Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII
136
Variasi timbul akibat mutasi, baik mutasi gen maupun mutasi kromosom. Terjadinya mutasi gen menyebabkan terbentuknya alel baru. Alel baru ini
merupakan sumber terbentuknya variasi. Variasi dalam suatu populasi merupakan bahan mentah raw materials terjadinya evolusi.
Berdasarkan pengetahuan terbaru terdapat dua penyebab terjadinya variasi genetis, yakni mutasi gen dan rekombinasi gen dalam keturunan.
Hal ini sesuai dengan yang dikatakan Hugo De Vries Gambar 7.12 bahwa variasi genetis merupakan akibat dari mutasi gen dan rekombinasi gen-gen
pada keturunan baru.
a. Mutasi Gen
Mutasi gen dapat diartikan sebagai suatu perubahan struktur kimia DNA yang menyebabkan perubahan sifat pada suatu organisme dan bersifat
menurun. Mutasi gen yang tidak dipengaruhi oleh faktor luar tersebut sangat jarang dan umumnya tidak menguntungkan.
Mengapa mutasi gen merupakan salah satu mekanisme evolusi? Untuk menjawabnya Anda perlu memahami terlebih dahulu pengertian angka laju
mutasi. Angka laju mutasi adalah angka yang menunjukkan jumlah gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh satu individu dari
suatu spesies.
Sumber: Biological cience, 1986
a b
c d
c. Seleksi Disruptif
Seleksi disruptif terjadi pada individu heterozigot. Seleksi ini akan memecah populasi menjadi dua kelompok yang berbeda, tetapi miliki alel
homozigot. Contohnya, pada suatu populasi kepik terdapat kepik warna kuning homozigot, hijau homozigot, dan merah heterozigot. Oleh
karena kepik warna merah sangat mencolok keberaadaannya di antara dedaunan, maka burung pemakan kepik akan mudah untuk menemukan
dan kemudian memangsanya. Akibatnya, untuk jangka waktu tertentu, keberadaan kepik warna merah sukar untuk ditemukan. Bagaimana kalau
kondisi ini berlanjut terus?
Untuk lebih jelas memamahami seleki alam mengarah, seleksi alam
stabilisasi, dan seleksi alam disruptif, Anda dapat mempelajari Gambar 7.10. Pada ilustrasi tersebuit, contoh populasinya adalah kupu-kupu.
2. Variasi Genetis
Di dalam suatu populasi, terdapat variasi di antara individu-individunya. Hal tersebut menunjukkan adanya perubahan genetis. Mutasi dapat mening-
katkan frekuensi alel pada individu di dalam populasi. Dengan demikian, setiap populasi dapat mengembangkan variasi-variasi yang ada di dalam
populasinya.
Contoh variasi ini terlihat pada ayam yang memiliki jengger berbeda-
beda Gambar 7.11. Lantas apakah hubungan atau kaitan antara variasi, evolusi, dan mutasi?
Variasi yang terdapat pada bentuk jengger ayam, meliputi
bentuk a single, b walnut, c pea, dan d ros.
Gambar 7.11
Evolusi
137
Pada umumnya, angka laju mutasi suatu populasi spesies sangat rendah, yaitu secara rata-rata 1 : 100.000. Artinya, dalam setiap 100.000 gamet terdapat
satu gen yang bermutasi. Meskipun sangat kecil, mutasi merupakan salah satu mekanisme evolusi yang sangat penting karena:
1 setiap gamet mengandung beribu-ribu gen;
2 setiap individu mampu menghasilkan ribuan bahkan jutaan gamet;
3 banyaknya generasi yang dihasilkan satu spesies selama spesies itu belum
punah. Secara umum mutasi itu merugikan. Peluang mutasi yang menguntung-
kan hanya 11.000 dari kemungkinan yang bermutasi. Walaupun peluang ini kecil, tetapi karena jumlah spesies dan generasinya sangat besar maka
peluang mutasi yang menguntungkan juga menjadi besar.
b. Rekombinasi Gen
Rekombinasi gen merupakan mekanisme yang sangat penting dalam proses evolusi. Proses rekombinasi gen terjadi melalui reproduksi seksual.
