SMA Kelas 12 : Evolusi

Apa Itu Evolusi?

Dalam ilmu biologi, evolusi merupakan perubahan-perubahan pada sifat-sifat terwariskan, baik secara morfologis maupun fisiologis, dalam suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya. 

Perubahan-perubahan tersebut terjadi karena adanya kombinasi tiga proses utama dalam evolusi, yaitu variasi, reproduksi dan seleksi. Sifat-sifat terwariskan yang menjadi dasar terjadinya evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan kepada keturunan suatu makhluk hidup, yang kemudian akan bervariasi dalam suatu populasi.

Jadi, saat organisme bereproduksi, keturunannya akan memiliki sifat-sifat baru. Sifat-sifat baru ini diperoleh karena terjadinya perubahan gen akibat mutasi ataupun transfer gen antarpopulasi dan antarspesies. Pada spesies yang bereproduksi secara seksual, kombinasi gen yang baru juga dihasilkan melalui rekombinasi genetika. 

Kombinasi gen inilah yang kemudian meningkatkan variasi di antara organisme. Nah, evolusi terjadi saat perbedaan-perbedaan terwariskan ini kemudian menjadi sesuatu yang lebih umum atau lebih langka dalam suatu populasi. 

Nah, pada materi evolusi Biologi Kelas 12, dijelaskan pula tentang mekanisme terjadinya evolusi. Ada dua mekanisme utama yang mendorong terjadinya evolusi, yaitu hanyutan genetik dan seleksi alam. Hanyutan genetik adalah sebuah proses bebas yang menghasilkan perubahan acak pada frekuensi sifat suatu populasi. 

Hanyutan genetik ini dihasilkan oleh probabilitas adanya suatu sifat yang diwariskan saat suatu individu bertahan hidup dan bereproduksi. Sementara seleksi alam adalah proses yang menyebabkan sifat terwaris, yang berguna dalam keberlangsungan hidup dan reproduksi organisme menjadi umum dalam suatu populasi bertahan.

Sebaliknya, bila sifat terwariskan dalam seleksi alam ini tidak menguntungkan atau merugikan, sifat terwariskan tersebut akan lebih berkurang dalam suatu populasi. 

Sifat terwariskan yang menguntungkan dapat bertahan dalam suatu populasi terjadi karena individu dengan sifat terwariskan tersebut memiliki peluang yang besar untuk bertahan hidup dan bereproduksi, sehingga individu dengan sifat menguntungkan ini akan lebih banyak lahir pada generasi selanjutnya.

Nah, setelah beberapa generasi, adaptasi akan terjadi lagi melalui kombinasi perubahan kecil sifat yang terjadi secara terus-menerus dan acak melalui seleksi alam.

Sekalipun perubahan yang dihasilkan oleh hanyutan genetik dan seleksi alam ini kecil, perubahan tersebut akan terakumulasi dan menyebabkan perubahan substansial pada organisme.

Proses perubahan ini mencapai puncaknya saat terciptanya suatu spesies yang baru. Makanya tidak mengherankan bila fakta adanya kemiripan satu organisme dengan organisme yang lain kemudian menjadi dasar dari teori evolusi. 

Kemiripan antar organisme tersebut mensugestikan kalau semua spesies yang kita ketahui di muka bumi, awalnya berasal dari nenek moyang yang sama, yang kemudian menjadi beragam karena proses divergen yang terjadi secara perlahan.

Inilah mengapa teori asal usul kehidupan berdasarkan teori evolusi Charles Darwin menjadi populer. Sang Bapak Evolusi itu menyebut semua spesies yang ada di bumi berasal dari nenek moyang yang sama (common ancestor), yang berkembang dari waktu ke waktu.

Dasar Teori Evolusi

Untuk mempermudah kamu memahami apa itu evolusi, Mipi sudah merangkum ide dasar teori tersebut. Ide dasar yang mendasari teori evolusi adalah sebagai berikut:

• Makhluk hidup bervariasi dan beberapa variasi sifatnya dapat diturunkan ke generasi selanjutnya.
• Setiap populasi cenderung bertambah banyak karena setiap makhluk hidup memiliki kemampuan untuk berkembang biak.
• Kenyataan atau fakta menunjukkan bahwa pertambahan populasi tidak berjalan secara terus-menerus.
• Individu-individu berkompetisi dalam memperoleh sumber daya agar dapat bertahan hidup.
• Sifat-sifat yang diwariskan milik beberapa individu memungkinkan mereka dapat bertahan hidup dan bereproduksi dalam keadaan lingkungan tertentu.
• Akibat dari seleksi alam tersebut, hanya individu adaptif terhadap lingkungan mereka yang dapat bertahan hidup dan menurunkan sifat adaptif tersebut melalui reproduksi. 

