IMAGE

kesimpulan_materi ujian semester 2008

TAMBAHAN MATERI DARI SCAN BUKU " eVOlUsi oRgANiK "

KARYA ; Drs.LUD WALUYO

Evolusi COSMOZOIK

Individu yang berhasi] hillah yang mempunyai peluang lebih besar untuk me]anjutkan keturunan, dan sekaligus mewariskan ciri-cirinya pack generasi turunan. Sebaliknya individu yang kurang berhasil, larna kelamaan akan tersisih dan generasi ke generasi. Charles Darwin mengartikan seluruh proses tersebut di atas sebagal adanya seleksi akin di lingkungan makhluk hidup. Dan generasi ke generasi penistiwa seleksi alam mi menyebabkan sebagian individu menjadi semakin adaptif, sedangican yang lainnya akan tersisih, Dalam hubungan dengan mi, Herbert Spencer, memperkenalkan istilah “yang

tetap hidup lestari adalah yang paling sesuai”, Lingkungan yang Terus Berubah

Dan waktu ke waktu, komponen atau faktor-faktor lingkungan terus berubah; mi adalab suatu kenyataan. Misalnya, perubahan iklixn, penibahan geografis, atau fluktuasi cadangan makanan dan sebagamnya. Dalam situasi yang demikian, makhluk hidup hams terus menerus mengadakan penyesuaman melalum “Struggle for existence” yang tiada hentmnya. Dengan kata lain, peristiwa seleksi alazn benlangsung tiada hentmnya. Dan sebagam akibatnya pack generasi tertentu, akan muncul individu (kelompok) individu yang mezniliki cini-ciri semakin adaptif, serta spesifik bagi situasi lingkungan yang melingkupinya Individu (kelompoic individu) semacam inilah dapat berbeda cmicininya dan individu merupakan cikal bakal pada beberapa generasi sebelurnnya, Inilah tanda adanya perubahan yang menuju ke terbentuknya jenis atau spesies barn.

Evolusj Organhlç Terjadi Karega Peristiwa Seleksj Alam

Atas dasar Iaktayang telah diungkapkan di abs. Darwin mengajukan

pendaptnya yang menolak “Pninsip Ketidakubahan Jenis” (The immuta-. bility of Species). Pendapat Darwin inilah yang lebih dikenal dengan Teori Seleksi Alam, yang kemudian secara utuh dan Iengkap dalam karya monunientalnya “On The Origin of Species by Means of Natural Selection, or The Preservation of Favoured Races”. Makna utama dan wawasan Darwin dalain teoni mi adalah bahwa evolusi organik terjadi karena peristiwa seleksi alarrt,

Dalam hubungannya dengan Teori Seleksi Alam Darwin, terdapat kesan yang cukup kuatbahwa penisitiwa seleksi alam adalah subab utama terjadinya evolusi;disampingitu,peristiwaseleksialamdiartikansebagaisuaturjuangan atan perkelahian langsung antar individu sejenis atau antar spesies. Kesan pendapat semacam itulah, ternyata mnendapat banyak tantangan dan knitilç untuk pengembangan dan penyempurnaan.TSA Darwin selanjutnya. Namnun demikian hams diakui, bahwa ‘ISA Dawin memniliki alasan yang demikian kuat; oleh karena itu TSA Darwin masih tetap dipergunakan sebagai sumnber penjelasan yang paling mungkin tentang penistiwa adaptasi tumnbuhan dan hewan.

2.. Neodarwinisme

Neodarwinisme merupakan hasil pengembangan dan penyempumnaan Teori Seleksi Akin Darwin.

a. Kritik terhadap TSA Darwin

Bahwa penistiwa seleksi alani diartikan sebagai satu perjuangan atau perkelahian langsung antar individu. Hal mi dilontarkan oleh Herbert spencer sebagai berikut: “Nature as red in toothand•claw”. Knitik terhadap arti seleksi alam seperti itu adalah hakekat seleksi alam

Evoiusi ORCANIK

tidaklah sesederhana semacam itu, seleksi alam seperti itu tentu saja

terjadi. —

S

Dasar teori seleksi alam adalah reproduksi diferensial, hanya individuindividu yang paling adaptif saja yang akan menghasilkan generasi turunan yang berdaya hidup tinggi. Dalam hal mi boleh jadi beberapa individu tumbuh dan berkembang lebih cepat daripada yang lainnya. Beberapa individu boleh jadi lebih toleran terhadap kekeringan, sehiugga dapat menghasilkan turunan yang jauh Iebih banyak daripada yang tidak toleran.

• Pandangan bahwa seleksi alam sebagai sebab utama terjadinya evolusi mendapat kritikan atau sanggahan pula. Perlakuan percobaan oleh Johansen (1909) dengan kacang; menunjukkan bahwa peristiwa seleksi alam tidak akan berpengaruh pada populasi pada beberapa generasi turunan. Kesimpulan dan percobaan tersebut mengatakan populasi tidak akan berubah karena peristiwa seleksi alam.

• Beberapa ahli genetika berpendapat, justru penyebab-penyebab mutasilah yang dipergunakan untuk menjelaskan peristiwa evolusi. Dalam hal mi, T.H. Morgan berpendapat sesungguhnya peristiwa seleksi alam tidak perlu diperhatikan.

• Kritik terhadap anggapan bahwa peristiwa seleksi alam merupakan sebab utama evolusi, adalah seperti diuraikan sebagai berikut: “Tidak sedikit ciri-ciri atau struktur yang sangat konstan yang digunakan para ahli sistematika, sebagai acuan pembeda antar jenis (spesies) tern yata kurang bahkan tidak berguna sama sekali bagi peniiliknya; sebaliknya berdaya gunanya suatu struktur, adalah suatu hal yang sangat esensial dalam TSA Darwin”. Terhadap kritik mi, Darwin

dan pengikutnya berpendapat bahwa sesungguhnya tidak selalu kita ketahui apakah suatu cir.i atau struktur itu berguna atau justru tidak bergunanya suatu ciri mungkin saja erat hubungannya dengan ciri lain yang telah terbukti berdaya guna. Akan tetapi tidak mungkin, bahwa semua ciri yang demikian banyak dan tidak berguna itu dijelaskan hanya dengan penjelasan tersebut.

b. Pandangan Baru terhadap Teori Seleksi Alam Darwin

Bila kita menelaah berbagai referensi lebih jauh, terlihat bahwa rnasih ada kritik-kritik lain. Semuanya menunjukkan bahwa nampaknya perisitiwa seleksi alarn, sesungguhnya tidaklah cukup sempurna untuk menjelaskan evolusioner dan seluruh ciri atau struktur. Atau peristiwa seleksi alam bukanlah sebab utama terjadinya evolusi organii; peristiwa seleksi alam bukan sebab utama terjadinya evolusi organik; peristiwa seleksi alam buka sebab utama atau pertama terjadinya evolusi organik. Suatu peristiwa seleksi baru dapat berlangsung, bila terlebih dahulu telah ada keanekaragaman (varian) antar individu. Atau dapat dikatakan bahwa, peristiwa seleksi alam hanyalah sebagai faktor yang mengukuhkan varian-varian yang sesuai, dan bukanlah sebagai faktor yang inenjadi sebab timbulnya varian-varian yang sesuai.

