EVOLUSI

1. EVOLUSI

2. ASAL USUL KEHIDUPAN Teori Abiogenesis Percobaan Redi Teori Biogenesis Percobaan Spallanzani Percobaan Pasteur Teori Kosmozoa Evolusi Kimia Evolusi Biologi

3. Percobaan Redi Percobaan Spallanzani Percobaan Pasteur

4. Evolusi Kimia Model perangkat percobaan Miller dan Urey untuk sintesis molekul organik secara abiotik.

5. ASAL USUL PROKARIOT H2O, H2, CH4, NH3 Polimer organik (protenoid) Sel prokariot purba Progenot (sel purba) Monomer organik Protobion ASAL USUL EUKARIOT

6. Evolusi Tumbuhan Alga Tumbuhan lumut Tumbuhan paku Tumbuhan berpembuluh Evolusi Hewan

7. Pengertian Evolusi? • Evolusi : suatu perubahan yang berlangsung sedikit demi sedikit dan memakan waktu yang lama • Evolusi Biologi = perubahan frekuensi gen dalam suatu populasi karena faktor-faktor atau mekanisme evolusi • Mekanisme evolusi • Natural selection • Genetic drift • Mutation • Gene flow • Rekombinasi Seksual

8. Darwin and Wallace, 1850s • Teori Evolusi menganggap bahwa keberadaan spesies tanaman dan hewan berasal dari organisme yang sederhana berjuta-juta tahun yang lalu. • Darwin, On the origin of species, 1859 • Dipengaruhi oleh prinsip uniformitarianisme

9. FENOMENA EVOLUSI Evolusi mempelajari sejarah asal usul makhluk hidup dan keterkaitan genetik antara makhluk hidup satu dengan yang lain Adaptasi pada kaktus dan belalang. Seleksi alam terhadap Biston betularia.

10. Mekanisme Evolusi • Seleksi Alam • Seleksi alam adalah proses bertahap dimana alam menyeleksi bentuk-bentuk yang cocok untuk bertahan hidup dan bereproduksi sesuai dengan kondisi lingkungan yang ada. • Untuk seleksi alam yang bekerja pada suatu populasi harus ada variasi dan kompetisi dalam populasi sebagai bahan seleksi. • Konsep seleksi alam berpendapat bahwa organisme yang lebih cocok dengan lingkungannya akan bertahan dan bereproduksi lebih baik dibanding dengan organisme yang kurang cocok dengan lingkungannya…survival of the fittest

11. Mekanisme Evolusi - Lanjutan • Randomgeneticdrift adalah hilangnya/lepasnya frekuensi allele secara kebetulan atau dapat dikatakan merupakan perubahan acak pada frekuensi gen pada populasi kecil yang disebabkan oleh kematian, migrasi atau isolasi Ada dua kategori penyebab The bottleneck effect danthe founder effect

12. Mutasi adalah perubahan secara acak pada struktur DNA, yang disebabkan oleh faktor eksternal (zat mutagenik) atau faktor internal (kesalahan saat replikasi) • Gene flow, adalah perpidahan materi genetik dari satu populasi ke populasi lainnya, terjadi melalui interbreeding. • Rekombinasi Seksual, terjadi karena proses reproduksi seksual yang menghasilkan keturunan yang dapat berbeda dengan induknya. Pada reproduksi terjadi rekombinasi gen memberi memberi peluang terjadinya variabilitas sehingga berpengaruh terhadap evolusi populasi.

13. Bukti-Bukti Evolusi • Fosil

14. Anatomi Komparatif

15. Embriologi Komparatif

16. Fisiologi Komparatif • Kemiripan faal tubuh dijumpai pada makhluk hidup mulai dari tingkat rendah sampai tingkat tinggi meliputi: • kemiripan dalam faal respiratoria • kemiripan dalam metabolisme • proses sintesis protein • pembentukkan ATP sebagai molekul berenergi tinggi

17. Usaha Domestifikasi • Hasil perjalanan Darwin menunjukkan bahwa spesiasi dapat terjadi karena upaya domestifikasi oleh manusia, misalnya upaya pemuliaan tanaman maupun hewan.

18. Alat Tubuh Yang Tersisa

19. Struktur DNA dan Protein

20. TEORI EVOLUSI Teori Evolusi Sebelum Darwin Teori skala alami dan teologi alam Teori Evolusi Darwin Iguana laut dan variasi burung Finch yang ditemukan Darwin di kepulauan Galapagos.