Apakah yang dimaksud dengan rekombinasi gen? Anda dapat membuka kembali materi tentang Genetika. Di sana
dijelaskan tentang huku pewarisan sifat, yaitu Hukum I Mendel dan Hukum II Mendel. Jika individu dihibrid dikawinkan antarsesamanya, berapakah
perbandingan genotipe F
1
-nya? Berapakah perbandingan genotipe F
2
-nya? Ternyata dapat disimpulkan bahwa jika individu-individu dari suatu
populasi melakukan perkawinan secara acak dan setiap genotipe memiliki peluang yang sama maka perbandingan genotipe-genotipenya dari generasi-
generasi akan tetap sama. Hal ini sejalan dengan Hukum Hardy-Weinberg yang akan dipelajari berikutnya.
3. Spesiasi
Dalam evolusi, proses spesiasi merupakan proses yang cukup penting setelah keanekaragaman. Hal ini dikarenakan salah satu hasil akhir dari
semua proses evolusi adalah suatu spesies yang sesuai dengan keadaan alam yang ditinggalinya. Apakah itu spesiasi?
Suatu spesies terbentuk melalui mekanisme tertentu. Proses
pembentukan spesies disebut spesiasi. Para ilmuwan membedakan spesies berdasarkan kemampuan organisme untuk dapat melakukan perkawinan
dan menghasilkan keturunan yang fertil subur atau memiliki kemampuan untuk melakukan hal tersebut. Memiliki kemampuan berarti kedua organisme
tersebut dapat melakukan perkawinan dan menghasilkan keturunan fertil, meskipun hal tersebut tidak terjadi di alam.
a. Isolasi Reproduktif
Berdasarkan hal tersebut, kata kunci dari definisi spesies adalah adanya
isolasi repoduktif. Adanya isolasi reproduktif menyebabkan perkawinan antarspesies tidak dapat terjadi. Suatu kelompok dalam satu spesies dapat
kehilangan kemampuan untuk melakukan perkawinan dengan kelompok lain. Jika hal ini terjadi maka spesies baru sedang terbentuk.
Terdapat beberapa mekanisme isolasi reproduktif, yakni isolasi prazigotik dan isolasi postzigotik. Mekanisme isolasi prazigotik mencegah
pembentukan zigot. Karena suatu hal, gamet jantan tidak pernah dapat melakukan fertilisasi atau gagal melakukan fertilisasi dengan gamet betina.
Adapun mekanisme isolasi postzigotik memengaruhi zigot yang telah terbentuk. Zigot tersebut dapat berkembang menjadi embrio, tetapi tidak
dapat bertahan hidup atau dilahirkan menjadi individu steril. Berikut ini tabel mekanisme isolasi reproduktif yang dapat terjadi.
Sumber: Pustaka Alam Evolusi, 1979
Hugo De Vries, seorang ahli botani Belanda, mengatakan
bahwa variasi genetis merupakan akibat dari mutasi
gen dan rekombinasi gen-gen pada keturunan baru.
Gambar 7.12
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII
138
Mekanisme isolasi prazigotik mencegah terjadinya reproduksi dapat terjadi secara ekologi dan melibatkan penghalang lingkungan sehingga tidak
tejadi perkawinan. Isolasi dapat juga terjadi karena perilaku Gambar 7.13 dan melibatkan aktivitas yang memengaruhi waktu dan kesiapan fisiologi
organ reproduksi. Isolasi perilaku menyebabkan dua spesies yang hidup pada dua habitat yang berbeda tidak dapat melakukan perkawinan walaupun
tidak terpisah secara geografi Starr and Taggart, 1995: 290.
Isolasi perilaku merupakan penghalang reproduksi penting. Contohnya, ketika burung jantan dan betina akan kawin, mereka sebelumnya melakukan
ritual perkawinan yang hanya dapat dimengerti oleh pasangan satu spesies. Ritual tersebut dapat berupa tingkah laku, suara, atau ekskresi zat kimia.
Isolasi mekanis menghalangi perkawinan akibat ketidakcocokan struktur reproduksi. Misalnya pada dua spesies bunga sage, penyerbukan kedua
bunga sangat bergantung pada serangga, seperti lebah. Akan tetapi, kedua spesies memiliki perbedaan bentuk dan ukuran petal yang hanya dapat
dihinggapi polinator tertentu. Satu spesies polinator cenderung hanya membantu penyerbukan tumbuhan yang masih satu spesies Gambar 7.14.