‘Dalam hubungan dengan mi sebagian para ahli biologi berpendapat bahwa perisitowa seleksi alam hanyalah sebagai faktor pengarah dan faktor pembatas atas varian-varian yang telah ada. Oleh karena itu, terjadinya evolusi organik penyebanya adalah varian.

Bahwa peristiwa seleksi alam berperan hanya sebagai faktor yang rnengukuhkan varian. Hal mi dikatakan oleh Darwin sebagai berikut: “Some have even imagined that natural selection induces variability, whereas it implies

Evotusi OROANIK

only the preservation of such variations as arise and are beneficial to being under its conditions of life” .— Pandangan yang mengatakan perisitiwa seleksi alam bukanlah merupakan sebab utama evolusi organik, tetapi hanya berperan sebagai faktor pengarah dan faktor pembatas, adalah hash pengembangan dan penyexnpurnaan Teori Seleksi Darwin, yang dikenal dengan Neodarwinisme, Para tokohnya antara lain:

• Theodosius Dobzansky (ahli genelika populasi).

• G.G. Simpson (palaentologvertebrata).

• Ernst Mar (ahli sistematika).

Pada saat ml telah diketahui, bahwa penyebab dan variasi makhluk hidup adalab, antara lain:

Peristiwa Rekombinasi gen

Pada makhluk hidup yang berkembangbiak secara kawmn, bahwa rekonibinasi gen adalah penyebab dati timbulnya variasi individu (ingat Hukum Mendel I dan Hukum Mendel II dan peristiwa fertilisasi yang berlangsung secara acak.

Peristiwa Mutasi Gen

Penyebab dan inutasi adalah bermacam-macam faktor Iingkungan. Sehingga secara singkat dapat dikatakan, bahwa rekombinasi gen dan macam-macam faktor lingkungan adalah sebab utama peristiwa evolusi organik; dan peristiwa seleksi alam berperan sebagal faktor pengarah dan faktor pembatas.

si ORCANIK

Pada saat mi, telah diketahui dan bahkan telab dilaksanakan perlakuan mutasi secara sengaja yang dikenakan pada tumbuhan maupun hewan; perlakuan mi dikenal sebagai perlakuan mutasi buatan yang biasanya dilakukan secara sengaja untuk tujuan tertentu. Dengan demikian, jawaban di atas pertanyaan kedua sudah jelas, yakni bahwa mutasi dapat dibuat secara sengaja.

Perlakuan-perlakuan silangan dan seleksi yang dirancang untuk menemukan bibit-bibit unggul baru di bidang pertanian peternakan, dan perikanan adalah bukti yang menunjukkan bahwa varian-varian baru memang dapat dibuat secara sengaja melalui peristiwa; untuk tujuan penemuan bibitbibit baru tidak mustahil perlakuan rekombinasi, seleksi dipadukan dengan perlakuan mutasi buatan.

Dengan demikian, pertanyaan pokok terdahulu telah terjawãb, yakni bahwa manusia memang dapat memanfaatkan hubungan antara evolusi, genetika, dan lingkungan demi kepentingan hidupnya. Terlihat bahwa manusia memanfaatkan hubungan tersebut melalui bermacam-macam rekombinasi, seleksi, dan mutasi buatan.

Menurut G.G. Simpson, 1971, manfaat terapan dan pengetahuan yang tenus meningkat tentang evolusi makhluk hidup, pada saat mi sudah jelas diketahui, sekalipun belum pernah apakah kita berhasil/ tidak berhasail mernanfaatkannya. Adapun perubahan semacam itu disebabkan oleh penibahan atau perkembangan lingkungan dan mutasi.

Sampai sekarang pemanfaatan hubungan antara evolusi, genetika, dan lingkungan tidak hanya terbatas pada usaha pengadaan kebutuhan manusia melalui bidang pertanian, peternakan, dan perikanan. Sudah terbukti bahwa

telah ada usaha pemanfaatan hubungan tersebut yang diarahkan pada pertumbuhan dan perkembangan atau perubahan populasi manusia dengan ciri, sifat yang dikehendaki secara terkontrol, yang dikenal dengan istilah eugenika. Sehubungan dengan pemanfaatan hubungan yang dikenal dengan nama eugenika, dewasa mi terdapat banyak contoh yang bersifat kontroversial, dimana ada pula ilmuwan yang prinsipil nampaknya tidak sependapat.

b. Beberapa Contoh Pernanfaatan dan 1-lasil Pemanfaatan Hubungan antara Evolusi, Genetika, dan Lingkungan

Dewasa mi harus diakui bahwa kelangsungan penyediaan kebutuhan pangan, sandang, papan, dan lain-lain (misalnya kebutuhan atas keindahan) sangat bergantung pada keberhasilan pemanfaatan hubungan antara evolusi, genetika, dan lingkungan. Hasil pemanfaatan di bidang pertanian, peternakan, dan perikanan; misalnya penyediaan bibit unggul, pengolahan lahan, dan penyiapan kondisi lingkungan yang mendukung. Semua perlakuan dilaksakan antara lain karena peningkatan jumlah penduduk dan evolusi budaya.

Karena populasi manusia terus-menerus niengalami peningkatan menuju situasi eksplosi populasi dan evolusi frudaya, jumlah dan kualitas produksi pertanian, peternakan, dan perikanan yang sebelumnya sudah ditingkatkan masih serasa belum mencukupi kebutuhan; keadaan tersebut semakin parah akibat tidak Iancarnya distribusi produksi karena berbagai sebab. Macam- macam cara peningkatan produksi (secara kuantitatif dan kualitatif) terus dilakukan. Cara-cara tersebut antara lain:

• Perbaikan bibit melalui perakitan —

• Perbaikan dan pengolahan lahanhpenangan masa tanam dan pascapanen.

0,9 A

0,81 PA

009M

Beda dan perhitungan di atas “Punnet square” ialah sperma tidak dihasilkan oleh satu indiovidu jantan dan satu individu betina, oleh sernua binatang jantan dan betina yang ada pada suatu populasi. dan setiap macam sperma dan telur ditunjukkan pada sumber verti horizontal. Hasil di atas .menunjukkan bahwa frekuensi hornozigot do (AA) di dalam populasi adalah 0,81 dan frekuensi heterozigot adalah C dan frekuensi resesif genotif (aa) adalah 0,01,

Dengan demikian, kita telah mengetahui sifat gene pool dan populasi hipotesis di atas, pada generasi waktu mi. Pertanyaan selanjutnya adalah apnkah frekuensi gen yang didapatkan pada populasi di atas akan berubah detigan perubahan-perubahan generasi. Atau dengan perkataan lain, apakah populasi inengalami evolusi. Mungkin kita akan mengambil kesimpulan bahw.i alel yang berfrekuensi rendah yakni a akan terus turun dan leyap dan popLilasi. Perkiraan mi tidak betul. Frekuensi alel yang jarang tidak ditakdirkan uLituk lenyap dan mi dapat kita lihat dan perhitungan di bawah mi.

