I.
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Lingkungan hidup yang ada di bumi
mengalami perubahan dari waktu kewaktu. Seiring dengan perubahan lingkungan
tersebut, terjadi pula perubahan pada makhluk hidup. Perubahn-perubahan yang
terjadi pada makhluk hidup dari zaman ke zaman dipelajari dalam suatu teori
yang disebut teori evolusi .
Teori evolusi masih
dipertentangkan hingga saat ini. Banyak teori yang telah dikemukakan para ahli,
tetapi tampaknyabelum ada satu pun teori yang dapat menjawab semua fakta dan
fenomena tentang sejarah perkembangan makhluk hidup.
Evolusi
dalam biologi berarti proses kompleks pewarisan sifat organisme yang berubah
dari generasi ke generasi dalam kurun waktu jutaan tahun. Evolusi berusaha
memahami faktor-faktor yang mendorong terbentuknya makhluk hidup yang ada di
dunia saat ini. Evolusi mempelajari bagaimana spesies baru dapat muncul dari
berbagai spesies tumbuhan dan hewan dalam jangka waktu tertentu. Evolusi juga
mempelajari bagaimana spesies-spesies yang berbeda dapat memiliki kekerabatan.
Sejak
abad ke-6 sebelum Masehi, banyak ahli yang telah berusaha mengemukakan
pendapatnya tentang asal-usul berbagai jenis makhluk hidup yang ada di dunia
dan banyak pendapat mereka menjadi fondasi teori evolusi.
Dari
sekian banyak pendapat mengenai teori evolusi tersebut, mengarah kepada
petunjuk adanya evolusi biologi berupa perubahan biologis yang mencakup
beberapa hal yaitu perubahan dalam kromosom, perubahan dalam gen, serta
rekombinasi dari berbagai mutasi yang menghasilkan keanekaragaman individu.
Atas dasar itulah maka kami berusaha menyusun makalah ini.
1.2
Rumusan Masalah
Adapun perumusan masalah yang akan
dijawab dalam pembuatan makalah ini yaitu:
1)
Bagaimana
mekanisme perubahan dalam kromosom serta kaitannya dengan teori evolusi?
2)
Bagaimana
mekanisme perubahan dalam gen serta kaitannya dengan teori evolusi?
3)
Bagaimana
pengaruh rekombinasi dari berbagai mutasi yang menghasilkan keanekaragaman
individu terhadap teori evolusi?
1.3
Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini yaitu :
1) Untuk mengetahui mekanisme perubahan dalam
kromosom serta kaitannya dengan teori evolusi
2) Untuk mengetahui mekanisme perubahan dalam
gen serta kaitannya dengan teori evolusi?
3) Untuk mengetahui pengaruh rekombinasi dari
berbagai mutasi yang menghasilkan keanekaragaman individu terhadap teori
evolusi?
II.PEMBAHASAN
2.1 Mutasi dan rekombinan.
Unsur
atau ciri baru yang dapat diwariskan dapat muncul karena dua mekanisme. Pertama
yang disebut mutasi, yang kedua disebut rekombinasi. Mutasi adalah perubahan
fisik gen, yang mengubah efek gen. Jika suatu gen G menimbulkan produksi kimia
tertentu, ia dapat bermutasi menjadi gen G1baru yang dihasilkan oleh
kimia yang berbeda. Mutasi diwarisi oleh keturunan individu di mana mutasi pertama kali muncul. Oleh
karena itu mutasi dapat menjadi asal mula perubahan evolusioner. Gen bermutasi
secara spontan, tetapi dengan taraf rendah ; taraf khs mutasi adalah kira-kira
sekali per sejuta generasi.Taraf ini bisa dipercepat melalui perlakuan dan
proses tertentu seperti penggunaan zat kimia (misalnya: gas mustard), sinar-X, dan detonasi bom
nuklir.
Rekombinasi
menghasilkan cakrawala baru dengan merekombinasi berbagai gen Mendelia yang
sudah ada sebelumnya.Percobaan Mendel yang dibahas hanya berkenaan dengan ssatu
unsur atau ciri tertentu.Tetapi ukuran bukan satu-satunya unsur kacang
polong.Ada ratusan unsur lain-warna, resistensi terhadap suhu dingin, bentuk
daun.Unsur-unsur lain juga dikontrol oleh gen mendelian.Apabila keseluruhan
perangkat gen diteruskan ke generasiselanjutnya, gen tertentu mungkin
diwariskan secra independen, atau mungkin diwariskan sebagai satuan. Gen
diwariskan bersama sebagai satu satuan jika gen-gen tersebut terikat(linked genes).
