Hukum Hardy-Weinberg Proses Evolusi

Teori Asal-Usul Kehidup an dan Evolusi 161 terjadi karena terdapat mekanisme yang menyebabkan suatu kelompok individu t erisolasi secara reproduksi dalam lingkungan yang sama. M isalnya, mutasi menyebabkan sedikit perubahan warna, bentuk, atau zat kimia yang menyebabkan polinator tidak tertarik pada bunga tersebut. M utasi menyebabkan individu terisolasi secara reproduksi dengan bunga lain di sekelilingnya. Tanaman yang terisolasi tersebut mungkin dapat bert ahan hidup melalui polinasi sendiri at au hibridasi dengan populasi terdekat dari spesies yang berbeda. Ketika subpopulasi kecil ini terisolasi, besar kemungkinan terbentuk spesies baru yang secara genetis berbeda dengan spesias asal. Suatu spesies dapat memiliki penyebaran yang luas. Ketika spesies tersebut menyebar, spesies tersebut menempati berbagai habitat berbeda. Dengan sifat habitat dan pengaruh yang berbeda terhadap spesies, dapat terjadi perbedaan-perbedaan akibat perbedaan habitat tersebut. Seiring wakt u, perbedaan t ersebut semakin t erakumul asi hingga akhirnya terbentuk isolasi reproduksi berdasarkan perbedaan habitat, meskipun kedua spesies bersebel ahan. Proses spesiasi yang t erjadi di daerah bersebelahan dengan daerah spesies yang kekerabatanya dekat ini disebut spesiasi parapatrik. a b Sumber: Botany, 1995 Gambar 6.26 Model spesiasi yang dapat t erjadi a allopat rik, b sim pat rik, dan c parapat rik. c

2. Hukum Hardy-Weinberg

Evolusi secara genetika dapat diartikan sebagai perubahan frekuensi alel gen dalam populasi. Berdasarkan hal ini, kemungkinan evolusi melalui perubahan alel gen dapat diprediksi. Pada 1908, dua orang peneliti, George H . H ardy dan ilhelm einberg, secara terpisah menyadari bahwa meskipun segregasi dan rekombinasi gen selama reproduksi menyebabkan variasi antarketurunan, hal tersebut tidak akan mengubah frekuensi relatif gen. Berdasarkan hal tersebut, mereka merumuskan syarat-syarat kondisi yang menyebabkan frekuensi gen dalam populasi tetap sama. Syarat-syarat tersebut kini dikenal dengan H ukum H ardy- einberg. M enurut hukum ini, frekuensi relatif gen dalam populasi akan tetap sama dari generasi ke generasi, jika: a. populasi berukuran besar; b. tidak terjadi mutasi; c. semua genotipe memiliki peluang yang sama; d. tidak terjadi migrasi pada lungkang gen gene poo l; e. semua perkawinan dalam populasi terjadi secara acak. Kata Kunci • Allop at rik • Parap at rik • Sim p at ik Di unduh dari : Bukupaket.com Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII 162 Syarat-syarat tersebut dapat juga disebut sebagai syarat evolusi tidak terjadi. Jika syarat ini terpenuhi, evolusi tidak terjadi. A pakah syarat- syarat ini dapat terpenuhi di alam? H ukum H ardy- einberg juga dapat dijadikan dasar untuk meng- hitung frekuensi genotipe yang berbeda dalam lungkang gen yang stabil. M isalkan, A nda seorang ahli genetika yang mempelajari sifat warna bunga yang dipengaruhi oleh dua alel A dan a, yang mengikuti aturan dominansi sederhana pada satu lokus. Gen A mengatur warna bunga merah dan gen a mengatur warna bunga putih. Setelah melakukan survei di alam, didapatkan fenotipe bunga putih aa hanya 4, adapun sisanya 96 bunga warna merah bergenot ipe A A at au A a. Berapakah frekuensi genotipe AA dan A a? Jika frekuensi alel A p dan alel a maka dapat dikat akan bahwa p + 1, karena semua tempat pada lokus kromosom akan selalu ditempati oleh alel-alelnya. Pada semua persilangan, alel-alel ini hanya akan menghasilkan tiga kemungkinan genotipe, yakni AA , A a, dan aa. F 2 genotipe : A a A a gamet : A ,a A ,a Dihasilkan genotipe AA pp p 2 2A a 2 p 2 p aa 2 Berdasarkan diagram Punnet t t ersebut didapat kan kemungkinan frekuensi genotipe yang dihasilkan, p + 2 p 2 + 2 p + 2 Oleh karena jumlah semua genotipe dalam populasi pasti 100, maka p 2 + 2 p + 2 1 Persamaan ini dikenal dengan persamaan H ardy- einberg unt uk suatu sifat yang dipengaruhi sepasang alel. Jika hanya 4 populasi yang memiliki genotipe aa maka 2 4 0,04 0,04; maka 0,2 karena p + 1 maka p + 1 p + 0,2 1, maka p 0,8 sehingga untuk mencari frekuensi genotipe AA adalah A a A a AA pp p 2 A a p A a p aa 2 Menurut Hukum Hardy- Weinberg salah satu syarat tidak t erjadinya evolusi adalah perkaw inan secara acak dalam populasi. Jelaskan mengapa jika terjadi perkaw inan yang tidak acak dapat menyebabkan evolusi. Logika Biologi Di unduh dari : Bukupaket.com Teori Asal-Usul Kehidup an dan Evolusi 163 AA p 2 0,8 2 0,64 A dapun frekuensi untuk genotipe A a adalah, 2A a 2 p 2 0,8 0,2 0,32 Berdasarkan H ukum H ardy- einberg, dalam populasi yang sesuai dengan syarat-syarat hukum ini, didapat kan frekuensi genot ipe A A sebesar 0,64 dan A a sebesar 0,32. Oleh karena itu, dalam populasi bunga tersebut terdapat bunga merah homozigot AA sebanyak 64, bunga merah heterozigot A a sebanyak 32, dan bunga putih homozigot aa sebanyak 4. Contoh lain penerapan H ukum H ardy- einberg untuk menghitung frekuensi gen dalam populasi dapat A nda pelajari pada uraian berikut. Contoh Soal 6.1 1. Diketahui frekuensi orang albino dalam masyarakat adalah 36 orang dari setiap 10.000. Tentukanlah: a. frekuensi gen normal dan gen albino, b. frekuensi serta jumlah orang normal dan normal heterozigot. awab p alel normal alel albino p 2 + 2 p + 2 1 a. rang albino aa 2 2 36 10.000 36 10.000 0,06 Jika 0,06, maka p + 1 p + 0,06 1 p 0,94 Jadi, frekuensi gen normal p 0,94, gen albino 0,06 b. Frekuensi dan jumlah orang normal dan heterozigot frekuensi orang normal AA p 2 0,94 2 0,8836 maka jumlah orang normal adalah 0,8836 10.000 8.836 orang Frekuensi orang normal heterozigot A a 2 p 2 0,94 0,06 0,128 maka jumlah orang normal heterozigot adalah 0,1128 10.000 1.128 orang 2. Persentase laki-laki buta warna di kota A sebesar 6. Carilah persentase wanita carrier dan wanita buta warna. awab Jumlah laki-laki buta warna X cb Y 6 0,06 Jika gen buta warna X cb , maka gen normal X P Di unduh dari : Bukupaket.com Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII 164

