Pilih Laman

Faktor yang Memengaruhi Evolusi

Seorang professor matematika dari Inggris, Gondfrey Harold Hardy dan seorang dokter dari Jerman Wilhelm Weinberg, secar terpisah mempublikasikan mengenai keseimbangan gen dalam populais yang dikenal dengan Hukum Hardy-Weinber. Hukum Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi alel atau gen dalam populasi dapat tetap stabil dan tetap berada dalam keseimbangan dari satu generasi ke generasi dengan syarat sebagai berikut:

  1. Jumlah populasi besar.
  2. Perkawinan secara acak atau random.
  3. Tidak terjadi mutase maju atau balik.
  4. Tidak ada seleksi
  5. Tidak ada migrasi.

            Frekuensi gen adalah perbandingan antara suatu gen atau genotipe dengan gen atau genotipe yang lain di dalam suatu populasi. Jika frekuensi alel A di dalam populasi diumpamakan p, sedangkan alel a diumpamakan q, kemungkinan kombinasi spermatozoa dan ovum pada perkawinan individu heterozigot Aa >< Aa adalah (p + q) 2 = 1 sehingga p + q = 1 dan p = 1 – q.

Jadi, untuk mencari frekuensi dari dua buah alel di dalam suatu populasi dapat digunakan Hukum Hardy-Weinberg yang rumusnya sebagai berikut:

p2 (AA) + 2pq (Aa) + q2 (aa)

(p + q)2 = 1 sehingga (p + q) = 1

p = 1 – q

Hukum Hardy-Weinberg sangat berguna untuk menghitung frekuensi gen serta frekuensi homozigot maupun heterozigot di dalam suatu populasi. Faktor yang menyebabkan terjadinya perubahan keseimbangan frekuensi gen atau alel di dalam suatu populasi. Faktor-faktor tersebut, antara lain perkawinan tak acak, migrasi, hanyutan genetic, seleksi alam, mutasi, rekombinasi, dan seleksi. Mikroevolusi pada akhirnya membentuk makroevolusi.

1. Perkawinan Tak Acak

Perkawinan umumnya dipengaruhi faktor pilihan. Contoh burung merak betina lebih memilih burug merak jantan dengan bulu ekor yang besar dan indah dan manusia cenderung mengembangbiakan hewan atau tanaman yang menguntungkan. Akibat dari perkawinan tak acak ini alel yang membawa sifat yang lebih disukai akan sering dijumpai dalam populasi. Alel dengan sifat yang tidak disukai akan menjadi berkurang dan mungkin hilang dari populasi.

2. Migrasi

Individu yang meninggalkan populasi (emigrasi), akan membawa alel keluar. Sebaliknya individu yang masuk ke dalam populasi (imigrasi), akan membawa alel yang berpotensi menjadi alel baru. Pergerakan alel antar populasi ini disebut arus gen. Migrasi menyebabkan perubahan variasi sifat dalam suatu populasi. Melalui proses evolusi, akan terjadi perubahan frekuensi gen pada keuda populasi tersebut.

                        Contoh spesies yang mengalami perubahan frekuensi gen adalah Xylocopa nobilis (kubang kayu), Xylocopa nobilis yang terdapat di Pulau Sangihe memiliki ciri-ciri yang berbeda dengan Xylocopa nobilis di daerah manado. Apabila kumbang kau dari Sangihe bermigrasi ke Manado dan terjadi interhidbridasi, akan timbul perubahan frekuensi gen pada generasi berikutnya.

3. Hanyutan Genetik

Jika ada sebagian anggota populasi yang terpisah dari populasi besar atau kawin hanya antarpopulasi mereka, frekuensi alel akan berubah. Perubahan frekuenis alel akibat adanya populasi kecil yang memisah dari populasi besar ini disebut hanyutan genetik.

Salah satu sebab dari hanyautan genetik adalah founder effect. Mengacu oada sekelompok individu yang menempati tempat baru dan membentuk koloni tersendiri. Koloni baru dapat memiliki frekuensi alel yang berbeda dengan populasi induknya karena mereka menikah dengan sesame anggota koloninya.

Alel tertentu dpaat menjadi lebih umum, sedangkan alel yang lain dapat menjadi berkurang frekuensiny atau bahkan menghilang. Frekuensi gen akibat hanyutan genetic amat sulit diprediksi karena sifat acak.