Apakah
gen tertentu diwariskan secar independen atau tidak, tergantung pada keadaan
apakah gen ini berada pada kromosom yang sama. Kromosom adalah struktur molekul
yang membawa gen: manakala kromosom diteruskan dari induk ke dalam gametnya,
informasi hereditas dibawa bersamanya. Suatu individu mengandung lebih dari
satu kromosom, walaupun jumlah yang pasti berbeda diantara spesies; manusia
misalnya memiliki 46 kromosom; kacang memiliki 14. Jika gen yang mengontrol dua
ciri yang berlainan ( misal ukuran dan warna) berada dalam kromosom yang
berbeda, mereka kan diwariskan secara bebas. Tetapi jika dua ciri berada dalam
kromosom yang sama mereka cenderung diwariskan secara satuan.
Rekombinasi
menghasilkan jenis organisme baru dengan merombak perangkat terikat dari gen.
Melalui mekanisme yang disebut persilangan crossing-
over), yang dapat disaksikan pada mikroskop, gen-gen direkombinasi antara
pasangan-pasangan dalam kromosom. Mekanisme ini dapat menghasilkan kombinasi
baru gen. Gen-gen ini tidak bisa diwariskan untuk waktu lama karena rekombinasi
lebih jauh. Selanjutnya dapat merusak rekombinasi lama, tetapi ia tetap dapat
menghasilkan jenis-jenis organisme baru. Rekombinasi barangkali secra khusus
penting pada keadaan evolusioner tertentu. Jika dua mutasi terjadi pada dua gen
yang berlainan pada satu kromosom, kira-kira pada saat yang sama, keduanya pada
mulanya barangkali terbawa pada individu yang berbeda. Tanpa rekomindasi,
keddua mutasi mungkin tak pernah berdampingan dalam kromosom fisik yang sama:
salah satu dari padanya muncul untuk kedua kalinya, dalam progeni muatan yang
lain.Bagaimanapun rekomendasi dengan cepat dapat menggabungkan keduanya
bersama-sama.Jika kedua muatsi menimbulkan akibat superior bilamana digabung
bersama ketimbang jika dipisahkan, akibat rekomendasi ini dapat mempercepat
taraf mutasi.
Mutasi
dan rekomendasi tidak secara konsisten menghasilkan perubahan pada arah
tertentu.Mutasi yang mempengaruhi ukuran dapat menimbulkan organisme yang lebih
tinggi, dan bisa juga menghasilkan yang lebih pendek.Berbagai teori evolusi
‘variasi terarah’ diajukan, tetapi kita harus menuyingkirkannya.Tidak ada bukti
variasi terarah pada mutasi, pada rekombinasi, atau pada proses pewarisan
mendelia.Apapun kekuatan internal teori-teori ini, ddalam kenyataan teori-teori
itu salah.Pewarisan ciri yang diperoleh, atau teori perubahan herediter terarah
(atau mutasi terarah) tidak berlaku dalam menjelaskan mekanisme evolusi.
Fakta-fakta pewarisan, dari
mutasi, rekombinasi, dan hereditas mendel, hanya menyokong evolusi terarah acak
(random direction).Karena ada arah
dalam evolusi, kita membutuhkan mekanisme lain dalam menjelaskannya.
Evolusi tidak lepas dari
teori mutasi makro, artinya suatu mutasi yang sangat besar, suatu mutasi yang
menghasilkan seluruh organ baru, seperti hati atau jantung, dalam satu kejadian
mutasi. Menurut teori Darwin, mutasi makro tidak penting dalam evolusi.
Alasannya ialah bahwa semua perubahan yang benar dan yang diperlukan untuk
membuat oragn kompleks seperti hati tidak mungkin muncul seluruhnya secara
spontan pada saat yang sama.Perubahan mutasi muncul karena perubahan yang
kebetulan pada bagian-bagian yang suddah ada sebelumnya ; oleh karena itu semua
perubahan yang dibutuhkan untuk menciptakan organ hati harus muncul secara
kebetulan, adalah karena perubahan disebarkan dalam waktu yang lama. Kemudian
setip perubahan, katakanlah perubahan itu kecil, akan mempunyai kesempatan
cukup untuk muncul secara kebetulan.Bahwa suatu pigmen peka cahaya dapat timbul
dalam suatu sel karena kebetulan bukanlah perihal mustahil.Bahwasanya seluruh
mata timbul sekaligus seperti itu adalah mustahil.Itulah sebabnya Darwinisme
menyinhkirkan mutasi makro.Adaptasi kompleks harus berevolusi karena seleksi
alam dari sejumlah besar mutasi kecil yang terjadi dalam waktu lama.
