EVOLUSI GENETIKA

EVOLUSI GENETIKA

OLEH : SELLY KUSMAYANTI (1210206099)

Dalam setiap spesies terdapat anggota kelompok populasi dengan cirri-ciri yang berbeda satu sama lain. Bahkan antara dua individu, meskipun merupakan anggota spesies yang sama. Keduanya dapat berbeda-beda karena variasi berbagai factor antara lain genetic, umur, jenis kelamin, makanan, stadium daur hidup, bentuk tubuh, habitat dan lain-lain. Secara genetic tidak ada dua individu dalam spesies yang persis sama. Apalagi factor-faktor lingkungan juga ikut berpengaruh dalam timbulnya ciri-ciri yang muncul sebagai fenotip. Perbedaan cirri yang tampak pada anggota tiap spesies ini menyebabkan adanya keanekaragaman dalam spesies.

Keanekaragaman dalam spesies menyebabkan pada tiap anggota spesies dapat di lihat adanya kedekatan kekerabatan satu sama lain. Semakin banyak persamaan cirri-ciri yang dimiliki semakin dekat kekerabatannya. Sebaliknya, semakin sedikit persamaan dalam ciri-ciri yang di miliki semakin jauh kekerabatannya. Dengan demikian dalam suatu spesies dapat dijumpai kelompok-kelompok populasi yang satu sama lain di bedakan berdasarkan persamaan dan perbedaan cirri-ciri morfologis atau fenotipnya.

Terlepas dari penggunaan keanekaragaman genetis guna mempelajari kekerabatan antara dua individu atau dua populasi dalam satu spesies. Keanekaragaman genetis dalam spesies perlu didokumen dengan baik. Khususnya dalam dunia hewan dan tumbuhan, dokumentasi semacam ini merupakan suatu hal yang vital untuk konservasi genotip-genotip untuk yang kelak berguna untuk program penangkaran. Karakterisasi galur resisten dan pembawa penyakit serta genotip yang terkait dengan trait yang diperlukan secara ekonomis sangat berharga bagi bidang kedokteran dan pertanian. Yang menjadi persoalan adalah perlu disadari adanya banyak keanekaragaman genetis dalam populasi maupun spesies, dan metode untuk mengenali genotip-genotip khusus belum di kembangkan. Tampaknya kesulitan ini dapat terjawab dengan pendekatan biologi molekuler. Dengan teknik-teknik biologi molekuler maka sekarang dapat dilakukan pemeriksaaan terhadap keanekaragaman genetis pada individu-individu anggota suatu spesies bukan saja sampai aras protein tetapi bahkan ke aras DNA. Kita sudah mengetahui bahwa pada suatu organism terdapat variasi yang diakibatkan oleh mutasi. Mutasi selalu terjadi. Apabila hal ini terus terjadi, maka semua organism akan bertambah beranekaragam.

Contoh penelitian mengenai cheetah dan penyu hijau meberikan gambaran bahwa semua individu cheetah dan penyu hijau di muka bumi yang jumlahnya mencapai ribuan adalah identik atau hampir identik (Iskandar, 1994). Walaupun demikian, secara ekologis tidaklah logis apabila cheetah dari Kenya dianggap satu populasi dengan cheetah dari Ethiopia yang terpisah sejauh 6000 km. Dalam ekologi, tempat atau lokasi dipakai sebagai tolak ukur untuk membedakan suatu populasi dengan populasi lainnya yang berada di lokasi lain. Dalam istilah genetika populasi, maka semua individu kedua jenis di atas diartikan sebagai satu populasi. Adapun alasannya ialah bahwa suatu populasi dicirikan oleh suatu perbedaan dibandingkan dengan populasi yang lain. Apa saja dapat dijadikan tolak ukur untuk membedakan suatu populasi dapat dipakai. Misalnya frekuensi suatu alel jarang dalam suatu populasi akan berbeda bila dibandingkan dengan populasi yang lain. Perbedaan ini timbul karena individu suatu populasi akan cenderung untuk kawin dengan anggota populasinya. Batasan ini berbeda dengan batasan yang didefinisikan oleh para ekologiawan namun untuk menerangkan proses evolusi kita akan memakai tolok ukur genetika populasi.

Telah disepakati oleh sebagian besar para ahli bahwa evolusi biologis adalah perubahan susunan genetic pada generasi yang berurutan. Genetika populasi merupakan dasar pemahaman yang baik untuk mempelajari evolusi. Genetika individu selalu berkaitan dengan konsep genotip yaitu susunan genetis individu.

1.      MUTASI

Kita sekarng mengetahui bahwa mutasi selalu terjadi. Mutasi yang terjadi tidak selalu mengakibatkan perubahan dalam struktur fungsi.kejadian mutasi walaupun tidak terlihat mungkin ikut berperan misalnya protein yang bermutasi meskipun tidak berubah dalam fungsi,mungkin memupnyai kelemahan tertentu yang baru terlihat apabila keadan lingkungan berubah.yang sudah dapat di pastikan,frekuensi gen dalam populasi  akan berubah,karena ada suatu gen yang berubah. Kemungkinan ada mutasi yang menguntungkan sama banyaknya  dengan mutasi merugikan tidak mungkin tercapai,karena pada umumnya mutasi yang terjadi bersifat merugikan.