Kita ketahui bahwa frekuensi gene pool dan generasi ke generasi pada waktu mi (populasi hipotesis) adalah 0,9 dan 0,1; dan prbandingan genotip adalah 0,81; 0,81, dan 0,01. Dengan angka-angka mi kita akan mendapatkan harga yang sama pada generasi berikutnya. Hasil yang santa mi akan kita jumpai pada generasi seterusnya, frekuensi genetis dan perbandingan genotip tidak berubah. Dapat kita simpulkan bahwa perubahan evolusi tidak Wrjadi.

Telur

0,9 A

0,1 a

Sperma

0,1 a

009 Pa

0,01 a

da

lire

Hal mi dapat diketahui oleh Hardy (1908) dan Cambnige University dan Weinberg dan Jerman yang bekenja secara terpisah. Secara singkat dikatakan di dalam rumus Hardy-Weinberg.

“Di bazoah suaLu kondisi yang stabil, baikfrekuensi gen man pun perbandingan

genotip akan tetap (konstan) dan genenasi ke generasi pada populasi yang

berbiak secara sekszjal”.

c. Kondisi yang Diperlukan untuk Kesetimbangan Genetis

Penlu diteliti apakah yang dimaksud dengan kondisi pada hukum HardyWeinberg, sehingga menyebabkan gen pool dan suatu populasi benada didalam kesetimbangan genetis. Kondisi tersebut digambarkan sebagai benikut:

• Populasi harus cukup besar, sehingga suatu faktor kebetulan saja tidak mungkin mengubah frekuensi genetis secara berarti.

• Mutasi tidak boleh terjadi, atau harus terjadi kesetimbangan secara mutasi.

• Harus tidak terjadi emigrasi dan imigrasi.

• Reproduksiharus sama sekali sembarang (random).

Secara teonitis, suatu populasi harus begitu besar sehingga dapat dianggap bukan merupakan faktor penyebab dan perubahan frekuensi genetis. Dalarn kenyataan, tidaklah ada populasi yang besarnya tidak terbatas, tetapi beberapa populasi alami dapat cukup besar sehingga perubahan sedikit saja tidak cukup menjadi penyebab dan perubahan yang berarti pada frekuensi genetis gene pool mereka.

Suatu populasi produktif yang tendiri lebih dan 10.000 anggota yang dapat benbiak, mempunyai kemungkinan besan tidak dipenganuhi secara beranti oleh perubahan sembarang. Tetapi frekuensi genetis pada suatu populasi kecil yang tenisolasi, misalnya kurang dan 100 anggota yang dapat, sangat mudah untuk tenkena fluktuasi sebarang, yang dapat m’nuju kepada lenyapnya suatu alel

dan gene pool, meskipun alel itu merupakan alel superior. Di dalam populasi yang demikian, ternyata hanya terdapat sangat kecil alel yang mempunyai frekuensi antana, rupanya semua alel itu mempunyai kecenderungan untuk hilang dengan segera atau tertahan sebagai satu-satunya alel yang ada. Dengan perkataan lain, populasi kecil mempunyai kecenderungan besar untuk menjadi homozigotik, sedangkan populasi besar cenderung untuk lebih bermacam-macani.

Jadi suatu kesempatan dapat menyebabkan perubahan evolusi di dalam populasi kecil, tetapi perubahan mi kadang-kadang disebut juga genetic drift atau pergeseran genetis tidak dipengaruhi secara besar oleh adaptivitas relatif dan berbagai gen. Hal mi disebut sebagai evolusi pertengahan (atau intermediate evolution). Syanat kedua bagi kesetimbangan genetis yaitu tanpa adanya mutasi atau adanya keseimbangan mutasi mungkin tidak dijumpai pada suatu populasi.

Mutasi selalu terjadi, tidak ada suatu cara apapun untuk mencegahnya. Hampir semua gen mungkin mengalami mutasi sekali pada 50.000 sampai 10.000 pembelahan; kecepatan mutasi bagi berbagai-bagai gen berbeda. Sangat jarang mutasi alel dengan sifat sama dapat smapai mencapai kesetimbangan. Jadi jumlah mutasi maju janang sekali sama dengan mutasi balik di dalam suatu kesatuan waktu. Contoh: mutasi alel A ke alele a adalah mutasi maju, sedangkan mutasi dan a Ice A adalah mutasi mundur.

A mutasi maju —

Mutasi mundur .a

Kecepatan dan kedua mutasi mi jarang sekali akan terjadi dalam keadaan yang sania-sama betul sama, salah satu mutasi yang akan tenjadi lebih sening.

Tekanan mutasi mi akan cenderung untuk menyebabkan pergeseran penlahanlahan pada frekuensi genetis di dalam populasi. Alel yang Iebih stabil akan cenderung untuk bertambah frekuensinya, sedangkan alel yang mudah bermutasi akan cendenung untuk berkurang frekuensinya, kecuali kalau ada faktor lain yang mengubah tekanan. mutasi mi. Meskipun tekanan mutasi selalu ada, tetapi mungkin sekali bahwa mi merupakan faktor utma yang dapat menghasilkan perubahan pada frekuensi genetis di dalam suatu populasi. Mutasi berjalan begitu lambat sehingga kalau beraksi secara tunggal akan membutuhkan waktu yang lama sekali untuk menimbulkan suatu perubahan nyata (kecuali dalam hal poliploidi). Mutasi tenjadi secara sebarang random) dan seningkali cenderung untuk mengarah pada jurusan yang berbeda dan faktor-falctor lain yang menyebabkan organisme sesungguhnya harus berevolusi.

Mutasi meinpertinggi variabilitas sehingga den gun demikian merupakan bahan (tutu material) yang segera ada.untuk evolusi, tetapi jarang menen tukan utah atau sifat dari perubahan evolusi.

Kalau gene pool hanus di dalam keadaan seimbang, sudah barang tentu imignasi dan populasi lain tidak boleh teijadi kalau hal mi akan menyebabkan tenjadinya pemasukan gen banu. Hilangnya gene pooi secana emigrasi harus tidak boleh terjadi. Sebagian besar populasi alami mungkin paling sedikit mengalami migrasi genetis di dalam jumlah yang sangat kecil, dan faktor mi menambah tenjadinya vaniasi yang cenderung untuk mengacaukan keseimbangan Hardy-Weinberg. Sangat disangsikan akan adanya suatu populasi yang bebas dan mignasi genetis dan pada bebenapa kejadian dimana migrasi genetis terjadi, hal mi teijadi begitu kedil sehingga dapat diabaikan sebagai fakton yang menyebabkan pengesenan frekuensi genetis. Itulah sebabnya dapat kita simpulkan bahwa syanat ketiga untuk keseimbangan genetiskadang-kadang terjadi di alam. Kondisi untuk keseimbangan genetis di dalam populasi adalah perkembang balkan atau reproduksi yang random. Reproduksi atau perkembangbiakan tidak hanya bertanggunjawab atas kelangsungan reproduksi dan popkiasi. Seleksi pasangan, efisiensi dan frekuensi proses perkawinan, fertilitas, jumlah zigot yang terjadi pada setiap perkawinan, prosentase zigot yang menuju ke arah pertumbuhan embrio dan kelahiran berhasil, kemampuan hidup keturunan sampai mencapai umur untuk berbiak. Hal tersebut mempunyai pengaruh langsung pada keturunannya dalam arti keselamatannya atau efisieni dan reproduksi. Bila reproduksi merupakan sesuatu yang sama sekali random, maka semua faktor yang mempengaruhi harus rahdom, yakni tidak tergantung dan genotip.