E. Evolusi dan Klasifikasi

Sejak Darwin mengemukakan t eori evolusi dalam buku rigin of Species pada 1859, telah banyak penemuan dan kemajuan dalam bidang Biologi. Bagaimana dengan teori evolusi? A dakah kemajuan yang telah dicapai? Si st emat i k a merupakan suat u pendekat an anal i si s t erhadap keragaman makhl uk hidup dan hubungan evol usi ant arorganisme. A dapun hubungan evolusi antarkelompok organisme ini dikenal dengan filogeni. Sejak Darwin, sistematika memiliki tujuan selain pengaturan kelompok makhluk hidup secara sederhana, yait u unt uk membuat klasifikasi yang mencerminkan hubungan evolusi antarmakhluk hidup. Oleh karena itu, dibuat suatu sistem klasifikasi yang memperlihatkan hubungan evolusi antarmakhluk hidup. Perhatikan gambar hubungan evolusi dan klasifikasi berikut ini. Laki-laki buta warna memiliki satu gen X cb , sehingga frekuensi 0,06. anita carrier buta warna X cb X 2 p dan wanita buta warna X cb X cb 2 . Oleh karena 0,06, maka p + 1 p 0,94 anita carrier buta warna: 2 p 2 0,94 0,06 0,1128 0,1128 100 11,28 anita buta warna: 2 0,06 0, 06 ∼ 0,24 0,24 100 24 1. A pakah yang dimaksud dengan spesiasi? 2. Bagaimanakah cara terjadinya isolasi reproduksi? 3. Sebuah desa dihuni oleh 10.000 orang penduduk. Sekitar 8 di antaranya adalah laki-laki buta warna. Berapakah jumlah wanita pembawa sifat buta warna yang ada di desa tersebut? 4. Pada suatu populasi manusia terdapat 3 orang albino dari setiap 10.000 orang penduduk. Berapakah frekuensi gen normalnya? Kerjakanlah di dalam buku latihan. Latihan Pemahaman Subbab D Kata Kunci • Filog en i • Sist em at ika Di unduh dari : Bukupaket.com