Mekanisme Evolusi: Mengungkap Rahasia Perubahan Makhluk Hidup
Evolusi adalah proses dimana populasi berubah seiring waktu. Nah bagaimana populasi bisa berubah? Umumnya kita akan belajar terlebih dahulu mengenai frekuensi alel yang berbeda dalam populasi. Alel adalah bentuk alternative dari gen yang sama yang menempati lokasi yang sama pada suatu kromosom. Alel sering dikaitkan dengan fenotipe atau sifat yang berbeda. Fenotipe didefiniskan sebagai karakteristik fisik atau biokimia yang dapat diamati dari suatu organisme, ditentukan oleh susunan genetic dan pengaruh lingkungan, misalnya warna kulit pada kacang polong, bentuk paruh pada burung, tinggi badan pada manusia.
Kegiatan yang berkontribusi terhadap perubahan frekuensi alel seperti, seleksi alam, mutasi, penyipangan genetic (genetic drift) disebut sebagai mekanisme evolusi.
1. Seleksi alamÂ
Menurut The American Heritage Science Dictionary, seleksi alam adalah suatu proses di mana organisme-organisme yang lebih baik penyesuaiannya terhadap lingkungan akan menghasilkan keturunan yang lebih banyak dibanding yang lain. Sebagai hasil dari seleksi alam, proporsi organisme suatu spesies dengan karakteristik yang bersifat adaptif terhadap lingkungan akan meningkat pada masing-masing generasi. Pengaruh seleksi alam dalam penurunan frekuensi suatu sifat dalam suatu populasi berlangsung dengan tiga cara sebagai berikut:
- Seleksi terarah (directional selection), menghasilkan penurunan varian genetik suatu populasi ketika seleksi alam lebih memilih fenotipe rata-rata dan melakukan seleksi terhadap variasi ekstrem. dan frekuensi alel yang mendasari sifat "ekstrim" tersebut meningkat seiring waktu. Sebagai contoh Perubahan warna ngengat dari terang menjadi gelap akibat pencemaran lingkungan merupakan contoh seleksi terarah.
- Seleksi penstabilan (stabilizing selection), bekerja terhadap fenotip ekstrim dan menyukai varian antara yang lebih umum. Seleksi ini mengurangi variasi dan mempertahankan keadaan yang tetap pada suatu waktu tertentu untuk suatu fenotip khusus. Misalnya, jika tanaman yang terlalu pendek tidak mendapat cukup sinar matahari dan tanaman yang terlalu tinggi rentan terhadap kerusakan akibat angin, maka tanaman dengan tinggi sedang akan lebih mungkin bertahan dan meneruskan informasi genetiknya.
- Seleksi mengganggu (diversifying selection), meningkatkan keragaman genetik ketika seleksi alam menyeleksi dua atau lebih fenotipe ekstrem yang masing-masing mempunyai keunggulan spesifik. Dalam seleksi diversifikasi atau disruptif, fenotip rata-rata atau menengah sering mengalami penurunan frekuensi dibandingkan fenotip ekstrem. Contohnya adalah burung scrub jay, Meskipun burung-burung ini merupakan bagian dari spesies yang sama dan hidup di pulau kecil yang sama, dua populasi berbeda telah terbentuk di antara mereka. Satu populasi tinggal di hutan ek dan memakan biji pohon ek, sehingga anggotanya memiliki paruh yang lebih pendek, dan populasi lainnya tinggal di hutan pinus dan membuka pohon pinus untuk dimakan, sehingga paruh mereka yang lebih panjang memberi mereka keuntungan di sana. Secara teknis, kedua populasi ini dapat kawin silang, namun cenderung tidak terjadi.
2. Mutasi
Mutasi adalah perubahan DNA suatu organisme. Perubahan tersebut dapat terjadi pada saat replikasi DNA sebelum pembelahan sel, namun dapat juga disebabkan oleh faktor lingkungan seperti paparan radiasi atau bahan kimia tertentu. Mutasi pada sel gamet dapat diwariskan kepada keturunannya, yang bertujuan menghadapi perubahan alam yang timbul. Sedangkan pada sel somatik tidak akan diwariskan. Namun, mutasi selalu terjadi pada DNA makhluk hidup, dan tidak semuanya buruk. Faktanya, mutasi bahkan dapat membantu organisme bertahan hidup. Banyak jenis bakteri yang kebal antibiotik disebabkan oleh mutasi yang memungkinkan bakteri tertentu bertahan dari pengobatan antibiotik dan mewariskan gennya kepada keturunannya. Pada akhirnya, mutasi merupakan sumber penting keanekaragaman genetik dalam suatu populasi.
3. Penyipangan Genetic (genetic drift)
Penyimpangan genetik adalah perubahan dalam frekuensi gen dalam suatu populasi. Penyimpangan genetic dapat menghilangkan variasi genetic, hilangnya kemampuan beradaptasi. Factor yang dapat mempengaruhi penyimpangan genetic seperti laju mutasi, struktur populasi tekanan seleksi, ukuran populasi. genetik juga dapat terjadi ketika pembentukan koloni baru oleh beberapa individu yang menempati suatu habitat yang terisolasi. Semakin kecil ukuran populasi koloni baru, maka semakin kecil kemungkinan susunan genetiknya akan mewakili kumpulan gen populasi asalnya.
nailal