Keadaan tersebut di atas mungkin tidak dijumpai padasuatu populasi. Faktor-faktor tersebut mungkin selalu berhubungan dengan genotip, yakni

genotip dan organisme ang mempengaruhi pasanganya dan semua hal yng- disebutkan di atas. Secara singkat dapat dikatakan bahwa tidak a4 ‘aspek

reproduksi yang sama sekal,i tidak mempunyai hubungan dengan gTotip.

Reproduksi tidak sebarang (nonrandom) adalahhukumumum. Reproduksi

di dalam anti luas adalah seleksi alam. Jadi seleksi selalu bekerja pada semua

populasi. Sehingga kalau kita simpulkan, empat kondisi yang diperlukan untuk

keseimbangan genetis yang diusulkan oleh hukum Hardy-Weinberg adalah:

• Ditemukan pada populasi besar,

• Tidak pernah dijumpai mutasi,

• Tanpa migrasi,

• Reproduksi random tidak pernah dijumpai.

Snafu keseimbangan yang Iengkap di dalam gen pool tidak pernak dijunipai; perubaban secara evolusi adalalt sifat-sifat fundamental dan kehidu pan suatu populasi.

dapat mengemukakan bagaimana pendapat sekelompok orang dan bagaimana pula mengenai pendapat dan kelompok yang lain, dan bukan hanya pendapat kita sendiri. Apabila niánusia memang berasal dan kera sekalipun, para ahli evolusi tidak akan dapat membuktikannya. Metode demikian kita kenal dengan metode pendekatan. Jadi dalani membuktikan evolusi kita tidak inenggunakan pendekatan metode pembuktian.

Salah satu definisi evolusi adalah merupakan suatu ilmu yang mempelajari perubahan yang berangsur-angsur menuju ke arah yang sesuai dengan masa dan tempat. Pada dasarnya evolusi tidak untuk mernbuktikan apakah suatu jenis berasal dan jenis yang lain. Memang menurut Darwin, suatu organisme berasal dan organisme yang lain. Tetapi pembuktian bahwa suatu jenis berasal dan jenis yang lain tidak pernah dapat dibuktikan. ‘øng dipelajari dalam evolusi adalah proses perubahannya.

Kita yang hidup pada masa sekarang tidak pernah dapat mengetahui dengan pasti mengenai apa yang terjadi pada masa yang lalu, Oleh karena itu, digunakan data fosil dan data dan organisme yang hidup pada masa kini. Bukti yang digunakan untuk mempelajari perubahan akan ditinjau dan banyak segi, yang dapat memberikan petunjuk mengenai apa yang tenjadi padamasa lalu. Suatu sifat akan berevolusi sesuai dengan perkembangan waktu dan tempat. Dengan menggunakan data fosil dan organisme aktuil mempunyai semua sifat terevolusi. Analisis yang dilakukan pada Primata primitif sampai dengan Pnimata yang maju, yakni manusia membenikan gambaran sebagai benikut:

a. Perkembangan Primata primitit ke Primata Maju

Hubungan antara tulang vertebra dan tenglwrak mengalami perubahan yang berangsur-angsur menuju titik berat tengkorak. Mula-mula hubungan mi terdapat di bagian tepi menjadi berada tepat di bawah, Perubahan

mi diikuti dengan perubahan cara benjalan dan empat kaki ruenjadi

dua kaki. Sejalan dengan perubahan mi, maka otot leherpun menjadi

lebih lemah, sedangkan panggul menjadi jauh lebih penting dan

kuat. Bentuk tengkorak yang memanjang dengan rahang besar, gigi

yang kuat dan niembentuk moncong mer4adi bertambah pendek. Rongga

hidung yang besar sekarang menjadi jauh lebih kecil.

Bola mata pada organisme non Primata tidak mempunyai tulang yang

nieliputmnya. Tetapi pada kera dan manusia, mata sudah sepenuhnya

terlmndung. Hal mi menunjukkan bahwa mata menjadi organ yang

sangat penting. Selamn itu, dapatpula dilihat bahwa mata yang menghadap

kesamping,menjadiberangsur-angsurmenghadapkedepan. Penglihatanpun

berubah dan dua dimensi inenjadi tiga dimensi, dan kemampuan

melihat warna meningkat dan hitam putih untuk membedakan gelap

dan terang menjadi mampu melihat hanipir semua spektrurn warna.

Hal mi erat kaitannya dengan cara hidup dan malam han menjadi

siang han. Selain itu, matapun dipenlukan untuk melihat makanan

diantara ranting-ranting pohon, dan untuk menyelinap dengan mudah

diantara hutan.

• Ujung jan bercakar secara berangsur-angsur berubah menjadi kuku.

Hal mi terlihat bahwa tupai mernpunyai cakar, sedangkan Pnimata

lebih lanjut niempunyai kuku yang tebal dan akhfrnya inanusia mempunyai

kuku yang tipis. Cakar mula-mu1a digunakan untuk mengais mencar

makan, Dengan berubahnya. cara hidup dan hidup di tanah inenjadi

kehidupan arboreal, maka cakar menjadi mengganggu kemampuar

bergerak dengan cepat di atas pohon. Kehidupanarboreallebihmembutuhkar

kemampuan memegang. Dengan demikian, tenjadi pula perubahar

18f

kisi - kisi ujian semester 2008,januari 19th

TSA ( Teori Seleksi Alam )Darwin dan Neo Darwin

Interaksi Genetika, Evolusi, dan Lingkungan

Variasi Genetik dan penyebabnya

Keseimbangan Genetik ( Hk. Hardy Weinberg )

Isolasi

Ciri Primata Primitif dan maju

Faktor terbentuknya ras manusia

Pelajari kisi-kisi ini, soal tidak jauh dari sini.selamat belajar.

PENDAHULUAN

ALUR MATERI WEBSITE "www.jokoariyanto.net/biologi"

1. PENDAHULUAN
*PENGERTIAN EVOLUSI
*PERKEMBANGAN TEORI EVOLUSI

2.TEORI KEJADIAN MAKHLUK HIDUP
*GENERATIO SPONTANEAE
*SPECIAL CREATION
*COSMOZOIC
*NATURALISTIC

3.TEORI PERKEMBANGAN MAKHLUK HIDUP
*LAMARCK
*DARWIN
*NEO DARWIN

4.PETUNJUK EVOLUSI
*PALAENTOLOGI
*ANATOMI PERBANDINGAN
*EMBRIOLOGY PERBVANDINGAN
*PENYEBARAN GEOGRAFI

5.VARIASI GENETIKA
*MUTASI
*REKOMBINASI GEN
*SELEKSI ALAM

6.SPESIASI

7.PRIMATA

8.RAS MANUSIA
*MONGOLOID
*KAUKASOID
*NEGROID
*AUSTRALOID

9. HUBUNGAN EVOLUSI, GENETIKA, DAN LINGKUNGAN

SELAMAT BELAJAR..............
PESAN PAK JOKO____JANGAN LUPA BISMILLAH DULU SEBELUM MULAI BELAJAR

MATERI INI BAHASAN MATA KULIAH EVOLUSI

JOKO ARIYANTO,SSi,MSi

TTD

SELEKSI ALAM

Seleksi alam yang dimaksud dalam teori evolusi adalah teori bahwa makhluk hidup yang tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya lama kelamaan akan punah. Yang tertinggal hanyalah mereka yang mampu beradaptasi dengan lingkungannya. Dan sesama makhluk hidup akan saling bersaing untuk mempertahankan hidupnya.

