GENETIKA DAN EVOLUSI

1. GENETIKA DAN EVOLUSI oleh : Sri Wahyuni NIM : S 831102048

2. Bab iEVOLUSI DARWIN • FENOMENA EVOLUSI • TEORI EVOLUSI • TEORI EVOLUSI PRA DARWIN • TEORI EVOLUSI DARWIN • TEORI EVOLUSI LAMARCK VERSUS DARWIN • TEORI EVOLUSI WEISSMANN VERSUS DARWIN dan LAMARCK • PETUNJUK EVOLUSI

3. Fenomena evolusi • Perkembangan makhluk hidup dari asal yang sederhana menjadi makhluk hidup yang kompleks dapat diketahui dari penemuan fosil. • Fosil merukan sisa-sisa kehidupan di masa lampau yang telah memabatu. • Sebagai contoh adalah fosil-fosil kuda yang menunjukkan bahwa kuda mengalami tahapan perubahan-perubahan dalam jangka waktu yang relatif lama dari kuda Hyracotherium yang memiliki ukuran tubuh seperti ukuran tubuh kucing menjadi kuda Equus yang ukuran tubuhnya seperti kuda sekarang.

4. Adaptasi dan seleksi alam • Adaptasi dilakukan makhluk hidup dengan tujuan mempertahankan kelangsungan hidupnya • Makkhluk hidup yang mampu beradaptasi akan bertahan hidup dan melakukan reproduksi. Bila tidak mampu beradaptasi maka makhluk hidup tersebut akan mengalami kepunahan

5. Seleksi alam • adaptasi yang yang terjadi warna tubuh ngengat Biston betularia sebelum dan sesudah revolusi industri • Sebelum revolusi industri, ngengat warna terang lebih banyak jumlahnya karena lebih adaptif • Sesudah revolusi industri, yang gelap lebih banyak jumlahnya karena lebih adapatif

6. Jenis Biston betulatria Biston betularia warna gelap Biston betularia warna terang

7. Teori evolusi • Teori evolusi pra Darwin 1. Teori Skala Alami 2. Teologi Alam 3. Carolus Linaeus 4. Erasmus Darwin 5. Thomas Robert Maltus 6. Charles Leyl 7. George Cuvier • Teori evolusi Darwin • Teori Evolusi post Darwin

8. Teori evolusi darwin • Hasil ekspedisi di Galapagos (variasi pada burung Finc ) • Penemuan fosil • Adanya variasi dalam satu keturunan Darwin mengemukakan 4 hipotesis : 1. Tidak ada dua individu yang sama 2. Setiap populasi berkecenderungan bertambah banyak, karena setiap makhluk hidup berkemampuan untuk berkembang biak 3. Untuk perkembangbiakan perlu adanya makanan yang cukup 4. Kenyataan menunjukkan bahwa pertambahan populasi tidak berjalan terus menerus

9. Kenyataan yang dijumpai • Adanya variasi individu di dalam satu keturunan • Bertambah banyaknya populasi • Adanya perjuangan suatu spesies untuk bertahan hidup • Adanya peristiwa seleksi alam. Hanya individu-individu yang memiliki sifat yang sesuai dengan lingkungannya saj, yang dapat memenangkan persaingan dan akan terus hidup dan jumalah akan bertambah banyak. Sedangkan yang tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya akan kalah dan akhirnya jumlah semakin menurun dan akan mengalami kepunahan.

11. Teori darwin • Karya Darwin dalam buku yang berjudul “ On the Origin of the Species by Means of Natural Selections”, yang terbit pada tanggal 24 Nopember 1859, setelah melakukan ekspedisi bersama Henslow dengan kapal H.M.S. Beagle • Dalam karyanya ini Darwin mengemukakan tentang pokok-pokok evolusi, yaitu : • Bahwa makhluk hidup yang ada sekarang berasal dari makhluk pada masa silam • Evolusi terjadi melalui seleksi alam

12. Teori evolusi Darwin tentang seleksi alam • Seleksi alam terjadi karena adanya perbedaan keberhasilan pada reproduksi organisme • Seleksi alam terbentuk dari interaksi antara lingkungan dengan variasi yang dimiliki oleh organisme • Produk seleksi alam adalah adaptasi organisme terhadap lingkungannya

13. Adanya variasi genetik

14. Variasi ....

15. TEORI EVOLUSI LAMARCK VERSUS DARWIN Evolusi pada leher Jerafah menurut Lamark: asal mula berleher pendek (Use and Diuse) Evolusi pada leher Jerafah menurut Darwin : nenek moyang bervariasi berleher panjang dan berleher pendek (Seleksi Alam)

16. TeoriEvolusiLamarck vs Weismann • Weismann berpendapatbahwaperubahanseltubuhakibatpengaruhlingkungantidakdiwariskankepadaketurunannya, sedangkan Lamarck berpendapatsebaliknya. • Weissman membuktikan teorinya dengan menggunakan tikus. Weissman mengawinkan dua ekor tikus yang masing-masing ekornya telah dipotong. Kemudian anak-anak tikus yang sudah dewasa tersebut dipotong ekornya dan dikawinkan dengan sesamanya. • Hasilnya tetap anak-anak tikus yang berekor. Weissman melakukan percobaan ini hingga 21 generasi tikus dan hasilnya tetap sama.

