1

2

3

4

5

6

7

Sumber: www005.upp.so-net.ne.jp

Evolusi

1

2

3

4

5

6

7

EVOLUSI

Teori-Teori

Evolusi

Bukti-Bukti

Terjadinya Evolusi

Mekanisme

Evolusi

Spesiasi

Asal-Usul

Kehidupan

Kecenderungan Baru

Teori Evolusi

Teori Sebelum

Charles Darwin

Teori

Charles Darwin

Seleksi

Alam

Mutasi

Gen

Mekanisme

Pengisolasian

Mutasi dan

Seleksi Alam

Poliploidi

Evolusi Kimia

Evolusi Biologi

Fosil

Perbandingan

Anatomi

Perbandingan

Embriologi

Perbandingan

Biokimia

Alat-Alat Tubuh

yang Tersisa

Domestikasi atau

Seleksi Buatan

meliputi

terdiri atas

antara lain

meliputi

di sebabkan

oleh

dibedakan

menjadi

1

2

3

4

5

6

7

EVOLUSI

A. Teori-Teori Evolusi

B. Bukti-Bukti Terjadinya Evolusi

C. Mekanisme Evolusi

D. Spesiasi

E. Asal-Usul Kehidupan

F. Kecenderungan Baru Teori Evolusi

1

2

3

4

5

6

7

Evolusi evolvere = membuka gulungan

Proses perubahanstruktur makhluk hidup dari bentuk yang sederhana menjadi bentuk yang lebihkompleks dan berlangsung dari generasi ke generasi dalam jangka waktu yangsangat lama.

Teori Evolusi

Sebelum Charles Darwin

Menurut Charles Darwin

A. Teori-Teori Evolusi

1

2

3

4

5

6

7

1. Teori Evolusi Sebelum Charles Darwin

Peneliti tentang makhluk hidup Menyusun makhluk hidup berdasarkan

pertambahan bentuk kekompleksannya. Spesies memiliki bentuk yang tetap dan

tidak mengalami perubahan.

Mengemukakan teori penciptaan khusus.

Kekompleksan makhluk hidup merupa-kan bukti kerja Sang Pencipta (Natural Theology).

Semua jenis makhluk hidup di bumi muncul bersama-sama pada suatu waktu dan tetap tidak berubah sejak mereka diciptakan oleh Tuhan.

Aristoteles (384–322 SM)

William Paley (1743–1805)

1

2

3

4

5

6

7

Penulis buku Natural History. Makhluk hidup berubah sepanjang waktu. Perubahan mungkin terjadi pada organ yang

tidak digunakan dan mengalami degenerasi.

Evolusi terjadi pada semua makhluk hidup(evolusi organik) termasuk manusia.

Penulis buku Zoonomia: or The Laws ofOrganic Life.

Organisme mikroskopis muncul secara spontan dari bahan-bahan tidak hidup yang kemudian berevolusi menjadi bentuk-bentuk yang lebih kompleks.

Mengemukakan teori evolusi use and disuse. Jerapah leher panjang akibat peregangan yang

bertahun-tahun perubahan diwariskan pada

keturunan makhluk yang sesuai akan bertahan.

George Louis Leclerc

(1707–1788)

Erasmus Darwin

(1731–1802)

Jean Baptiste de

Monet de Lamarck

(1744–1829)

1

2

3

4

5

6

7

Mengemukakan teori katastrofisme. Terjadi bencana alam (katastrofi) yang tiba-tiba

yang menyebabkan tumbuhan dan hewan ditempat itu mati.

Masuk bentuk kehidupan baru dari daerah lain. Akibatnya, terjadi perubahan spesies yang tiba-

tiba.

Penulis buku “Principal of Geology” Mengemukakan teori uniformitarianisme. Bumi mengalami perubahan-perubahan yang

progresif dan lebih lambat. Perubahan terjadi akibat kekuatan alami yang

telah mengubah bumi pada masa lampau.