Tapi hal ini, jika kita lihat pada dunia semut maka tidaklah beralasan. Karena untuk mempertahankan hidupnya justru mereka saling bekerja sama. Begitu juga pada dunia lebah. Ataupun kerjasama antara hiu dengan ikan-ikan kecil yang membersihkan bakteri-bakteri di tubuhnya.Ikan-ikan kecil itu misalnya remora

Selain seleksi alam, terdapat juga seleksi seksual.

Contoh seleksi alam misalnya yang terjadi pada kupu-kupu biston betularia. Kupu-kupu biston betularia putih sebelum terjadinya revolusi industri jumlahnya lebih banyak daripada kupu-kupu biston betularia hitam. Namun setelah terjadinya revolusi industri, jumlah kupu-kupu biston betularia putih lebih sedikit daripada kupu-kupu biston betularia hitam. Ini terjadi karena ketidakmampuan kupu-kupu biston betularia putih untuk beradaptasi dengan lingkungan yang baru. Pada saat sebelum terjadinya revolusi di Inggris, udara di Inggris masih bebas dari asap industri, sehingga populasi kupu-kupu biston betularia hitam menurun karena tidak dapat beradaptsi dengan lingkungannya. namun setelah revolusi industri, udara di Inggris menjadi gelap oleh asap dan debu industri, sehingga populasi kupu-kupu biston betularia putih menurun karena tidak dapat beradaptasi dengan lingkungan, akibatnya mudah ditangkap oleh predatornya.

REKOMBINASI GEN

Pengertian dan arti definisi rekombinasi gen adalah penggabungan beberapa gen induk jantan dan betina ketika pembuahan ovum oleh sperma yang menyebabkan adanya susunan pasangan gen yang berbeda dari induknya. Akibatnya adalah lahirnya varian spesies baru.

Genetika (dari bahasa Yunani γέννω atau genno yang berarti "melahirkan") merupakan cabang biologi yang penting saat ini. Ilmu ini mempelajari berbagai aspek yang menyangkut pewarisan sifat dan variasi sifat pada organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion). Ada pula yang dengan singkat mengatakan, genetika adalah ilmu tentang gen. Nama "genetika" diperkenalkan oleh William Bateson pada suatu surat pribadi kepada Adam Chadwick dan ia menggunakannya pada Konferensi Internasional tentang Genetika ke-3 pada tahun 1906.

Bidang kajian genetika dimulai dari wilayah molekular hingga populasi (lihat entri biologi). Secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan

• material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik),
• bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan
• bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain (pewarisan genetik).

Meskipun orang biasanya menetapkan genetika dimulai dengan ditemukannya kembali naskah artikel yang ditulis Gregor Mendel pada tahun 1900, sebetulnya kajian genetika sudah dikenal sejak masa prasejarah, seperti domestikasi dan pengembangan trah-trah murni (pemuliaan) ternak dan tanaman. Orang juga sudah mengenal efek persilangan dan perkawinan sekerabat serta membuat sejumlah prosedur dan peraturan mengenai hal tersebut sejak sebelum genetika berdiri sebagai ilmu yang mandiri. Silsilah tentang penyakit pada keluarga, misalnya, sudah dikaji orang sebelum itu. Kala itu, kajian semacam ini disebut "ilmu pewarisan" atau hereditas.

Awal mula dan konsep dasar

Awal mula

Sejumlah percobaan terdokumentasi yang terkait dengan genetika telah banyak dilakukan pada masa sebelum Mendel, yang kelak banyak membantu memberikan bukti bagi teori Mendel. Percobaan-percobaan itu misalnya adalah sebagai berikut.

• Pembuatan Raphanobrassica melalui persilangan lobak dan kubis pada abad ke-17 oleh Köhlreuter, seorang pemulia sayuran berkebangsaan Jerman, untuk menghasilkan tanaman yang menghasilkan umbi dan krop kubis sekaligus, meskipun tidak berhasil.
• Penemuan dan penjelasan tentang pembuahan berganda pada tumbuhan berbunga (Magnoliophyta) oleh E. Strassburger (1878) dan S. Nawaschin (1898);
• Percobaan terhadap ribuan persilangan oleh Charles Darwin pada abad ke-19 yang hasilnya diterbitkan pada 1896 dengan judul The variation of animals and plants under domestication) dan berhasil mengidentifikasi adanya penurunan penampilan pada generasi hasil perkawinan sekerabat (depresi inbred) dan penguatan penampilan pada hasil persilangan antarinbred (heterosis) meskipun dia tidak bisa memberikan penjelasan;
• Usaha menjelaskan kemiripan antara orang tua dan anak oleh Karl Pearson melalui metode regresi (yang malah menjadi dasar dari banyak teknik statistika moderen).

Pada masa pra-Mendel, orang belum mengenal gen dan kromosom (meskipun DNA sudah diekstraksi namun pada abad ke-19 belum diketahui fungsinya). Saat itu orang masih beranggapan bahwa sifat diwariskan lewat sperma (tetua betina tidak menyumbang apa pun terhadap sifat anaknya).

Peletakan dasar ilmiah melalui percobaan sistematik baru dilakukan pada paruh akhir abad ke-19 oleh Gregor Johann Mendel. Ia adalah seorang biarawan dari Brno (Brünn dalam bahasa Jerman), Kekaisaran Austro-Hungaria (sekarang bagian dari Republik Ceko). Mendel disepakati umum sebagai 'pendiri genetika' setelah karyanya "Versuche über Pflanzenhybriden" atau Percobaan mengenai Persilangan Tanaman (dipublikasi cetak pada tahun 1866) ditemukan kembali secara terpisah oleh Hugo de Vries, Carl Correns, dan Erich von Tschermak pada tahun 1900. Dalam karyanya itu, Mendel pertama kali menemukan bahwa pewarisan sifat pada tanaman (ia menggunakan tujuh sifat pada tanaman kapri, Pisum sativum) mengikuti sejumlah nisbah matematika yang sederhana. Yang lebih penting, ia dapat menjelaskan bagaimana nisbah-nisbah ini terjadi, melalui apa yang dikenal sebagai 'Hukum Pewarisan Mendel'.

[] Konsep dasar

Dari karya ini, orang mulai mengenal konsep gen (Mendel menyebutnya 'faktor'). Gen adalah pembawa sifat. Alel adalah ekspresi alternatif dari gen dalam kaitan dengan suatu sifat. Setiap individu disomik selalu memiliki sepasang alel, yang berkaitan dengan suatu sifat yang khas, masing-masing berasal dari tetuanya. Status dari pasangan alel ini dinamakan genotipe. Apabila suatu individu memiliki pasangan alel sama, genotipe individu itu bergenotipe homozigot, apabila pasangannya berbeda, genotipe individu yang bersangkutan dalam keadaan heterozigot. Genotipe terkait dengan dengan sifat yang teramati. Sifat yang terkait dengan suatu genotipe disebut fenotipe.