Faktor yang Mempengaruhi Evolusi

Selain dasar teorinya, pada materi evolusi Biologi kelas 12, kamu juga harus mengetahui faktor yang mempengaruhi evolusi. Dalam hukum Hardy-Weinberg, dinyatakan bahwa frekuensi alel atau gen dalam populasi dapat tetap stabil serta tetap berada dalam keseimbangan dari satu generasi ke generasi selanjutnya dengan syarat:

• Jumlah populasi tersebut besar,
• Terjadinya perkawinan secara acak (random),
• Tidak terjadi mutasi maju atau balik,
• Tidak ada seleksi, dan 
• Tidak ada migrasi.

Sementara faktor-faktor yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan keseimbangan frekuensi gen adalah sebagai berikut:

Perkawinan tak acak

Tidak ada perkawinan yang benar-benar acak, yang dipengaruhi oleh faktor pilihan.

Migrasi

Individu yang meninggalkan populasinya secara otomatis akan membawa alel keluar, sementara individu yang masuk ke sebuah populasi akan membawa alel ke populasi tersebut. Pergerakan alel antarpopulasi ini disebut sebagai arus gen.

Hanyutan Genetik

Hanyutan genetik adalah perubahan frekuensi alel akibat adanya populasi kecil yang terpisah dari populasi besar.

Seleksi Alam

Seleksi alam menyebabkan dua hal, yaitu:

• Organisme yang adaptif atau dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya yang baru akan dapat mempertahankan keberlangsungan hidupnya dan berkembang biak.
• Organisme yang tidak adaptif atau tidak dapat menyesuaikan diri dengan lingkungan barunya akan mati atau pindah ke daerah lain yang tidak mengalami perubahan lingkungan.

Mutasi

Mutasi gen merupakan perubahan struktur kimiawi dari gen yang terjadi tanpa atau karena pengaruh faktor luar. Perubahan materi genetik ini bersifat menurun. Contohnya adalah penyakit molekuler Hb yang ditentukan oleh gen resesif autosomal, yang dapat menyebabkan kelainan darah yang fatal bila dalam keadaan homozigot.

Rekombinasi dan Seleksi

Rekombinasi gen dapat berlangsung melalui perkawinan. Hal inilah yang membuat reproduksi seksual menjadi faktor penting dalam proses evolusi. Berkaitan degan seleksi, pada tahun 1985, Wilhelm Ludwig Johansen, menunjukkan bahwa:

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

Faktor Terbentuknya Spesies Baru

Faktor penentu terbentuknya spesies baru adalah isolasi. Isolasi mencegah terciptanya kembali keseragaman antarspesies melalui hibridasi. Isolasi terbagi menjadi dua macam, yaitu:

• Isolasi geografi, yang dipisahkan oleh tempat.
• Isolasi reproduksi, yang dapat terjadi melalui isolasi ekologi, isolasi musim, isolasi tingkah laku, isolasi mekanik, dan isolasi gamet.

Agar pemahaman kamu mengenai isolasi dalam materi evolusi biologi kelas 12 ini, kita bahas satu-persatu, ya.

Isolasi Geografi

Isolasi geografi merupakan isolasi yang terjadi karena kondisi atau keadaan alam. Isolasi ini terjadi saat organisme dari suatu spesies melakukan perpindahan dari lingkungan lamanya ke lingkungan baru yang berbeda dan dipisahkan oleh gunung, laut, atau gurun.

Isolasi Ekologi

Isolasi ekologi terjadi karena dua spesies yang berkerabat dekat terdapat di suatu daerah geografi yang sama, tapi pada habitat yang berbeda.

Isolasi Musim

Isolasi musim terjadi karena masa kawin atau masa kematangan gamet yang berbeda.

Isolasi Tingkah Laku

Isolasi tingkah laku terjadi karena adanya perilaku tertentu atau ritual yang berbeda-beda sebelum terjadinya perkawinan. Misalnya perkawinan pada burung bower. Sebelum kawin, burung bower jantan akan mencoba menarik perhatian burung bower betina dengan membangun sarang dari ranting yang dihiasi dengan benda berwarna biru. 

Setelah itu, burung bower jantan akan menari sambil mengicaukan nada dengan beraneka suara. Setelah proses ritual tersebut selesai, terjadilah perkawinan di antara burung bower jantan dan burung bower betina.

Isolasi Mekanik

Isolasi mekanik terjadi karena struktur kelamin yang berbeda. Perbedaan morfologi atau bentuk anatomi membuat dua spesies yang berbeda tidak dapat melakukan perkawinan.

