Tim Biologi Dasar Departemen Biologi FST -UA EVOLUSI-2 Tim Biologi Dasar Departemen Biologi FST -UA Biodas 2013/2014

I. MEKANISME EVOLUSI Ada beberapa: Seleksi alam (Natural selection) Aliran gen (Gene Flow) Hanyutan genetik/Hilangnya gen (Genetic drift) Mutasi (Mutations) Perkawinan tidak acak/pilih-pilih (Non-random mating) Biodas 2013/2014

1. SELEKSI ALAM Seleksi alam adalah mekanisme evolusi Struktur genetik suatu populasi ditentukan oleh frekwensi alel dan genotipnya. Teorema Hardy-Weinberg: Frekwensi alel dan genotip dalam kumpulan gen suatu populasi tetap konstan (tidak berevolusi) dalam kondisi ideal. Biodas 2013/2014

Apakah di alam keadaannya dapat ideal? Kenyataan di alam sulit terjadi kondisi yang ideal, sehingga frekwensi gen berubah, yang berarti ada evolusi Kondisi ideal: Tidak ada hanyutan genetik (genetic drift) Tidak ada aliran gen (gene flow) Tidak ada mutasi Tidak ada perkawinan acak Tidak ada seleksi alam Biodas 2013/2014

Sehingga Mikroevolusi terjadi, karena lima penyebab berikut: (1) Hilangnya gen, (2) aliran gen, (3) mutasi, (4) perkawinan tidak acak, dan (5) seleksi alam Lima kondisi yang diperlukan kesetimbangan Hardy-Weinberg untuk tetap dipertahan dalam populasi: Ukuran populasi sangat besar. Dalam populasi kecil hanyutan genetik berpengaruh (<100); Tidak ada mutasi Terisolasi dari populasi lain. Perkawinan acak Tidak ada seleksi alam Biodas 2013/2014

Seleksi alam sebagai mekanisme evolusi adaptif Seleksi alam sebagai mekanisme evolusi adaptif. Evolusi adaptif adalah gabungan peluang dan penyortiran Pengaruh seleksi pada berbagai sifat dapat bersifat menstabilkan, mengarahkan, atau menganekaragamkan. Seleksi alam dapat mempengaruhi frekwensi suatu sifat yang dapat diturunkan dalam suatu populasi dalam tiga cara yang berbeda, tergantung pada fenotipe mana yang lebih disukai dalam suatu populasi yang beraneka ragam. Yaitu: Seleksi penstabilan, seleksi direksional, dan seleksi pendiversifikasian atau penganekaragaman. Biodas 2013/2014

Biodas 2013/2014

2. Aliran gen (Gen flow) Suatu populasi bisa mendapatkan atau kehilangan suatu alel. Aliran gen cenderung berlawanan dengan seleksi alam mengurangi perbedaan antar populasi. (immigrasi atau emigrasi). Aliran gen dapat mengubah frekwensi alel. Biodas 2013/2014

Biodas 2013/2014

3. Hilangnya gen (Genetic drift) Perubahan frekwensi alel adalah sebagai hasil dari suatu proses perubahan. Sangat berpengaruh pada populasi kecil (< 100) Biodas 2013/2014

Biodas 2013/2014

Efek leher botol (botlleneck effect) Efek pendiri (founder effect) Dua situasi yang dapat mengakibatkan terjadinya pergeseran genetik adalah: Efek leher botol (botlleneck effect) Efek pendiri (founder effect) Gambar. 1.Efek leher botol Biodas 2013/2014

Biodas 2013/2014

4. Mutasi (Mutations) Perubahan dalam suatu DNA suatu organisme Asal mula variabilitas genetik adalah mutasi Sebagai bahan kasar seleksi alam bekerja Biodas 2013/2014

5. Perkawinan tidak acak Pada hewan, perkawinan tidak acak dapat mengubah frekwensi alel. Memilih pasangan merupakan hal yang penting dalam perilaku. Banyak tumbuhan, terjadi polinasi sendiri, merupakan bentuk perkawinan tidak acak (inbreeding). Biodas 2013/2014