17. Teorievolusi Weismann vs Darwin • Weismann menguatkanteori Darwin, gen untukleherpanjangjerapahbersifatdominan, gen untukleherpendekbersifatresesif. Menurut Weissman perubahan sel-sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan pada keturunannya. • Evolusi menyangkut pewarisan gen-gen melalui sel-sel kelamin. Hal ini bermakna bahwa evolusi berkaitan dengan gejala seleksi alam terhadap faktor-faktor genetik.

18. Petunjuk Evolusi • Fosil • Perbandingan embriologi • Analogi dan homologi organ • Organ tubuh yang tersisa • Petunjuk biokimia • Adanya variasi dalam satu keturunan

19. Bab iiEVOLUSI DAN SPESIASI • EVOLUSI • Evolusi adalah proses perubahan pada seluruh bentuk kehidupan dari satu generasi ke generasi selanjutnya, dan biologi evolusioner mempelajari bagaimana evolusi ini terjadi. Pada setiap generasi, organisme mewarisi sifat-sifat yang dimiliki oleh orang tuanya melalui gen. Perubahan (yang disebut mutasi) pada gen ini akan menghasilkan sifat baru pada keturunan suatu organisme

20. Evolusi .... • Pada populasi suatu organisme, beberapa sifat akan menjadi lebih umum, manakala yang lainnya akan menghilang. • Sifat-sifat yang membantu keberlangsungan hidup dan reproduksi organisme akan lebih berkemungkinan berakumulasi dalam suatu populasi daripada sifat-sifat yang tidak menguntungkan. • Proses ini disebut sebagai seleksi alam • Gaya dorong seleksi alam dapat terlihat dengan jelas pada populasi yang terisolasi, baik oleh karena perbedaan geografi maupun mekanisme lain yang mencegah pertukaran genetika. Dalam waktu yang cukup lama, populasi yang terisolasi ini akan menjadi spesies baru.

21. Evolusi molekuler • Evolusi molekuler meliputi: evolusi makromolekul dan 2) rekonstruksi sejarah evolusi gen dan organisme. • Pada organisme tingkat tinggi, kajian asal-usul organisme sangat diuntungkan oleh keberadaan mitokondria dan kloroplas karena dalam kedua organela seluler tersebut diketahui adanya DNA yang  berbeda dengan DNA kromosom. • Selain itu telah terbukti bahwa DNA mitokondria hanya berasal dari ibu. Untuk inilah telah asal-usul manusia, hewan dan tumbuhan tingkat tinggi banyak dilakukan dengan melakukan analisis DNA mitokondria dengan pendekatan secara molekuler.

22. Spesiasi • Spesiasi membahas tentang transisi mikroevolusi ke makroevolusi. • Proses mikroevolusi  yang terjadi pada populasi, yaitu seleksi alam, perubahan frekuensi gen, pemeliharaan variasi genetik, ekspresi khusus dari variasi gen, evolusi dari kelamin, sejarah hidup dan alokasi seksual, seleksi seksual, dan konflik genetik. • Jembatan antara mikro dan makroevolusi adalah spesiasi, yang bertanggung jawab terhadap keanekaragaman kehidupan

23. Spesiasi merupakan proses pembentukan spesies baru dan berbeda dari spesies sebelumnya melalui proses perkembangbiakan natural dalam kerangka evousi • Two processes by which this can occur: • Anagenesis is the accumulation of heritable traits in a population, that transforms that population into a new species. • Cladogenesis is branching evolution, in which a new species arises as a branch of from the evolutionary tree.  The original species still exists.  This process is the source of biological diversity

25. syarat terjadinya spesiasi 1. Adanyaperubahanlingkungan Adanya bencana alam, glasiasi, vulkanisme, atau akibat pergeseran benua dan proses-proses lainnya menyebabkan perubahan global yang mengakibatkan timbulnya kepunahan masal di muka bumi. Kepunahan masal akan menimbulkan relung-relung kosong, yang dalam waktu yang lama relung-relung tersebut baru terisi.

26. 2. Adanyarelung (niche) yang kosong • Relung merupakan tempat hidup dan interaksi suatu organisme. Suatu spesies selalu menempati relung tertentu. Suatu relung pada umumnya hanya dapat ditempati olh satu jenis saja. • Apabila relung tersebut kosong, berarti tempat itu tidak dihuni oleh suatu organisme. Maka banyak organisme akan berusaha menempati relung tersebut.

27. 3. Adanyakeanekaragamansuatukelompokorganisme • Bila ada suatu organisme yang mempunyai keanekaragaman tinggi maka akan banyak sekali variasi antar individu. Kenekaragaman yang sebelumnya tidak dapat berkembang dengan baik karena adanya pesaing atau predator, kini merupakan peluang bagi organisme tersebut karena pesaing dan predator tersebut telah punah. • Dengan demikian hanya organisme yang cocok dapat mengisi relung yang kosong.