Isolasi Gamet

Isolasi gamet merupakan isolasi yang terjadi karena adanya halangan terjadinya pembuahan akibat susunan kimiawi dan molekul yang berbeda di antara dua sel gamet.

Ciri-Ciri Proses Evolusi

Setelah mengetahui faktor terbentuknya evolusi, materi Evolusi Biologi Kelas 12 ini juga membahas tentang ciri-ciri proses evolusi. Dalam catatan sejarah, proses evolusi mulai dikenal pada masa Revolusi Industri yang terjadi di Inggris. Saat itu, ngengat malam Briston Betularia menjadi objeknya.

Pada masa sebelum Revolusi Industri di Inggris dimulai, populasi ngengat malam Biston Betularia bersayap cerah lebih banyak dibandingkan populasi populasi ngengat malam Biston Betularia bersayap gelap. Namun, pada masa Revolusi Industri terjadi di Inggris, jumah populasi ngengat malam Biston betularia bersayap cerah mengalami penurunan, sementara populasi ngengat malam Biston betularia bersayap gelap semakin meningkat. 

Hal ini menunjukkan telah terjadinya proses evolusi pada ngengat malam Biston betularia di masa Revolusi Industri di Inggris yang menyebabkan lingkungan ngengat malam Biston betularia penuh dengan asap.

Ngengat malam Biston betularia bersayap gelap menjadi lebih mudah berkamuflase dibandingkan ngengat malam Biston betularia bersayap cerah. Dari perubahan populasi ngengat malam Biston betularia ini muncul istilah “mekanisme industri” untuk merujuk penggelapan genetik spesies sebagai respons terhadap lingkungan berpolutan.

Saat standar lingkungan di Inggris berangsur-angsur membaik, populasi ngengat malam bersayap cerah kembali umum, sementara ngengat malam Biston betularia menjadi lebih jarang ditemui. Dari peristiwa ini, para ilmuwan mencatat empat hal penting mengenai proses evolusi, yaitu:

• Peristiwa evolusi terjadi karena adanya perubahan di dalam populasi, bukan perubahan yang terjadi dalam satu atau beberapa individu. Seabad sebelum terjadinya Revolusi Industri di Inggris, hanya terdapat beberapa ngengat malam Biston betularia bersayap gelap. Namun, dalam seratus tahun berikutnya terjadi perubahan frekuensi sayap berwarna gelap pada populasi ngengat malam Biston betularia.
• Pada umumnya, perubahan bukanlah merupakan ciri terpenting dalam peristiwa evolusi. Pada tahun 1850, semua individu ngengat malam Biston betularia hampir serupa dan saat ini pun masih serupa. Perbedaan-perbedaan yang jarang terjadi pada tahun 1850, sampai sekarang masih tetap jarang terjadi dan hanya ada sedikit penyimpangan baru yang dapat ditemukan. Oleh karena itu dapat disimpulkan kalau dalam evolusi terdapat faktor stabilitas.
• Sebuah peristiwa pasti memiliki dasar atau “bahan mentahnya”. Sebelum frekuensi ngengat malam Biston betularia bersayap gelap meningkat, sudah ada beberapa individu ngengat malam Biston betularia berwarna gelap dalam populasi ngengat malam Biston betularia di Inggris dan sayap berwarna gelap ini bersifat menurun. Jadi, proses evolusi membutuhkan penyimpangan genetik yang menjadi bahan mentahnya. Ada faktor perubahan dalam evolusi.
• Peristiwa evolusi tidak mencakup semua bahan mentah yang ada. Seabad yang lalu terdapat banyak penyimpangan yang menurun pada ngengat malam Biston betularia. Namun, hanya ada satu penyimpangan, yaitu warna gelap yang menjadi dasar terjadinya perubahan dalam populasi. Sementara penyimpangan lainnya sedikit banyak bersifat tetap dalam frekuensinya. Evolusi merupakan perubahan selektif dengan faktor-faktor lingkungan (dalam kasus ngengat malam Biston betularia adalah jelaga dan burung pemangsa) yang mengarahkan pada seleksi ini. Jadi dalam evolusi selalu terdapat faktor pengarah.