George Cuvier

(1769–1832)

Charles Lyell

(1797–1875)

1

2

3

4

5

6

7

2. Teori Evolusi Charles Darwin

Tahun 1831 ikut dalam pelayaran keliling

bersama kapal HMS Beagle menyelidiki

pantai Amerika Selatan dan Kepulauan Pasifik

3 tahun Kepulauan Galapagos

terdiri atas beberapa pulau dengan kondisi

lingkungan yang berbeda spesies-spesies

yang tidak ditemukan di tempat lain di bumi

mirip dengan yang ada di Amerika Selatan

Charles Darwin mempelajari kehidupan liar

yang ada pada tiap pulau di Kepulauan

Galapagos 13 spesies burung finch

banyak kemiripan dengan spesies yang ada di

Amerika Selatan beda bentuk paruhnya

karena perbedaan makanan berasal dari

satu spesies moyang yang ada di Amerika

Selatan yang menyebar ke Galapagos

adaptasi dengan kondisi lingkungan

radiasi adaptif seleksi alam The origin

of species.

Charles Darwin (1809–1882)

1

2

3

4

5

6

7

Pokok-Pokok Pikiran Darwin dalam Buku ”The Origin of Species”

Bentuk kehidupan tidak bersifat tetap, tetapimengalami perubahan secara bertahap dan terus-menerus.

Spesies yang ada sekarang merupakan hasilevolusi dari spesies terdahulu.

Spesies yang berkerabat dekat berevolusi darimoyang yang sama.

Seleksi alam merupakan mekanisme untuk terja-dinya evolusi.

1

2

3

4

5

6

7

B. Bukti-Bukti Terjadinya Evolusi

1. Fosil

Tubuh, bagian tubuh,

jejak, atau sisa-sisa

makhluk hidup yang

terawetkan

Cara: terawetkan dalam

batuan sedimen, dalam

es, atau getah lengket

yang dihasilkan pohon

tertentu (pinus)

Terbentuk dari bagian

terkeras dari makhluk

hidup

Bagian yang menjadi

fosil: eksoskeleton,

endoskeleton, gigi

hewan, kayu, biji, dan

spora atau serbuk sari

Contoh: fosil ikan

merah

Fosil ikan merah

1

2

3

4

5

6

7

Catatan fosil terbaik

Fosil evolusi

kuda

1

2

3

4

5

6

7

2. Perbandingan Anatomi

Meliputi proses membandingkan struktur tubuh pada

hewan-hewan yang berbeda

Pada hewan-hewan yang berbeda terdapat struktur organ

yang serupa

NENEK MOYANG YANG

SAMA

Contoh: Struktur tungkai

depan Vertebrata

1

2

3

4

5

6

7

Struktur rangka tungkai depan lima jenis Vertebrata

1. Tangan manusia

2. Kaki depan kadal

3. Sayap burung

4. Sirip depan paus

5. Sayap kelelawar

1

2

3

4

5

6

7

Evolusi Struktur Tungkai

Vertebrata

Fungsi

berbeda

Menggenggam,

terbang, berlari,

berenang

Susunan serta

jumlah tulang sama

Bentuk dasar

sama, fungsi

berbeda

HOMOLOGI

Kaki depan

mamalia dan

sirip depan ikan

EVOLUSI

DIVERGEN

Menghasilkan

beberapa spesies

dengan anatomi

sama

1

2

3

4

5

6

7

Bentuk dasar

berbedaFungsi yang sama

ANALOGI

Sayap burung

dengan sayap

kupu-kupu

EVOLUSI

KONVERGEN

Beberapa spesies berbeda yang

menempati lingkungan sama dan

akhirnya memiliki organ-organ tubuh

yang sama fungsinya, meskipun secara

anatomi (bentuk dasar) berbeda.

1

2

3

4

5

6

7

Evolusi Konvergen

Hiu

Lumba-lumba

Penguin

1

2

3

4

5

6

7

3. Perbandingan Embriologi

Studi

embriologi

terhadap

Vertebrata

Kemiripan pada

tahap-tahap

awal

perkembangan

embrio

Zigot

Morula

Blastula

Gastrula

Diferensiasi

jaringan

KesamaanNotokord, ekor,

kantong insang

(faringeal)

