari hukum Hardy-Weinberg dalam populasi adalah : 1) hanyutan genetik (genetic drift), 2) arus gen (gene flow), 3) mutasi, 4) perkawinan tidak acak, 5) seleksi alam

Perubahan frkuensi gen

PROSES SPESIASI

Isolasi Geografi1. Proses Spesiasi Simpatrik2. Proses spesiasi tidak simpatriSpesiasi alopatriSpesiasi ParapatriSpesiasi peripatri

Isolasi ReproduksiIsolasi prazigotikIsolasi pascazigotikIsolasi prazigotikIsolasi HabitatIsolasi PerilakuIsolasi MusimIsolasi MekanikIsolasi GametikIsolasi PascazigotikPenurunan Ketahanan hidup Hibrida Kemandulan hibrida (Penurunan fertilitas)Eleminasi Hibrida karena SeleksiKerusakan Hibrida (Hybrid Breakdown)Model spesiasiModel Pohon evolusi tradisional (Model GradualismePohon tradisional yang menggambarkan garis keturunan spesies dari tetuanya membentuk banyak sekali cabang yang memisah secara perlahan-lahan, dimana masing-masing spesies baru berkembang dan berevolusi secara terus menerus selama rentang waktu yang panjangPohon seperti itu di dasarkan pada ide bahwa perubahan besar terjadi melalui akumulasi banyak perubahan-perubahan kecil,konsep itu memperluas konsep mikroevolusi menjadi perbedaan spesies

Model Kesetimbangan Bersela (Punctuated Equilibrium)spesies mengalami perbedaan akibat beberapa perubahan yang tiba-tiba dan b Satu mekanisme spesiasi mendadak adalah terjadinya perubahan dalam suatu genom, seperti perubahan pada poliploidi. Disamping itu mutasi gen dapat juga dikaitkan dengan perubahan-perubahan yang menghasilkan spesies baruukan melalui perubahan yang bertahap. selesaiTerimakasih Atas Perhatiannya