Prinsip Evolusi

Ada lima prinsip penting evolusi yang mesti kamu ketahui. Kelima prinsip tersebut adalah sebagai berikut:

• Pada suatu waktu evolusi dapat terjadi lebih cepat dari evolusi lainnya. Bentuk-bentuk baru akan muncul dan bentuk lama akan punah.
• Laju kecepatan evolusi tidak berlangsung sama pada setiap organisme yang berbeda. Umumnya evolusi awalnya berlangsung cepat pada saat spesies baru muncul, kemudian akan melambat saat kelompoknya terbentuk.
• Spesies baru bukanlah bentuk dari yang paling sempurna dan langsung hidup, melainkan berasal dari bentuk sederhana yang belum terspesialisasi.
• Evolusi tidak selalu dimulai dari yang sederhana ke kompleks, karena ternyata ada banyak contoh dari “evolusi regresif” (evolusi dari bentuk kompleks ke bentuk sederhana). Contoh dari evolusi regresif ini adalah burung kasuari. Burung kasuari diturunkan dari burung bersayap yang bisa terbang, tapi kemudian berkembang menjadi burung kasuari yang tidak bersayap dan tidak bisa terbang.
• Evolusi terjadi dalam populasi, bukan dalam individu. Evolusi ini terjadi karena proses mutasi, reproduksi diferensial, dan seleksi alam.

Petunjuk Adanya Evolusi

Dalam teori evolusi biologi, ada empat petunjuk adanya evolusi, yaitu:

• Adanya variasi individu dalam satu keturunan

Faktor penyebab terjadinya variasi individu dalam satu keturunan ini adalah faktor dalam dan faktor luar. Faktor dalam adalah perbedaan gen, sementara faktor luar adalah makanan, keadaan tanah, suhu, dan lain sebagainya. Variasi dalam satu spesies ini akan menghasilkan keturunan yang berbeda.

• Homologi organ tubuh

Organ-organ dari berbagai makhluk hidup awalnya memiliki bentuk asal yang sama, tetapi kemudian berubah strukturnya sehingga memiliki fungsi yang berbeda, yang disebut sebagai homolog. Sementara organ-organ yang fungsinya sama tanpa memperhatikan strukturnya disebut sebagai analog.

Contohnya adalah sayap kupu-kupu yang analog dengan sayap burung atau sayap kelelawar karena ketiga sayap tersebut sama-sama memiliki fungsi untuk terbang. 

• Perbandingan Embriologi

Persamaan perkembangan embrio

Perbandingan embriologi

• Fosil

Fosil sangat berguna bagi para ahli antropologi dan paleontologi dalam mempersiapkan bagan silsilah spesies manusia. Beberapa fosil temuan para ahli adalah sebagai berikut:

Australopithecus (Australo = selatan; pithecus = kera)

Spesimen Australopithecus yang berhasil ditemukan ada empat, yaitu: 

• Australopithecus africanus,
• Australopithecus robustus,
• Australopithecus boisei, dan
• Australopithecus habilis (Homo habilis)
• Pithecanthropus

Berdasarkan para ahli, ada tiga jenis Pithecanthropus menurut tahapan evolusinya, yaitu:

• Pithecanthropus robustus (modjokertensis).
• Pithecanthropus erectus, dan
• Pithecanthropus soloensis.

• Meganthropus palaeojavanicus
• Homo neanderthalensis
• Homo sapiens

Sementara manusia modern yang ada di dunia modern dibedakan menjadi lima ras pokok, yaitu:

• Mongoloid (kulit kuning sampai cokelat tua).
• Kaukasoid (kulit putih sampai cokelat).
• Negrid (kulit hitam atau coklat tua).
• Khoisonid (kulit cokelat kemerahan sampai cokelat tembaga).
• Austromelanesoid (kulit bervariasi: kemerahan sampai cokelat tua).

Dari fosil, para ahli dapat menyimpulkan beberapa hal dari hasil perkembangan evolusi primata yang dimulai dari 75 juta tahun yang lalu. Beberapa hal tersebut adalah sebagai berikut:

Hanya manusia yang menyimpang dari jalur evolusinya,

• Manusia hidup di atas tanah, sementara primata yang lain hidup di pohon-pohon.
• Manusia berjalan tegak dengan dua kakinya (bipedal), sementara primata lainnya berjalan dengan empat kaki mereka.

Semua hewan termasuk ordo primata memiliki beberapa persamaan, yaitu:

• Memiliki penglihatan ruang,
• Lapangan pandang kedua mata terpadu,
• Tangan digunakan untuk memegang, dan
• Semakin tinggi perkembangan evolusinya.

CONTOH SOAL

LATIHAN SOAL

Nah cukup sekian penjelasan tentang Evolusi. Untuk lebih memahami materi tersebut, silahkan kerjakan latihan soal di atas ya. Sampai bertemu di postingan selanjutnya.

Yuk uji kemampuanmu hanya di Event dan Olimpiade Nasional dari www.beelajar.com
Dapatkan berbagai PROMO, Voucher, dan Beasiswa menarik loh.