1

2

3

4

5

6

7

Perbandingan Embrio-Embrio Vertebrata

Embrio Perkembangan Embrio

Ikan

Salamander

Kura-kura

Ayam

Kelinci

Manusia

1

2

3

4

5

6

7

PerkembanganMakhluk Hidup

Zigot sampai dewasaSederhana sampai

kompleks

ONTOGENI FILOGENI

Pada perkembangan dari zigot ke dewasa selalu terjadi filogeni, makhluk hidup yang

bereproduksi seksual selalu terjadi ontogeni

Ontogeni merupakan pengulangan singkat filogeni

Ernst Haeckel

(1834-1919)

1

2

3

4

5

6

7

4. Perbandingan Biokimia

Bukti evolusioner

yang paling kuat

Cara menentukan

kekerabatan

Membandingkan

DNA

Teknik hibridisasi

DNA

Mencari

persamaan jumlah

urutan asam

amino dan protein

yang penting

1

2

3

4

5

6

7

Evolusi Primata berdasarkan teknik

hibridisasi (persilangan) DNA

Monyet Purba

Gibon

Orang Utan

Gorila

Simpanse

Manusia

Nenek Moyang

1

2

3

4

5

6

7

5. Alat Tubuh yang Tersisa (Organ Vestigial)

Struktur/organ-organ yang tampaknya tidak memiliki fungsi yang

berguna

Tulang pelvis dan ekor pada ular, mata pada salamander, kuku jari pada

sirip sapi laut, tulang pelvis pada paus

Tulang ekor manusia homolog dengan tulang ekor Primata lainnya

Organisme yang memiliki organ vestigial diduga memiliki nenek

moyang sama dengan organisme yang memiliki organ homolog secara

fungsional

Bukti e

volu

si

1

2

3

4

5

6

7

Tulang pelvis dan femur paus merupakan contoh organ-organ vestigial

1

2

3

4

5

6

7

6. Domestikasi (Seleksi Buatan)

Domestikasi merupakan proses pembudidayaan

makhluk hidup

Menciptakan varietas-varietas yang memiliki

sedikit kemiripan ciri-ciri eksternal dengan

spesies liar moyangnya

Menghasilkan perubahan-perubahan dalam

waktu singkat

Charles Darwin The origin of species

Suatu spesies mampu berevolusi menjadi spesies lain

karena perubahan secara bertahap dan seleksi alam

1

2

3

4

5

6

7

Semua burung dara hasil domestikasi berasal dari spesies

moyang, yaitu burung dara karang (Columba livia)

1

2

3

4

5

6

7

C. Mekanisme Evolusi

1. Seleksi Alam

Beberapa kondisi yang diduga Darwin diperlukan untuk

terjadinya evolusi melalui seleksi alam

Semua organisme bereproduksi, tetapi hanya

sedikit yang mampu bertahan hidup hingga

dewasa dan bereproduksi

Variasi-variasi yang terdapat pada orangtua

sebagian besar diwariskan kepada keturunannya

Di antara anggota-anggota spesies terdapat

kompetisi dalam hal makanan, pasangan, dan

wilayah kekuasaan

Individu dengan sifat-sifat yang menguntungkan

lebih dapat bertahan hidup untuk mencapai

kematangan reproduksi

1

2

3

4

5

6

7

Contoh klasik seleksi alam

Ngengat Biston betularia

Warna terang Warna gelap

Sebelum revolusi industri (1850),

ngengat terang > ngengat gelap,

setelah revolusi industri

ngengat gelap > ngengat terang

Asap industri Membunuh

lumut kerak

Menghitamkan

batang pohon

Ngengat gelap

sulit terlihat

Bertahan dan

bereproduksi

Predator = tekanan

seleksi

Ngengat terang

terseleksi alam

1

2

3

4

5

6

7

Seleksi alam terhadap ngengat B. betularia

Biston betularia yang hinggap pada batang

pohon yang tidak terpolusi

Biston betularia yang hinggap pada

batang pohon yang terpolusi

1

2

3

4

5

6

7

Tekanan Seleksi?????