Biodas 2013/2014

2. PENGERTIAN SPESIES Spesies adalah kata dalam bahasa Latin yang berarti “Jenis” atau “penampakan”. Konsep spesies biologis menekankan isolasi reproduktif. Definisi spesies yang klasik dan diterima secara luas yang dikenal sebagai konsep spesies biologi, pertama kali dikemukakan oleh Ernst Mayr (1942) Biodas 2013/2014

Spesies sebagai suatu populasi atau kelompok populasi yang anggota-anggotanya memiliki kemampuan untuk saling mengawini satu sama lain di alam dan menghasilkan keturunan yang dapat hidup dan fertil, namun tidak dapat menghasilkan keturunan yang dapat hidup dan fertil jika kawin dengan spesies lain. Biodas 2013/2014

Konsep spesies biologis bergantung pada isolasi reproduktif, di mana setiap spesies diisolasi oleh faktor-faktor (barier/sawar) yang menghalangi perkawinan, sehingga akan menghambat percampuran gen dengan spesies lain. Biodas 2013/2014

Individu dari spesies yang berbeda Isolasi habitat (populasi yang hidup dalam Habitat yang berbeda dan tidak bertemu Isolasi temporal/musim (perkawinan atau perbungaan terjadi pada musim atau waktu yang berbeda Isolasi perilaku (sedikit atau tidak ada daya tarik seksual antara jantan dan betina Barier prazigotik Perkawinan Isolasi mekanis (perbedaan struktural dalam alat kelamin atau bunga akan mencegah terjadinya kopulasi atau perpindahan serbuk sari Isolasi gametik (gamet jantan dan betina gagal tertarik satu sama lain atau tidak dapat betahan hidup Fertilisasi Biodas 2013/2014

Keturunan yang bertahan Fertilisasi Penurunan ketahanan hidup hibrida (Zigot hibrida tidak berhasil berkembang atau tidak berhasil mencapai kematangan seksual Penurunan fertilitas hibrida (hibrida tidak berhasil menghasilkan gamet yang fungsional Barier pascazigotik Perusakan hibrida (keturunan hibrida memiliki ketahanan hidup atau fertilitas yang tidak maksimal Keturunan yang bertahan hidup dan subur Biodas 2013/2014

II. CARA PEMBENTUKAN SPESIES (SPESIASI) Terdapat dua cara umum spesiasi yang didasarkan pada bagaimana aliran gen di antara populasi diinterupsi, yaitu: 1. Spesiasi simpatrik 2. Spesiasi alopatrik Biodas 2013/2014

Spesiasi simpatrik, barier geografis yang secara fisik mengisolasi populasi pada awalnya menghambat aliran gen. 2.Spesiasi alopatrik, faktor intrinsik, seperti perubahan kromosom (pada tumbuhan) dan perkawinan tidak acak (pada hewan), mengubah aliran gen. Biodas 2013/2014

Spesiasi alopatrik Biodas 2013/2014

Spesiasi tupai di Amerika Biodas 2013/2014

Misal: Poliploidi pada tumbuhan Autopoliploidi Allopoliploidi Spesiasi simpatrik Misal: Poliploidi pada tumbuhan Autopoliploidi Allopoliploidi Evolusi tanaman gandum (Triticum) Biodas 2013/2014

Catatan fosil mencatat dua proses yang terlibat dalam spesiasi: anagenesis dan klodogenesis Anagenesis (evolusi filetik) adalah akumulasi perubahan-perubahan yang dapat diwariskan dalam suatun populasiyang berhubungan dengan proses spesiasi. Kladogenesis adalah evolusi bercabang, di mana spesies baru muncul dari suatu populasi yang memisah dari spesies tetua. Biodas 2013/2014

TERIMA KASIH Biodas 2013/2014