2.       PANMIKSI

Perkawinan acak hanya mungkin terjadi didaerah yang secara ekologi adalah tepat sama.biasanya perkawinan terjadi tidak secara acak.adanya suatu kelainan,pada umunya menyebabkan kemunkinan melakukan perkawinan menjadi lebih kecil,meskipun hal yang sebaliknya bisa terjadi.perkawianan pada umunya terjadi dengan indiviu setetepat,karena kesempatan untuk bertemu lebih besar.mesikipun perkawinanterjadi dalam populasi lokal,umunya ditemukan suatu mekanisme yang mencegah perkawinan antar saudara.mekanisme yang berperan dalam hal ini pada umumnya berupa naluri dan tingkah laku (etologis)

3.      EMIGRASI DAN IMIGRASI

Emigrasi atau imigrasi akan mengubah frekuensi suatu gen  dalam populasi.pengaruh emigrasi atau imrigasi berbanding terbalik dengan ukuran populasi asal atau ukuran populasi yang di bentuk. Lebih kecil ukuran populasi asal maka perubahan frekuensi akan lebih besar bagi populasi tersebut. Pengaruh imi atau emigrasi atau ukuran populasi dapat dilihat di bawah ini.

4.      KEMAMPUAN ALEL-ALEL TIDAK SAMA

Alel-alel berlainan mempunyai tingkat lurus hidup yang berlainan. Nilai lulus hidup biasanya dinyatakan dalam perbandingan dengan alel normalnya. Nilai kelulushidupanini dapat berubah-ubah bergantung pada lingkungan hidupnya. Misalnya mutan vestigeal di alam tidak mungkin dapat bertahan dan kita dapat memberi nilai 0. Tetapi di laboratorium, mereka cukup tahan, meskipun lebih lemah daripada bentuk normalnya, yang pasti tidak sama dengan 0.

5.      POPULASI TETAP

Populasi tetap secar teoritis tidak mungkin terjadi meskipun disuatu populasi yang terisolasi. Selain faktor lingkungan yang senatiasa berubah sepanjang tahun, juga selalu terjadi kelahiran dan kematian, tetapi hasil penelitian menyatakan pada umumnya suatu populasi selalu berubah-ubah mengikuti suatu siklus tertentu.

6.      POPULASI BESAR

Populasi besar mungkin hanya terjadi pada serangga atau mikroba, tetapi hampir tidak mungkin terjadi pada hewan mamalia. Hal ini erat hubungannya dengan makanan yang tersedia sebab lebih besar populasi suatu organisme, jumlah makanan yang tersedia harus jauh lebih besar dari penjelasan diatas, ternyata persyaratan untuk rumus atau hukum Hardy-Weinberg hampir tidak pernah dipenuhi oleh karena itu evolusi terjadi. Rumus ini hanya dapat di penuhi pada setahun waktu yang singkat saja setiap saat rumus ini dipenuhi namun dalam jangka waktu tertentu rumus ini tidak berlaku ke 6 persyaratan tersebut diatas tidak pernah dapat di penuhi sekaligus. Hanya persyaratan ke 3, e,igrasi dan imigrasi saja yang dapat di penuhi pada populasi terpencil atau organisme yang hanya dapat hidup pada puncak gunung yang tinggi.(Widodo,dkk ,2003:41-45)

FAKTOR – FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FREKUENSI GEN

1.      Seleksi

Seleksi merupakan suatau proses yang melibatkan kekuatan – kekuatan untuk menentukan ternaka mana yang boleh berkembang biak pada generasi selanjutnya. Kekuaktan – kekuatan itu bisa di kontrol sepenuhnya oleh alam yang disebut seleksi alam. Jika kekuatan itu di kontrol oleh manusia maka prosesnya disebut seleksi buatan kedua macam seleksi itu akan merubah frekuensi gen yang sat relatif terhadap alelnya. Laju perubahan frekuensi pada seleksi buatan jika dibandingkan dengan seleksi alam.

Untuk mendemonstrasikan peran seleksi dalam mengubah frekuesni gen, diambil suatu contoh populasi yang terdiri dari beberapa ribu sap yang bertanduk dan yang tidak bertanduk. Jika diasunsikan bahwa frekuensi gen yang bertanduk dan yang  tidak bertandu pada populasi tersebut masing – masing 0,5 ( bila terjadi kawin acak) maka sekitar 75% dari total sapi yang ada tidak bertanduk dan 25% bertanduk. Dari 75% sapi yang tidak bertanduk sebanyak 1/3 bergenotip hemozigot dan 2/3 bergenotip heterozigot.