Contoh isolasi mekanis a Bunga sage kecil hanya
dapat dihinggapi polinator kecil, sedangkan b bunga sage besar
memiliki struktur yang kuat untuk dihinggapi polinator besar.
Sumber: Biology:The nity Diver sity of Life, 1995
Sumber: Biology: The nity
Diver sity of Life, 1995
Isolasi Prazigotik
Isolasi ekologi Isolasi perilaku
Isolasi mekanisme Isolasi temporal
Tabel 7.1 Mekanisme Isolasi Reproduksi
Cara hidup dan habitat berbeda menghalangi reproduksi.
Perbedaan perilaku kawin mating menghasilkan sulit terjadinya perkawinan yang sukses.
Penghalang struktural atau molekuler menghalangi pembentukan zigot.
Kematangan reproduksi yang berbeda waktunya.
Isolasi Postzigotik
Inviabilitas Hibrid Sterilitas Hibrid
Penurunan Kualitas Hibrid
Kematian hibrid sebelum memperoleh kemampuan reproduksi.
Hibrid tidak mampu menghasilkan keturunan meskipun hibrid sehat.
Penurunan viabilitas kemampuan hidup atau infertilitas pada generasi kedua atau generasi yang
akan datang.
Gambar 7.13
Contoh perilaku sebelum kawin burung albatros ini termasuk
isolasi perilaku.
a b
Sumber: Biology: The nity Diver sity of Life, 1995
Gambar 7.14
Evolusi
139
Isolasi temporal terjadi karena perbedaan waktu reproduksi. Hewan dan tumbuhan umumnya memiliki musim kawin yang singkat, bahkan ada
yang kurang dari satu hari. Contohnya pada tonggeret Cicada. Satu spesies tonggeret menjadi dewasa, melakukan reproduksi, dan menghasilkan gamet
setiap 13 tahun. Spesies lain setiap 17 tahun. Hanya satu kali dalam 221 tahun kedua spesies ini menghasilkan gamet bersamaan. Oleh karena itu,
pertemuan gamet antarspesies ini sulit terjadi.
Mekanisme isolasi postzigotik mencegah pertukaran gen antarspesies. Meskipun dua spesies dapat melakukan perkawinan dan keturunan hasil
persilangan hibrid dapat hidup, hibrid biasanya mati sebelum mampu bereproduksi inviabilitas hibrid atau steril sterilitas hibrid.
Kuda dan keledai dapat melakukan perkawinan, namun hibrid yang
dihasilkan steril. Hibrid ini disebut dengan mule Gambar 7.15.
Ketika ahli genetis mengawinkan dua spesies lalat buah Drosophila pseudoobscura
dan D. persimilis, generasi pertama sehat dan menghasilkan banyak telur fertil. Akan tetapi, pada generasi kedua menghasilkan keturunan yang
lemah dan cenderung steril. Hal ini disebut dengan penurunan kualitas hibrid.
b. Model Spesiasi
Populasi suatu spesies dapat terpisahkan misalnya menjadi dua kelompok oleh penghalang barier fisik maupun geografis. Setiap kelompok akan
terisolasi dan memiliki jalur evolusi yang berbeda sebagai akibat perubahan frekuensi alel oleh seleksi alami dan mutasi pada masing-masing kelompok.
Pemisahan ini dapat menghasilkan dua spesies yang berbeda. Model spesiasi ini disebut dengan spesiasi allopatrik. Hal ini terjadi pada tupai Scuriurus
alberti
dan Scuriurus kaibabensis di Grand Canyon yang dibatasi oleh sungai
Colorado. Perhatikan Gambar 7.16.
2. Penghalang geografis memisahkan menjadi
dua populasi 3. Dua populasi
menjadi berbeda secara geografis
1. Populasi spesies utuh
4. Isolasi reproduksi terus terjadi
meskipun ketika penghalang
geografis lengyap
Sumber: Essential of Biology, 1990
Sumber: Essential of Biology, 1990
Seekor mule hasil perkawinan
kuda dan keledai Apakah mule dapat menghasilkan
ketur unan?
Gambar 7.15
Mekanisme spesiasi alopatrik pada tupai albert.
cur iur us alber ti kiri gambar dan
cur iur us kaibabensi kanan gambar terpisah oleh sungai
Colorado. Dapatkah Anda menjelaskan
model spesiasi yang ter jadi?
Gambar 7.16
• Spesiasi allopatik
Kata Kunci