Kronologi perkembangan genetika

Setelah penemuan ulang karya Mendel, genetika berkembang sangat pesat. Perkembangan genetika sering kali menjadi contoh klasik mengenai penggunaan metode ilmiah dalam ilmu pengetahuan atau sains.

Berikut adalah tahapan-tahapan perkembangan genetika:

1859 Charles Darwin menerbitkan The Origin of Species, sebagai dasar variasi genetik.;

1865 Gregor Mendel menyerahkan naskah Percobaan mengenai Persilangan Tanaman;

1878 E. Strassburger memberikan penjelasan mengenai pembuahan berganda;

1900 Penemuan kembali hasil karya Mendel secara terpisah oleh Hugo de Vries (Belgia), Carl Correns (Jerman), dan Erich von Tschermak (Austro-Hungaria) ==> awal genetika klasik;

1903 Kromosom diketahui menjadi unit pewarisan genetik;

1905 Pakar biologi Inggris William Bateson mengkoinekan istilah 'genetika';

1908 dan 1909 Peletakan dasar teori genetika populasi oleh Weinberg (dokter dari Jerman) dan secara terpisah oleh James W. Hardy (ahli matematika Inggris) ==> awal genetika populasi;

1910 Thomas Hunt Morgan menunjukkan bahwa gen-gen berada pada kromosom, menggunakan lalat buah (Drosophila melanogaster) ==> awal sitogenetika;

1913 Alfred Sturtevant membuat peta genetik pertama dari suatu kromosom;

1918 Ronald Fisher (ahli biostatistika dari Inggris) menerbitkan On the correlation between relatives on the supposition of Mendelian inheritance (secara bebas berarti "Keterkaitan antarkerabat berdasarkan pewarisan Mendel"), yang mengakhiri perseteruan antara teori biometri (Pearson dkk.) dan teori Mendel sekaligus mengawali sintesis keduanya ==> awal genetika kuantitatif;

1927 Perubahan fisik pada gen disebut mutasi;

1928 Frederick Griffith menemukan suatu molekul pembawa sifat yang dapat dipindahkan antarbakteri (konjugasi);

1931 Pindah silang menyebabkan terjadinya rekombinasi;

1941 Edward Lawrie Tatum and George Wells Beadle menunjukkan bahwa gen-gen menyandi protein, ==> awal dogma pokok genetika;

1944 Oswald Theodore Avery, Colin McLeod and Maclyn McCarty mengisolasi DNA sebagai bahan genetik (mereka menyebutnya prinsip transformasi);

1950 Erwin Chargaff menunjukkan adanya aturan umum yang berlaku untuk empat nukleotida pada asam nukleat, misalnya adenin cenderung sama banyak dengan timin;

1950 Barbara McClintock menemukan transposon pada jagung;

1952 Hershey dan Chase membuktikan kalau informasi genetik bakteriofag (dan semua organisme lain) adalah DNA;

1953 Teka-teki struktur DNA dijawab oleh James D. Watson dan Francis Crick berupa pilin ganda (double helix), berdasarkan gambar-gambar difraksi sinar X DNA dari Rosalind Franklin ==> awal genetika molekular;

1956 Jo Hin Tjio dan Albert Levan memastikan bahwa kromosom manusia berjumlah 46;

1958 Eksperimen Meselson-Stahl menunjukkan bahwa DNA digandakan (direplikasi) secara semikonservatif;

1961 Kode genetik tersusun secara triplet;

1964 Howard Temin menunjukkan dengan virusRNA bahwa dogma pokok dari tidak selalu berlaku;

1970 Enzim restriksi ditemukan pada bakteri Haemophilus influenzae, memungkinan dilakukannya pemotongan dan penyambungan DNA oleh peneliti (lihat juga RFLP) ==> awal bioteknologi moderen;

1977 Sekuensing DNA pertama kali oleh Fred Sanger, Walter Gilbert, dan Allan Maxam yang bekerja secara terpisah. Tim Sanger berhasil melakukan sekuensing seluruh genom Bacteriofag Φ-X174;, suatu virus ==> awal genomika;

1983 Perbanyakan (amplifikasi) DNA dapat dilakukan dengan mudah setelah Kary Banks Mullis menemukan Reaksi Berantai Polymerase (PCR);

1985 Alec Jeffreys menemukan teknik sidik jari genetik.

1989 Sekuensing pertama kali terhadap gen manusia pengkode protein CFTR penyebab cystic fibrosis;

1989 Peletakan landasan statistika yang kuat bagi analisis lokus sifat kuantitatif (analisis QTL) ;

1995 Sekuensing genom Haemophilus influenzae, yang menjadi sekuensing genom pertama terhadap organisme yang hidup bebas;

1996 Sekuensing pertama terhadap eukariota: khamir Saccharomyces cerevisiae;

1998 Hasil sekuensing pertama terhadap eukariota multiselular, nematoda Caenorhabditis elegans, diumumkan;

2001 Draf awal urutan genom manusia dirilis bersamaan dengan mulainya Human Genome Project;

2003 Proyek Genom Manusia (Human Genome Project) menyelesaikan 99% pekerjaannya pada tanggal (14 April) dengan akurasi 99.99% [1]

Cabang-cabang Genetika

Genetika berkembang baik sebagai ilmu murni maupun ilmu terapan. Cabang-cabang ilmu ini terbentuk terutama sebagai akibat pendalaman terhadap suatu aspek tertentu dari objek kajiannya.

Cabang-cabang murni genetika :

• genetika molekular
• genetika sel (sitogenetika)
• genetika populasi
• genetika kuantitatif
• genetika perkembangan

Cabang-cabang terapan genetika :

• genetika kedokteran
• ilmu pemuliaan
• rekayasa genetika atau rekayasa gen

Bioteknologi merupakan ilmu terapan yang tidak secara langsung merupakan cabang genetika tetapi sangat terkait dengan perkembangan di bidang genetika.

Genetika arah-balik (reverse genetics)

Kajian genetika klasik dimulai dari gejala fenotipe (yang tampak oleh pengamatan manusia) lalu dicarikan penjelasan genotipiknya hingga ke aras gen. Berkembangnya teknik-teknik dalam genetika molekular secara cepat dan efisien memunculkan filosofi baru dalam metodologi genetika, dengan membalik arah kajian. Karena banyak gen yang sudah diidentifikasi sekuensnya, orang memasukkan atau mengubah suatu gen dalam kromosom lalu melihat implikasi fenotipik yang terjadi. Teknik-teknik analisis yang menggunakan filosofi ini dikelompokkan dalam kajian genetika arah-balik atau reverse genetics, sementara teknik kajian genetika klasik dijuluki genetika arah-maju atau forward genetics

Pengertian (dari Society of American Foresters): Biodiversitas mengacu pada macam dan kelimpahan spesies, komposisi genetiknya, dan komunitas, ekosistem dan bentang alam di mana mereka berada.

Definisi yang lain menyatakan bahwa biodiversitas sebagai diversitas kehidupan dalam semua bentuknya, dan pada semua level organisasi. Dalam semua bentuknya menyatakan bahwa biodiversitas mencakup tumbuhan, binatang, jamur, bakteri dam mikroorganisme yang lain. Semua level organisasi menunjukkan bahwa biodiversitas mengacu pada diversitas gen, speses dan ekosistem.