21. Perbandingan Teori Evolusi Darwin, Weismann, dan Lamarck Teori evolusi Weismann vs Darwin Weismann menguatkan teori Darwin, gen untuk leher panjang jerapah bersifat dominan, gen untuk leher pendek bersifat resesif Teori evolusi Lamarck vs Weismann Weismann berpendapat bahwa perubahan sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan kepada keturunannya, sedangkan Lamarck berpendapat sebaliknya Teori evolusi Lamarck vs Darwin (a) Lamarck dan (b) Darwin.

22. PETUNJUK EVOLUSI Proses fisika Fosil laba-laba yang terperangkap dalam getah pohon. Fosil Proses kimia Perbandingan Morfologi Divergensi morfologi dan struktur homolog Konvergensi morfologi dan struktur homolog Perbandingan Biokimia Perbandingan asam nukleat Perbandingan Embriologi

23. Konvergensi morfologi pada ikan hiu, pinguin, dan lumba-lumba. Divergensi morfologi pada tungkai depan vertebrata.

24. Perbandingan embrio vertebrata.

25. Mekanisme Evolusi

26. Konteks historis Teori Evolusi Kebudayaan barat menolak ide evoluioner kehidupan Carolus lineustaxonomiide pengelompokan sbg ide dasar evolusi Fosilpalaentologi Konteks evolusi menurut darwin VS Lamarck Darwin memfokuskan pada adaptasi Seleksi alam menyebabkan adaptasi Ilmu yang berkembang:biogeografi,anatomi dan embriologi perbandingan,biologi molekuler

27. Organisme akan terus mengalami perubahan Semua organisme berasal dari organisme sebelumnya Perubahan yang terjadi adalah suatu hal yang bersifat bertahap dan memakan waktu yang cukup lama Mekanisme perubahan evolusioner ini merupakan Proses Seleksi Alam. 4 Poin penting Teori Darwin

28. Title Seleksi Alam : Suatu proses yang terjadi melalui interaksi antara lingkungan dan organisme yang ditunjukkan dengan adanya keberhasilan yang berbeda dalam reproduksi dan bertahan hidup. Date Time Place

29. EVOLUSI & POPULASI Sintesis evolusi modern menggabungkan konsep seleksi darwin dan konsep pewarisan mendell Struktur populasi ditentukan oleh frekuensi allel dan genotipnya (gene pool) Contoh : 500 tumbuhan, 20 berwarna putih,480 merah yang terdiri dari 320 homozigot dan 160 heterozigot.Maka frekuensi allelnya? Teori ini menunjukkan populasi tak berevolusi /ekuilebrum Faktor agar mikroevolusi berkaitan dengan populasiukuran sampling haru besar,tidak ada mutasi,tidak ada seleksi alam,perkawinan acak dan terisolasi dari populasi lain

30. 23.3 The Hardy-Weinberg theorem Contents

31. 23.4 Genetic drift Contents

32. 23.8 Clinical variation in a plant Contents

33. Variasi dalam populasi Variasi intraspesiespolimorfisme ex gol darah Variasi interspesiesvariasi geografis Mutasi dan rekombinasi menyebabkan adanya variasi genetik

34. IDE LAMARCK EVOLUSI TERJADI KARENA PENGARUH LINGKUNGAN TERJADI REDUKSI PADA ORGAN YANG TIDAK DIPAKAI (USE & DISUSE)

35. Proses Seleksi Alam

36. Pengaruh Seleksi Alam Terhadap Populasi Seleksi Alam Distribusi Fenotip Macam seleksi Macam Seleksi : Seleksi Direksional Seleksi Penstabilan Seleksi Pendiversifikasian/disruptif

37. Macam Seleksi • Seleksi Direksional : Model seleksi alam yang memilih satu bentuk ekstrem fenotip dalam suatu populasi, contoh : Populasi serangga yang resisten pestisida

38. Macam Seleksi Seleksi Penstabilan : Model seleksi yang memilih bentuk fenotip antara (intermediet), contoh : Warna cangkang siput yang tidak terlalu terang/gelap

39. Macam Seleksi Seleksi Pendiversifikasian : Model seleksi yang memilih dua bentuk ekstrem, sehingga fenotip antara tereliminasi, contoh : populasi burung finch pemakan biji (Pyrenestes ostrinus) yang terdiri dari jenis paruh besar dan kecil

40. Konsep Spesies Spesies merupakan kelompok populasi yang anggota-anggotanya memiliki kemampuan untuk saling mengawini satu sama lain di alam dan menghasilkan keturunan yang dapat hidup dan fertil.