2.      Mutasi

Mutasi adalah suatu perubahan kimia gen yang berakibat berubahnya fungsi gen. Jika gen mengalami mutasi dengan kecepatan tetap maka frekuensi gen akan sedikit menurun, sedangkan frekuensi alel  akan meningkat. Laju mutasi bervariasi dari suatu kejadian mutasi ke kejadian mutasi lain. Namun, laju relatif rendah ( kira – kira satu dalam satu juta pengandaan ge) sebagai gambaran, diambil contoh frekuensi gen merah pada sapi angus, yaitu antara 0.05-0.08. jika terjadi kawin acak maka akan dijumpai 25-64 ekor sapi merh dari setiap 10.000 kelahiran. Anak sapi yang berwarna merah dan juga tetua yang heterozigot akan dikeluarkan dari peternakan. Secara teoritis frekuensi gen merah akan menurun mendekati angkan nol, namun kenyataan frekuensi gen merah tetap anata 0.05-0.08 dari suatu generasi ke generasi berikutnya hal itu bisa dijalaskan dengan mengunakkan teori mutasi. Diduga bahwa laju mutasi gen hitam menjadi gen merah sama dengan laju seleksi terhadaap gen merah sehingga tercapai suatu keseimbangan.

3.      Pencampuran populasI

Percampuran dua populasi yang frekuensi gennya berbeda dapat mengubah frekuensi gen tertentu. Frekuenssi gen ini merupakan rataan dari frekuensi gen dari dua populasi yang bercampur.

Jika seorang peternak memiliki 150 ekor sapi dengan frekuensi bertanduk dengan = 0.95 ( bila terjadi kawin acak) maka sekitar 90% dari sapi – sapinya akan bertanduk. Selanjutnya, jika diasumsikan bahwa ada enam pejatan baru yang diamsukkan ke peternakan utnuk memperbaiki mutu geneteik terna – ternak yang ada. Dari enam pejantan dimasukkan terdapat satu ekor yang bertanduk, dua ekor yang tidak bertanduk heterozigot dan tiga ekor yang tidak bertanduk homozigot.  Frekuensi gen bertanduk pada kelompok pejantan =  1/6  = 0.033. dengan asumsi bahwa tidak ada sapi lain yang masuk kedalam peternakan maka frekuensi gen bertanduk pada populasi itu setelah terjadi kawin acak, selama satu generasi   ( 0.950 + 0.333) / 2 = 0.064

4.      Silang dalam (inbreeding ) dan sialng luar (outbreeding)

Silang dalam merupakan salah satu bentuk isolasi secara genetik. Jika suatu populais terisolasi, silang dalam cenderung terjadi karena adanya keterbatasan pilihan dalam proses perkawinan. Jika silang dalam terjadi anatara grup ternak yang tidak terisolasi secara geografis maka pengaruhnya juga yang sama. Oleh sebab itu, silang dalam merupakan suatu isolasi buatan. Sebenarnya silang dalam tidak merubah frekuensi gen awal pada saat proses silang dalam dimulai. Jika terjadi perubahan frekuensi gen maka perubahan itu disebabkan oleh adanya seleksi, mutasi dan pengaruh sampel acak. Jika silang luar dilakukan pada suatu populasi yang memilik rasio jenis kelamin yang sama dengan frekuensi gen pada suatu lokus yang sama pada kedua jenis kelamin maka frekuensi gen tidak akan berubah akibat pengaruh langsung silang luar.

5.      Genetic drift

Genetic drift merupakan perubahan frekuensi gen yang mendadak. Perubahan frekuensi gen yang mendadak biasanya terjadi pada kelompok kecil ternak yang di pindahkan untuk tujuan pemulian ternak atau dibiakan. Jika kelompok ternak diisolasi  dari kelompok ternak asalnya maka frekuensi gen yang terbentuk pada populasi baru dapat  berubah. Perubahan frekuensi gen yang mendadak dapat pula disebabkan oleh bencana alam, misal matinya sebagian besar ternak yang memiliki gen tertentu.(Rispandahlan, 2012)

Hukum Hardy-Weinberg Sebagai  Pendukung Terjadinya Evolusi

Definisi Hukum Hardy-Weinberg

Asas Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi alel dan frekuensi genotipe dalam suatu populasi akan tetap konstan, yakni berada dalam kesetimbangan dari satu generasi ke generasi lainnya kecuali apabila terdapat pengaruh-pengaruh tertentu yang mengganggu kesetimbangan tersebut. Pengaruh-pengaruh tersebut meliputi perkawinan tak acak, mutasi, seleksi, ukuran populasi terbatas, hanyutan genetik, dan aliran gen. Adalah penting untuk dimengerti bahwa di luar laboratorium, satu atau lebih pengaruh ini akan selalu ada. Oleh karena itu, kesetimbangan Hardy-Weinberg sangatlah tidak mungkin terjadi di alam. Kesetimbangan genetik adalah suatu keadaan ideal yang dapat dijadikan sebagai garis dasar untuk mengukur perubahan genetik.

Frekuensi alel yang statis dalam suatu populasi dari generasi ke generasi mengasumsikan adanya perkawinan acak, tidak adanya mutasi, tidak adanya migrasi ataupun emigrasi, populasi yang besarnya tak terhingga, dan ketiadaan tekanan seleksi terhadap sifat-sifat tertentu.