Diversitas genetik mencakup variasi dalam material genetik, seperti gen dan khromosom. Diversitas spesies (taksonomi) kebanyakan diintepretasikan sebagai variasi di antara dan di dalam spesies (termasuk spesies manusia), mencakup variasi satuan taksonomi seperti filum, famili, genus dsb.

Diversitas genetik merupakan titik awal dalam memahami dimensi dari isu biodiversitas, tetapi pada level spesies dan ekosistem bidang kehutanan memiliki pengaruh besar.

Diversitas ekosistem atau bahkan dinamakan diversitas biogeografik berkaitan dengan variasi di dalam wilayah (region) biogeografik, bentang alam (landscape) dan habitat. Kita harus menyadari bahwa biodiversitas selalu peduli dengan variabilitas makhluk hidup dalam area atau wilayah yang spesifik.

Belum semua aspek biodiversitas sudah diberikan nama. Masih terdapat banyak bentuk variasi, seperti variasi musiman, variasi non-genetik disebabkan oleh pengaruh lingkungan (variasi fenotipik). Juga terdapat variasi karena perbedaan di antara fase kehidupan (diversitas ontogenik) dan mode kehidupan (diversitas kultural). Namun, tiga bentuk diversitas tersebut di atas boleh dikatakan merupakan dimensi biodiversitas yang utama.

Biodiversitas juga mengacu pada macam struktur ekologi, fungsi atau proses pada semua level di atas. Biodiversitas terjadi pada skala spasial yang mulai dari tingkat lokal ke regional dan global.

Biodiversitas dapat pula dikelompokkan ke dalam: diversitas komposisional, struktural dan fungsi

Diversitas komposisional mencakup apa yang dikenal dengan diversitas spesies termasuk diversitas genetik dan ekosistem. Menjaga diversitas genetik sangat penting bagi eksistensi diversitas spesies, sedangkan menjaga diversitas ekosistem penting untuk menyediakan habitat yang diperlukan untuk mengonservasi berbagai spesies.

Diversitas struktural berkaitan dengan susunan spasial unit-unit fisik. Pada level tegakan, diversitas struktural dapat dikarakterisasi dengan jumlah strata dalam hutan, misalnya kanopi tumbuhan utama, subkanopi, semak, tumbuhan herba. Pada level bentang alam, diversitas struktural dapat diukur dengan distribusi kelas-kelas umur pada suatu hutan atau susunan spasial dari ekosistem yang berbeda.

Diversitas fungsional merupakan variasi dalam proses-proses ekologi, seperti pendauran unsur hara atau aliran energi. Ini merupakan komponen yang paling sulit untuk diukur dan dipahami.

Perlu dipahami bahwa ketiga komponen diversitas tersebut saling berkaitan. Misalnya, perubahan dalam diversitas komposisional dan struktural, mengakibatkan perubahan dalam proses-proses ekologi.

Ahli ekologi memberdakan biodiversitas pada skala spasial pada tiga kategori: alpha, beta dan gamma . Diversitas alpha adalah diversitas di dalam suatu habitat. Diversitas beta merupakan diversitas di antara habitat, sedangkan diversitas gamma merupakan diversitas di antara geografi (diversitas skala geografi).

Diversitas genetik

Diversitas genetik terdapat dalam empat level organisasi: di antara spesies, di antara populasi, di dalam populasi dan di dalam individu.

Diversitas di antara spesies sudah cukup jelas, sungguhpun kita sering tidak berpikir bahwa perbedaan di antara spesies sebagai manifestasi dari diversitas genetik karena kita dapat membedakan spesies dengan mudah tanpa mengetahui komposisi gennya.

Diversitas genetik di antara populasi dari suatu spesies juga sering sangat besar. Di dunia pertanian misalnya ada berbagai macam varietas (padi, jagung), meskipun ini hasil seleksi buatan. Di spesies pohon perbedaan antara populasi pada spesies yang sama (dikenal dengan istilah provenans) sering besar.

Dalam populasi kebanyakan populasi alami, perbedaan genetik di antara individu sering juga besar. Akhirnya diversitas genetik terdapat di dalam suatu individu bilamana ada dua alel untuk gen yang sama (perbedaan konfigurasi DNA yang menduduki lokus yang sama pada suatu khromosom).

Di masa lalu hanya sedikit perhatian diberikan pada diversitas genetik pada populasi alami, sungguhpun ini sangat krusial bagi kelestarian dari bentuk-bentuk biologi, perkembangan diversitas spesies (evolusi) dan berfungsinya biosfer, ekosistem serta komunitas biologi.

Bersarnya diversitas di dalam suatu spesies tergantung pada jumlah individu, kisaran penyebaran geografinya, tingkat isolasi dari populasi dan sistem genetiknya.

Peran penting juga dilakukan oleh proses-proses seleksi alami dan antropogenik, serta juga faktor-faktor yang berpengaruh pada perubahan spasial dan temporal pada komposisi genetik dari spesies atau populasi.

Diversitas genetik penting bagi kemampuan spesies dan populasi beradaptasi terhadap perubahan kondisi lingkungan dan karena itu merupakan persyaratan bagi kelangsungan hidupnya.

Pada spesies yang berkembang biak secara seksual, setiap populasi lokal mengandung kombinasi gen tertentu. Jadi, suatu spesies merupakan kumpulan populasi yang berbeda secara genetik satu sama lain. Perbedaan genetik ini diwujudkan sebagai perbedaan di antara populasi dalam sifat morfologi, fisiologi, kelakuan, dan sejarah hidup (life history). Dengan kata lain, sifat-sifat genetik (genotipe) mempengaruhi sifat-sifat yang diekspresikan (fenotipe).

Seleksi alami pada awalnya bekerja pada level fenotipik, memihak kepada atau tidak menguntungkan untuk sifat-sifat yang diekspresikan (fenotipe). Lukang gen (gene pool) – agregat total gen pada suatu populasi pada suatu waktu, akan berubah ketika organisme dengan fenotipe yang kompatibel dengan lingkungan akan lebih mampu bertahan hidup dalam jangka lama dan akan berkembang biak lebih banyak dan meneruskan gen-gennya lebih banyak pula ke generasi berikutnya.

Besarnya diversitas genetik dalam populasi lokal sangat bervariasi. Banyak kegiatan konservasi peduli dengan penjagaan diversitas genetik tumbuhan atau hewan. Populasi kecil yang berbiak secara aseksual dan terisolasi, sering memiliki diversitas genetik yang kecil di antara individu, sedangkan pada populasi besar dan berbiak secara seksual sering memiliki variasi yang besar. Dua faktor utama yang bertanggung kepada jawab adanya variasi ini, yaitu cara bereproduksi (seksual atau aseksual) dan ukuran populasi.

Cara reproduksi

Pada populasi seksual, gen direkombinasi pada setiap generasi, menghasilkan genotipe baru. Kebanyakan keturunan spesies seksual mewarisi separuh gennya dari induk betina dan separuhnya lagi dari induk jantan, susunan genetiknya dengan demikian berbeda dengan kedua induknya atau dengan individu yang lain di dalam populasi.