41. Konsep Spesies Isolasi Reproduktif Reproduksi Mencegah populasi dari spesies yang berbeda untuk saling mengawini

42. Isolasi reproduktif • Isolasi habitat: ex. 2 spesies parasit yang hidup dalam inang yang berbeda • Isolasi Perilaku : perilaku kawin yang berbeda • Isolasi Temporal : 2 spesies yang memiliki masa kawin yang berbeda • Isolasi mekanis : anatomi reproduksi yang berbeda • Isolasi Gametik : karakteristik gamet yang berbeda Terdapat dua konsep isolasi reproduktif : • Isolasi Prazigotik : menghalangi perkawinan antara spesies atau menghalangi pembuahan telur jika anggota spesies yang berbeda berusaha untuk saling mengawini.

43. Isolasi reproduktif • Penurunan ketahanan hidup hibrida ----- ketidaksesuaian genetic akan menggugurkan perkembangan hibrida pada tingkat embrio • Penurunan Fertilitas Hibrida ----- Hibrida steril ---- tidak mampu bereproduksi • Perusakan hibrida --- Jika terbentuk hibrida baru --- kegagalan reproduksi akan terjadi pada generasi berikutnya. • Isolasi Pascazigotik : bila sperma membuahi ovum spesies lain, maka zigot hibrida tersebut tidak akan berkembang menjadi organisme dewasa yang bertahan hidup dan fertile

44. MEKANISME EVOLUSI Angka laju mutasi banyaknya gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan satu individu suatu spesies (1:100.000) Peluang terjadinya mutasi menguntungkan = 1:1000

45. Prinsip Kesetimbangan Hardy-Weinberg • Frekuensi alel dan genotip suatu populasi selalu konstan dari generasi ke generasi dengan kondisi sebagai berikut: • Ukuran populasi harus besar • Ada isolasi dari populasi lain • Tidak terjadi mutasi • Perkawinan acak • Tidak terjadi seleksi alam Misalkan p mewakili frekuensi dari suatu alel dan q mewakili frekuensi alel lainnya, maka p + q = 1 p2 + 2pq + q2 = 1 frekuensi AA frekuensi Aa frekuensi aa Hukum Hardy-Weinberg untuk frekuensi alel ganda p + q + r = 1

46. Menghitung persentase populasi manusia yang membawa alel untuk penyakit keturunan Misalnya: Frekuensi individu penderita PKU (q2) = 1 tiap 10.000 Frekuensi alel q (resesif) = 0,0001 = 0,01 Frekuensi alel p (dominan) = 1  q = 1  0,01 = 0,99 Frekuensi heterozigot karier 2pq = 2  0,99  0,01 2pq = 0,0198 Berarti sekitar 2% dari suatu populasi manusia membawa alel PKU

47. Menghitung frekuensi alel ganda Frekuensi golongan darah A = 320 orang Frekuensi golongan darah B = 150 orang Frekuensi golongan darah AB = 40 orang Frekuensi golongan darah O = 490 orang p2IAIA + 2prIAi + q2IBIB + 2qrIBi + 2pqIAIB + r2ii r2 = frekuensi golongan darah O = 490/1000 = 0,49  r = 0,7 (p + r)2 = frekuensi golongan darah A + O = (320 + 490)/1000 = 0,81 (p + r) = 0,9  p = 0,9  0,7 = 0,2 q = 1  (p + r) = 1  (0,2 + 0,7) = 0,1 Jadi frekuensi alel IA= p = 0,2; frekuensi alel IB = q = 0,1; frekuensi alel i = r =0,7 Frekuensi genotip IAIA = p2= 0,04  Golongan darah A (IAIA) = 0,04  1000 = 40 orang Frekuensi genotip IBi = 2qr = 2(0,1 0,7) = 0,14  Golongan darah B (IBi) = 0,14  1000 = 140 orang

48. Menghitung frekuensi gen tertaut kromosom X Untuk laki-laki = p + q, karena genotipnya A- dan a- Untuk perempuan = p2 + 2pq + q2, karena genotipnya AA, Aa, dan aa Misalnya: Jumlah laki-laki penderita buta warna (c-) = 8% Frekuensi alel c = q = 0,08 Frekuensi alel C = p = 1  q = 1 0,08 = 0,92 Frekuensi perempuan yang diperkirakan buta warna (cc) = q2 = (0,08)2 = 0,064 Frekuensi perempuan yang diperkirakan normal (CC dan Cc) = p2 + 2pq = (0,92)2 + 2(0,92)(0,08) = 0,9936

49. Perubahan Perbandingan Frekuensi Gen (Genotip) pada Populasi • Hanyutan genetik • Arus gen • Mutasi • Perkawinan tidak acak • Seleksi alam

50. SPESIASI • Syarat Terjadinya Spesiasi • Adanya perubahan lingkungan • Adanya relung (niche) yang kosong • Adanya keanekaragaman suatu kelompok organisme Isolasi geografi Proses Spesiasi Isolasi reproduksi