Bottleneck effect menjadi salah satu penyebab terjadinya hanutan genetic. Hal ini terjadi jika banyak anggota populasi yang mati dan sisanya saling kawin hingga jumlah populasinya kembali seperti semula.

Hanyutan genetic dapat berakibat buruk jika terjadi penurunan variasi gen. Penurunan variasi gen menyebabkan suatu populasi menjadi rentan terhadap kepunahan apabila terjadi perubahan lingkungan atau gaya hidup.

4. Seleksi Alam

Terjadinya perubahan pada suatu lingkungan hidup akan mengakibatka terjadi dua hal, yaitu sebagai berikut:

  • Organisme yang dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya yang baru akan dapat mempertahankan kelangsungan hidupnya.
  • Organisme yang tidak dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya yang baru akan mati atau pindah ke daerah lain yang tidak mengalami perubahan lingkungan.

Contoh adaptasi terjadi pada populasi ngengat malam Biston betularia di Inggris sebelum terjadi revolusi industri dan sesudah terjadi revolusi industri.

Berdasarkan hal tersebut, dapat disimpulkan bahwa adaptasi terhadap lingkungan merupakan salah satu mekanisme seleksi alam. Seleksi alam juga dapat berlangsung melalui resistensi (daya tahan) suatu organisme terhadap faktor tertentu.

5. Mutasi

Mutasi merupakan perubahan materi genetic yang bersifat menurun. Mutasi dapat terjadi pada semua organisme dan merupakan sumber dari adanya variasi hereditas. Mutasi gen adalah perubahan struktur kimiawi dari gen yang terjai tanpa atau karena pengaruh faktor luar atau buatan. Penyakit molekuler Hb yang paling umum adalah penyakit anemia sel sabit. Penyakit ditentukan oleh gen resesif autosom yang dapat menyebabkan kelainan darah yang fatal dalam keadaan homozigot. Vernom Ingram, dengan menggunakan teknik elektroforesis, menemukan adanya perbedaan molekuler antara Hb normal (HbA) dan Hb sel sabit (HbS).

       HbA terdiri atas 4 rantai polipetida, yaitu 2 rantai polipeptida a da 2 rantai polipetida b (a2b2). Susunan kedua rantai polipeptida a selalu sama, begitu pula b. Hb mengandung 574 asam amino. HbS terbentuk jika asam amino pada urutan ke-6, yaitu asam glutamate, diganti dengan valin pada kedua rantai polipetida b.

HbA (normal)

 

 

 

HbS (sickle cell anemia)

Dari skema, terlihat adanya subsitusi (penggantian) basa T di ganti A (transversi) yang menyebabkan perbedaan dalam translasi sehingga asam amino yang harus dibawa ke ribosom tidak sama. Akibatnya, terjdi kelainan yang disebut dengan HbS. Jika Terjadi mutase terus-menerus, sifat makhluk hidup makin lama makin menyimpang dari enek moyangnya.

 Jika ada satu atau beberapa gen yang bermutasi, akan mengakibatkan terjadinya perubahan frekuensi gen. Mutasi adalah bahan evolusi karena seleksi alam bekerja pada fenotipe, sedangkan fenotipe muncul dari gen. Sebagian besar mutasi bersifat buruk. Akan tetapi dari kesalahn genetic in bersifat resesif dan kemudian akan menjadi target seleksi alam. Sebagian besar mutase bersifat baik, misalnya mutase pada reseptor di permukaan sel T pada manusia yang menghambat infeksi HIV.

Akibat mutase gen yang menguntungkan adalah pembentukan spesies yang adaptif, peningkatan daya fertilisasi dan viabilitas, pembentukan spesies yang kurang adatif dan plietropi, yaitu suatu gen yang bermutasi dan dapat memperoleh lebih dari duat sifat.

6. Rekomendasi dan Seleksi

Rekombinasi gen dapat berlangsung melalui perkawinan sehingga reproduksi seksual merupakan faktor penting dalam evolusi. Percobaan yang dilakukan oleh Whelm Ludwig Johansen (Denmark, 1857-1927) pada tahun 1905 dan kelompok peneliti dari Universitas Illionis pada tahun 1985 menunjukkan bahwa:

  • Seleksi sangat efektif terhadap rekombinasi pada organisme yang melakukan perkawinan silang.
  • Seleksi merupakan faktor pengarah, pembatas, dan penstabil terhadap rekombinasi gen.