Adanya mutasi yang menguntungkan, yang pada awalnya muncul pada suatu individu dapat direkombinasi dalam kurun waktu tertentu pada populasi seksual. Sebaliknya, keturunan individu aseksual secara genetik identik dengan induknya. Satu-satunya sumber kombinasi gen dalam populasi aseksual adalah mutasi (perubahan dalam material genetik yang diwariskan ke keturunannya). Mutasi mungkin terjadi spontan (kekeliruan dalam replikasi material genetik) atau terjadi karena pengaruh faktor eksternal (misal radiasi dan bahan kimia tertentu). Mutasi terjadi di dalam gen yang terdapat pada molekul DNA- deoxyribonucleic acid.

Populasi aseksual mengakumulasi variasi genetiknya hanya pada laju mutasi genya. Mutasi yang menguntungkan pada individu aseksual yang berbeda tidak mungkin mengalami rekombinasi gen dan muncul pada suatu individu seperti layaknya pada populasi seksual. Kombinasi gen yang menguntungkan akan lebih besar pada populasi seksual daripada populasi aseksual.

Ukuran populasi

Dalam jangka panjang, diversitas genetik akan lebih lestari dalam populasi besar daripada dalam populasi kecil. Melalui efek damparan genetik (genetic drift- perubahan dalam lukang gen dari suatu populasi kecil yang berlangsung semata-mata karena proses kebetulan), suatu sifat genetik dapat hilang dari populasi kecil dengan cepat.

Sebagai contoh, populasi memiliki dua atau lebih bentuk gen (dinamakan alel). Tergantung alel mana suatu individu mewarisi, suatu fenotipe tertentu akan dihasilkan. Bila populasi tetap berukuran kecil dalam jangka waktu lama, mereka mungkin kehilangan salah satu alel dari setiap gen karena proses kebetulan. Kehilangan alel terjadi karena eror sampling. Ketika beberapa individu kawin, mereka bertukar gen. Bayangkan awalnya separuh populasi memiliki satu bentuk gen tertentu, dan separuhnya populasi yang lain memiliki bentuk gen yang lain. Karena kebetulan, dalam populasi kecil pertukaran gen dapat mengakibatkan semua individu pada generasi berikutnya memiliki alel yang sama. Satu-satunya cara bagi populasi ini mengadung variasi dari gen ini lagi adalah melalui mutasi gen atau imigrasi individu dari populasi lain. Meminimalkan kehilangan diversitas genetik pada populasi kecil merupakan problem utama yang dihadapi dalam upaya konservasi.

Genotipe AB BC

Alel A B x B C

Genotipe F1 BB

Diversitas spesies (taksonomi)

• Prokaryot : 5.500 spesies terdiri dari bakteri
• Eukaryot :

- kerajaan tumbuhan (plantae) : lumut-lumutan (17.000 spesies), pakuan, cycad, konifer (750 spesies), ginko, tumbuhan berbunga (250.000 spesies),

- kerajaan hewan : karang (5.000 spesies), coleonterata (9.000 spesies), echinoderm (6.100 spesies), artoprod (750.000 spesies), ikan (19.000 spesies), amfibi (4.000 spesies), reptil (6.300 spesies), burung (9.000 spesies), mamal (4.100 spesies)

- Prostista dan jamur: 47.000 spesies.

Diversitas ekosistem (biogeografik)

Diversitas spesies ditentukan tidak hanya oleh jumlah spesies di dalam komunitas biologi, misalnya kekayaan spesies (species richness), tetapi juga oleh kelimpahan relatif individu (relative abundance) dalam komunitas.

Kelimpahan spesies merupakan jumlah individu per spesies dan kelimpahan relatif mengacu pada kemerataan distribusi individu di antara spesies dalam suatu komunitas.

Dua komunitas mungkin sama-sama kaya dalam spesies, tetapi berbeda dalam kelimpahan relatif. Misalnya, dua komunitas mungkin masing-masing mengandung 10 spesies dan 500 individu, tetapi pada komunitas yang pertama semua spesies sama-sama umum (misal, 50 individual untuk setiap spesies), sementara pada komunias yang kedua satu spesies secara signifikan jumlahnya lebih banyak daripada empat spesies yang lain. Maka komunitas pertama dikatakan memiliki kelimpahan relatif yang lebih tinggi daripada komunitas kedua.

Komponen diversitas spesies ini merespons berbeda pada kondisi habitat yang berbeda. Suatu wilayah yang tidak memiliki variasi habitat yang luas biasanya miskin spesies, tetapi beberapa spesies yang mampu menduduki wilayah ini mungkin berlimpah karena kompetisi dengan spesies lain untuk sumberdaya akan berkurang.

Tren dalam kekayaan spesies mungkin mengindikasikan kondisi masa lalu dan sekarang dari suatu wilayah. Kontinen antartika memiliki sedikit spesies karena lingkungannya yang keras, tetapi pulau-pulau kecil di tengah samudra miskin akan spesies karena sulit dicapai dari lokasi lain.

Gradien global juga berpengaruh pada kekayaan spesies. Gradien yang paling nyata adalah garis lintang; terdapat lebih banyak spesies di daerah tropis daripada di daerah temperit. Faktor-faktor ekologis berperan dalam perbedaan ini. Temperatur lebih tinggi, kepastian iklim, dan musim tumbuh yang lebih lama menciptakan habitat yang lebih kondusif sehingga menghasilkan diversitas spesies yang lebih besar. Hutan hutan hujan yang paling beragam, padang rumput tropis lebih beragam daripada padang rumput temperit.

Faktor lain yang berpengaruh pada kekayaan spesies pada suatu area adalah jarak atau barier yang memisahkan area tersebut dengan sumber spesies. Probabilitas bahwa spesies akan mencapai suatu pulau di samudra atau lembah terisolasi adalah kecil. Binatang terutama yang tidak terbang kemungkinanannya juga kecil mencapai area seperti ini.

Berdasarkan pengalaman tumbuhan dan hewan pada suatu wilayah berbeda dengan wilayah lain. Mengapa terjadi ? Mengapa spesies yang sama tidak dijumpai pada suatu wilayah meskipun kondisinya cocok untuk berkembang?

Kondisi genografis di seluruh dunia yang memiliki kondisi lingkungkan yang sama mampu menghasilkan tipe biota yang sama. Situasi ini secara efektif memisahkan biosfer ke dalam biom – komunitas ekologi yang memiliki kondisi iklim dan fitur geologi yang sama yang mendukung spesies dengan strategi hidup dan adaptasi yang sama.

Hutan hujan tropis merupakan salah satu tipe bioma terestrial, ini terletak pada beberapa tempat di bumi di mana kondisi iklim dan geologi menghasilkan lingkungan yang mirip. Bioma hutan hujan tropis mengandung komunitas biologi yang secara umum sama, tetapi spesiesnya tidak sama dari satu hutan tropis ke hutan tropis yang lain. Tetapi, setiap hutan tropis akan mengandung organisme yang secara ekologis ekuivalen, yaitu spesies berbeda tetapi memiliki siklus hidup serupa dan cara beradaptasi yang mirip pada kondisi lingkungan.

Penyebaran hewan dan tumbuhan yang unik pada berbagai bioma tidak dapat hanya dijelaskan melalui faktor iklim dan zonasi lintang. Peristiwa geologis seperti damparan kontinen dan kondisi iklim masa lalu harus dipertimbangkan juga.