Faktor yang menyebabkan terjadinya seleksi dalam suatu populasi melalui penggunaan ketahanan lingkungan

Kompetisi (makanan, wilayah kekuasaan, dan pasangan), predasi, cahaya, udara,

atau air yang terbatas, variasi suhu, penyakit, pengaruh manusia (antibiotik,

pestisida), serta polusi

Menyebabkan tekanan seleksi pada populasi

Organisme yang mampu beradaptasiBERTAHA

N

1

2

3

4

5

6

7

2. Mutasi Gen

Perubahan susunan gen (DNA)

Menyebabkan perubahan sifat-sifat organisme

yang mengalaminya

Perubahan diwariskan kepada keturunannya

Variasi yang muncul akibat mutasi gen membuka peluang terjadinya evolusi

Angka laju mutasi = banyaknya gen yang mengalami mutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh individu tersebut

Angka laju mutasi sangat kecil, tetapi memiliki arti yang sangat penting

Alasannya:a) Jumlah gamet yang dihasilkan individu sangat besarb) Jumlah gen dalam satu gamet sangat banyak

c) Jumlah individu dalam satu spesies sangat banyak

1

2

3

4

5

6

7

Dikemukakan oleh ahli matematika Inggris Godfrey Harold Hardy dan

dokter Jerman Wilhelm Weinberg pada 1908

Perubahan secara evolusi hanya terjadi apabila ada sesuatu yangmengganggu keseimbangan genetik

Hukum Hardy-Weinberg: dalam kondisi tertentu yang stabil frekuensigen (alel) dan genotipe selalu tetap atau konstan dari generasi kegenerasi.

Populasi harus cukup besar sehingga tidak memberipeluang bagi perubahan frekuensi gen

Perkawinan antara genotipe yang satu dan genotipeyang lain terjadi secara acak

Tidak terjadi mutasi

Tidak terjadi seleksi

Tidak terjadi migrasi, baik masuk maupun keluar

1

2

3

4

5

6

7

Hukum Hardy-Weinberg

Menghitung frekuensi alel dan genotipe dalam suatu populasi

Misal dalam suatu populasi: alel A (dominan) menyebabkan pigmentasi kulit,

alel a (resesif) menyebabkan albino

Kemungkinan genotipe : AA (homozigot dominan), Aa (heterozigot), dan aa

(homozigot resesif)

Berbaur cukup lama, tidak terjadi migrasi besar-besaran, tidak terjadi mutasi

frekuensi gen akan selalu tetap dari generasi ke generasi PERIMBANGAN

ALEL/PANMIKSIS presentase masing-masing alel tetap dan jumlahnya 100%

Misal:

p frekuensi alel A (dominan), q frekuensi alel a (resesif)

p + q = 1 (100%)

dengan p = 1 – q atau q = 1 – p

1

2

3

4

5

6

7

D. Spesiasi

Pembentukan dua atau lebih spesies dari spesiesyang telah ada atau telah punah.

Puncak dari proses evolusi

Spesies yang terbentuk berbeda dengan spesies moyangnya

Spesies anggota populasi yang mengadakanpertukaran gen atau melakukan perkawinan secara alami(interbreeding) untuk menghasilkan keturunan yang fertil.

Memiliki lungkang gen (gene pool) yang sama dan denganaliran gen (gene flow) yang bebas di antara organisme-organismenya.

Aliran gen pertukaran alela di dalam dan di antarapopulasi-populasi.

Disebabkan oleh: mekanisme pengisolasian, mutasi danseleksi alam, serta poliploidi (pada tumbuhan).

