Mekanisme Evolusi

Proses evolusi dapat terjadi karena variasi genetik dan seleksi alam. Adanya variasi genetik akan memunculkan sifat-sifat baru yang akan diturunkan. Variasi genetik ini disebabkan karena adanya mutasi gen.

Seleksi alam juga merupakan mekanisme evolusi. Individu-indivu akan beradaptasi dan berjuang untuk mempertahankan hidupnya, sehingga individu akan mengalami perubahan morfologi, fisiologi, dan tingkah laku.

Faktor-faktor yang berpengaruh di dalam mekanisme evolusi antara lain seperti berikut.

1. Mutasi

Peristiwa mutasi akan mengakibatkan terjadinya perubahan frekuensi gen, sehingga akan mempengaruhi fenotipe dan genotipe. Mutasi dapat bersifat menguntungkan dan merugikan. Sifat menguntungkan maupun merugikan tersebut terjadi jika:

a. dapat menghasilkan sifat baru yang lebih menguntungkan,
b. dapat menghasilkan spesies yang adaptif,
c. memiliki peningkatan daya fertilitas dan viabilitas.

Selain menguntungkan, ada kemungkinan mutasi bersifat merugikan yaitu menghasilkan sifat-sifat yang berkebalikan dengan sifat-sifat di atas. Untuk mengetahui angka laju mutasi, dapat dicontohkan dengan perhitungan seperti berikut:

Jumlah populasi spesies 300.000. Jumlah generasi spesies itu sebesar 6000, sedangkan angka laju mutasi per gen 1 : 100 000. Jumlah gen yang mampu bermutasi dalam individu 1000. Perbandingan mutasi yang menguntungkan dan merugikan 1 : 1000. Berapakah mutasi gen yang menguntungkan selam spesies itu ada?

Jawab:
a) Perhitungan jumlah gen yang bermutasi.

Sehingga jumlah mutasi gen yang menguntungkan:

b) Jadi pada setiap generasi mutasi yang bersifat menguntungkan:

c) Sehingga mutasi gen yang menguntungkan selama spesies itu ada adalah: 6000x3000 = 18.000.000

2. Seleksi Alam dan Adaptasi

Proses adaptasi akan diikuti dengan proses seleksi. Individu yang memiliki adaptasi yang baik akan dapat mempertahankan hidupnya, memiliki resistensi yang tinggi dan dapat melanjutkan keturunannya. Sedangkan individu yang tidak dapat beradaptasi akan mati selanjutnya akan punah. 

3. Aliran Gen

Dengan adanya aliran gen maka akan terjadi perpindahan alel di antara populasi-populasi melalui migrasi dan individu yang kawin.

4. Perkawinan yang Tidak Acak

Perkawinan tak acak dapat mengakibatkan alel yang membawa sifat lebih disukai akan menjadi lebih sering dijumpai dalam populasi, sedangkan alel dengan sifat yang tidak disukai akan berkurang dan mungkin akan hilang dari populasi. Perkawinan yang terjadi antar keluarga dekat dapat mengakibatkan frekuensi gen abnormal atau gen resesif.

5. Gen Drift

Genetik Drift merupakan perubahan secara acak pada frekuensi gen dari populasi kecil yang terisolasi. Keadaan ini dapat Anda jumpai pada populasi terisolir kaum Amish di Amerika, ternyata ada yang membawa alel yang menyebabkan sifat cebol satu dari setiap seribu kelahiran.

Hasil perkawinan secara acak tidak akan mengubah populasi tertentu. Penghitungan populasi secara acak tersebut dapat ditentukan dengan hukum Hardy Weinberg. Hukum Hardy Weinberg menyatakan bahwa frekuensi gen dalam populasi dapat tetap distabilkan dan tetap berada dalam keseimbangan dari satu generasi. Syarat terjadinya prinsip ini adalah:

a. perkawinan secara acak,
b. tidak ada seleksi alam,
c. jumlah populai besar,
d. tidak terjadinya mutasi maju atau surut,
e. tidak ada migrasi.

Secara umum, hukum Hardy Weinberg dapat dirumuskan sebagai berikut:

a. Bila frekuensi alel A di dalam populasi diumpamakan p
b. Frekuensi alel a diumpamakan q
c. Hasil perkawinan heterozigote antara Aa × Aa akan diperoleh hasil sebagai berikut:

1) Homozigot dominan AA = p × p = p²
2) Heterozigot 2 Aa = 2p × q = 2pq
3) Homozigot resesif = aa = q × q = q²

Sehingga persamaan rumusnya adalah:

Contoh soal:
1. Pada suatu populasi yang berpenduduk 10.000 orang terdapat 25 orang yang menderita albino. Berapa persentase orang yang normal dan orang carier albino?

Jawab:
Sifat albino dikendalikan oleh gen homozigot resesif yaitu aa
aa = q²

2. Pada suatu populasi terdapat 9 orang penderita kidal dari 10.000 orang. Berapakah jumlah orang yang normal carier?

Jawab:

3. Pada suatu populasi terdapat kelompok orang merasakan PTC (Phenyl Thio Carbonide) sebesar 64%, sedangkan yang bukan perasa PTC adalah 36%.
a. Berapakah frekuensi gen perasa PTC dan bukan perasa PTC?
b. Bagaimana perbandingan frekuensi genotipnya?

Jawab:
Sifat perasa PTC dikendalikan oleh gen T dan bukan perasa dikendalikan oleh gen t.
a. Orang perasa PTC (genotipe TT dan Tt) adalah 64% dan orang yang bukan perasa PTC adalah:

 b. Perbandingan frekuensi genotipenya

 Jadi, perbandingan frekuensi genotipenya adalah 16 : 48 : 36

4. Dari 100 siswa SMA Harapan telah diperiksa golongan darahnya dan diperoleh hasil sebagai berikut:
Siswa bergolongan darah 

A = 280 orang
B = 170 orang
AB = 190 orang
O = 360 orang
Tentukanlah frekuensi alel IA, IB dan IO pada siswa tersebut!

5. Di Pulau Jawa ditemukan persentase laki-laki buta warna sebesar 4%. Tentukan persentase wanita buta warna dan wanita carier!

Jawab:
a. Genotipe laki-laki buta warna X^cbY
Frekuensi alel CB untuk normal p dan frekuensi alel cb untuk buta warna adalah q.
Maka laki-laki buta warna = X^cbY atau cb = q
q = 4%
q = 0,04
jika p + q = 1, maka p = 1 – q
p = 1 – 0,04
p = 0,96

b. Wanita buta warna X^cbX^cb atau cbcb
cbcb = q² = (0,04)² = 0,0016
Jadi persentase wanita buta warna adalah
= 0,0016 × 100%
= 0,16%

c. Wanita carier X^CBX^cb dan CBcb
CBcb = 2pq = 1 × 0,9 × 0,04
= 0,036

Jadi, persentase wanita carier adalah
= 0,036 x 100%
= 3,6%


6. Dalam pemeriksaan darah dan gen sistem ABO pada penduduk kota baru diketahui penduduk bergolongan A = 11% dan penduduk dengan golongan darah O = 25%. Berapa persen penduduk yang mempunyai golongan darah B dan AB?

Jawab:
Untuk golongan darah O = r = 25%