28. Bab iii mekanisme kladogenesis Kladogenesis • Kladistika dianggap sebagai pengembangan dari fenetika, suatu cara pengelompokkan kuantitatif dalam sistematika biologi yang berbasis pada kemiripan morfologi • Keluaran dari kladistika yang pokok adalah kladogram (cladistic dendrogram), suatu diagram percabangan yang dianggap mewakili hubungan kekerabatan di antara organisme/komponen yang dikelompokkan. Kladogram dapat dianggap sebagai pohon evolusi.

29. Klad adalah kajian utama dalam kladistika. Terdapat tiga situasi dalam pengelompokan berdasarkan kladistika: monofili (dari monophyly; bentuk adjektivanya adalah monofiletik, dari monophyletic; sinonimnya adalah holofili), parafili, dan polifili (dari polyphyly). • Monophyletic pertains to a taxon that is derived from a single ancestral species.  only legitimate cladogram type. • Polyphyletic pertains to a taxon whose members were derived from two or more ancestors not common to all members. • Paraphyletic pertains to a taxon that excludes some members that share a common ancestor with members included in the taxon.

30. Klasifikasi kladogenesis

31. MEKANISME EVOLUSI • Mekanisme evolusi terjadi karena adanya variasi genetik dan seleksi alam. Terjadinya variasi genetik karena terjadi mutasi den dan rekombinasi gen • Pada umumnya mutasi bersifat merugikan, tetapi juga ada yang menguntungkan. Dikatakan menguntungkan apabila; 1) menghasilkan spesies yang adaptif, 2) menghasilkan spesies yang memiliki vitalitas dan viabilitas yang tinggi. Sebaliknya dikatakan merugikan apabila; 1) menghasilkan alela yang menyebabkan letal, 2) menghasilkan spesies yang tidak adaptif, 3) menghasilkan spesies yang memiliki vitalitas dan viabilitas rendah. Sejalan dengan berjalannya waktu variasi juga dipengaruhi oleh adanya seleksi alam. Seleksi alam menyebabkan adaptasi pada individu.

32. Hukum Hardy – Weinberg • frekuensi alel dan genotip suatu populasi (gene pool) selalu konstan dari generasi ke generasi dengan kondisi tertentu, kondisi-kondisi tersebut adalah : • 1). Ukuran populasi harus besar • 2). Ada isolasi dari populasi lain artinya tidak ada migrasi • 3). Tidak terjadi mutasi • 4). Terjadi perkawinan secara acak (random) • 5). Tidak terjadi seleksi alam

33. Rumus p + q = 1, maka p = 1- q dan q = 1 – p pp2 + pq + q2 = 1 (AA + 2 Aa + aa) = 1

34. Perubahan Frekuensi Gen (Genotip) pada Populasi • Beberapa faktor yang menyebabkan perubahan keseimbangan dari hukum Hardy-Weinberg dalam populasi adalah : • 1) hanyutan genetik (genetic drift), • 2) arus gen (gene flow), • 3) mutasi, • 4) perkawinan tidak acak, • 5) seleksi alam

35. Perubahan frkuensi gen

36. PROSES SPESIASI • Isolasi Geografi 1. Proses Spesiasi Simpatrik 2. Proses spesiasi tidak simpatri • Spesiasi alopatri • Spesiasi Parapatri • Spesiasi peripatri • Isolasi Reproduksi • Isolasi prazigotik • Isolasi pascazigotik

37. Isolasi prazigotik • Isolasi Habitat • Isolasi Perilaku • Isolasi Musim • Isolasi Mekanik • Isolasi Gametik

38. Isolasi Pascazigotik • Penurunan Ketahanan hidup Hibrida • Kemandulan hibrida (Penurunan fertilitas) • Eleminasi Hibrida karena Seleksi • Kerusakan Hibrida (Hybrid Breakdown)

39. Model spesiasi • Model Pohon evolusi tradisional (Model Gradualisme • Pohon tradisional yang menggambarkan garis keturunan spesies dari tetuanya membentuk banyak sekali cabang yang memisah secara perlahan-lahan, dimana masing-masing spesies baru berkembang dan berevolusi secara terus menerus selama rentang waktu yang panjang • Pohon seperti itu di dasarkan pada ide bahwa perubahan besar terjadi melalui akumulasi banyak perubahan-perubahan kecil,konsep itu memperluas konsep mikroevolusi menjadi perbedaan spesies

40. Model Kesetimbangan Bersela (Punctuated Equilibrium) • spesies mengalami perbedaan akibat beberapa perubahan yang tiba-tiba dan b Satu mekanisme spesiasi mendadak adalah terjadinya perubahan dalam suatu genom, seperti perubahan pada poliploidi. Disamping itu mutasi gen dapat juga dikaitkan dengan perubahan-perubahan yang menghasilkan spesies baruukan melalui perubahan yang bertahap.

41. selesai Terimakasih Atas Perhatiannya