1

2

3

4

5

6

7

1. Mekanisme Pengisolasian

Beberapa macam penghalang yang secara efektif

mencegah terjadinya pertukaran gen antarpopulasi

Terjadi ketika suatu populasi terisolasi dari sekumpulan

populasi utama dan lungkang gen dalam populasi

tersebut terisolasi selama ratusan atau ribuan tahun

Memakan waktu yang sangat lama

Spesiasi Alopatrik Spesiasi Simpatrik

Berhubungan dengan

isolasi geografis yang

disebabkan

penghalang geografis

Terjadi di antara

dua kelompok dalam

lingkungan yang

sama

1

2

3

4

5

6

7

Spesiasi Alopatrik

Isolasi dan

penghalang geografis

Mencegah penyebaran alela dari

satu populasi ke populasi lain

Tidak terjadi aliran dan

pertukaran gen

Memiliki lungkang gen

terpisah

Populasi terisolasi

secara reproduksiWaktu

Perbedaan spesies di antara kedua

kelompok dalam suatu populasi

Spesiasi pada laba-laba, spesiasi burung finch

Darwin, dan spesiasi ikan Tilapia

+

1

2

3

4

5

6

7

Spesiasi Simpatrik

Dap

at t

erja

di m

elal

ui be

bera

pa c

ara

Suatu anggota populasi nokturnal, anggota

populasi lainnya diurnal tidak dapat

bereproduksi spesiasi

Anggota-anggota populasi menempati

relung atau habitat berbeda spesiasi

Akibat perbedaan masa aktif reproduktif

dari anggota-anggota populasi

Dihambat oleh letak atau struktur alat

kelamin yang tidak sesuai dengan

pasangannya

Ketidaksesuaian fisiologis gamet

mencegah terbentuknya hibrid

Isolasi Tingkah Laku

Isolasi Ekologis

Isolasi Musiman

Isolasi Mekanis

Isolasi Gamet

Isolasi HibridZigot hibrid yang terbentuk gagal

mengalami kematangan reproduksi

Pascazigotik

Prazigotik

1

2

3

4

5

6

7

2. Mutasi dan Seleksi Alam

Mutasi pada populasi

Alela

baru

Seleksi

alam

Memungkinkan adaptasi dengan

kondisi setempat

Dua populasi makin berbeda

secara genetik

Tidak terjadi perkawinan

Spesies baru SPESIASI

1

2

3

4

5

6

7

3. Poliploidi

Individu/spesies dengan jumlah kromosom lebihdari dua kali jumlah kromosom haploid

Umumnya terjadi pada tumbuhan dan terjadisecara mendadak

Contoh

Bunga Oenothera lamarckiana, normal: 14 kromosom,akibat gagal berpisah keturunan memilikikromosom dua kali lipat ciri berbeda denganinduknya Oenothera gigas .O. lamarckiana >< O. gigas Individu triploidmandul.

1

2

3

4

5

6

7

1. Evolusi Kimia

Reaksi spontan menghasilkan makromolekul kompleks daribahan-bahan anorganik sederhana terjadi secara bertahap

Tahap 1. Terbentuk secara spontan molekul

organik kecil yang terakumulasi

Tahap 2. Makromolekul (misal: protein) terbentuk

dari gabungan molekul kecil

Interaksi antar-makromolekul

Terbentuk kumpulan yang lebih kompleks

dan rumit

Metabolisme dan replikasi

Sel yang pertama

Tokoh: A.J. Oparin, J. B. S Haldane, dan Stanley Miller

1

2

3

4

5

6

7

Percobaan Stanley Miller

Alat percobaan Stanley Miller

Skema Percobaan Stanley Miller

1

2

3

4

5

6

7

2. Evolusi Biologi

Oparin dalam jangka waktu lama akumulasi molekul

organik di laut molekul organik kecil (monomer)

bergabung menjadi molekul yang lebih besar (polimer)

polimer bergabung dengan air sop purba membentuk

masa yang lebih besar tetesan yang diselimuti selaput air

Sidney Fox protein + air dingin proteinoid mikrosfere

Proteinoid mikrosfer

1

2

3

4

5

6

7

Tetesan dari ”sop purba” mengawali munculnya sel primitif

protobion proto = pertama bion = bentuk kehidupan bukti

molekul tak hidup dapat berkembang menjadi molekul hidup

Tahap-tahap perubahan dari benda tak hidup menjadi bentuk kehidupan

evolusi biologi

Sel yang pertama berkembang prokariota ditemukannya fosil

mikroskopis sel prokariota berlimpah stromatolit

stromatolit

1

2

3

4

5

6

7

F. Kecenderungan Teori Evolusi

Teori

Penciptaan

Makhluk hidup diciptakan secara periodik pada masa-masa tertentu

Kelemahan mendasar teori evolusi Darwin menurut penganut teori

penciptaan

Tidak dapat menje-

laskan bagaimana

kehidupan di bumi

bermula

Tidak ada temuan

ilmiah yang menje-

laskan mekanisme

evolusi

Adanya catatan fo-

sil yang berlawan-

an dari apa yang

dikemukakan teori

evolusi