a. Mutasi Gen
Seperti telah dipelajari bahwa pasangan basa nitrogen (basa N) pada DNA,
anatara timin dan adenin atau antara guanin dan sitosin dihubungkan oleh ikatan
hidrogen yang lemah. Atom-atom hidrogen dapat berpindah dari satu posisi ke
posisi lain pada purin dan pirimidin. Perubahan kimia tersebut dinamakan
perubahan tautomer. Misalnya, adenin
berpasangan dengan sitosin dan timin dengan guanin. Perubahan genetik seperti
ini disebut mutasi gen karena hanya
terjadi di dalam gen. Mutasi gen disebuut juga mutasi titik (Point mutation) atau mutasi kecil. Mutasi gen dapat terjadi
karena substitusi basa N. Macam-macam mutasi antara lain sebagai berikut :
1)
Mutasi
tak bermakna (nonsense mutation)
Terjadi karena perubahan susunan basa pada
kodon (triplet) dari asam amino tetapi tidak mengakibatkan kesalahan
pembentukan protein. Misalnya, UUU diganti UUC yang juga merupakan kode untuk
pembentukan fenilalanin.
2)
Mutasi
ganda tiga (triplet mutation)
Terjadi karena penambahan atau pengurangan
tiga basa secara bersama-sama
3) Mutasi bingkai (frameshift mutation)
Terjadi karena pengurangan satu / beberapa atau penambahan sekaligus
pasangan basa secara bersama-sama
b. Mutasi Kromosom
Istilah
mutasi pada umumnya digunakan untuk perubahan gen, sedangkan perubahan kromosom
dikenal sebagai variasi kromosom. Mutasi kromosom atau mutasi besar pada
prinsipnya digolongkan menjadi dua, yaitu sebagai berikut.
1. Mutasi karena perubahan jumlah kromosom
Mutasi kromosom yang terjadi karena perubahan jumlah kromosom disebut ploidi. Mutasi yang melibatkan
penguranganatau penambahan perangkat kromosom (genom) disebut euploid, sedangkan pengurangan atau
penambahan pada salah satu kromosom dari genom disebut aneuploid.
a) Euploid
(eu= benar, ploid= unit)
Telah
dipelajari bahwa makhluk hidup yang terjadi dari perkembangbiakan secara kawin,
umumnya bersifat diploid, yaitu memiliki
dua perangkat kromosom atau dua genom pada sel somatisnya (2n kromosom).
Organisme
yang kehilangan 1 set kromosomnya disebut monoploid.
Organisme monoploid memiliki satu genom atau satu perangkat kromosom (n
kromosom) dalam sel somatisnya. Sel kelamin atau (gamet), yaitu sel telur
(ovum) dan spermatozoa, masing-masing memiliki satu perangkat kromosom = satu
genom (n Kromosom) disebut haploid.
Sedangkan organisme yang memiliki lebih dai dua genom disebut poliploid, misalnya triploid (3n
kromosom), tetraploid (4n Kromosom) dan heksaploid (6n Kromosom).
Poliploid
dapat terjadi pada tumbuhan, misalnya apel dan tebu, serta pada hewan misalnya Daphnia,
katak Rana esculenta, dan cacing Ascaris.
Macam poliploid ada dua, yaitu autopoliploid, yang terjadi pada
kromosom homolog, misalnya semangka tak berbiji; alopoliploid, terjadi pada
kromosom nonhomolog, misalnya Rhaphanobrassica (tumbuhan berakar
seperti kol, berdaun mirip lobak)
b) Aneuploid
(an =
tidak, eu=benar, Ploid= unit)
Mutasi kromosom ini tidak melibatkan
perubahan pada seluruh genom, melainkan hanya terjadi pada salah satu kromosom
dari genom. Disebut juga dengan istilah aneusomik. Contohnya dalah sindrom
down.
Macam-macam
aneuploid antara lain sebagai berikut:
1)
Monosomik
(2n-1); yaitu mutasi karena kekurangan satu kromosom
2)
Nulisomik
(2n-2); yaitu mutasi karena kekurangan dua kromosom
3)
Trisomik
(2n+1); yaitu mutasi karena kelebihan satu kromosom
4)
Tetrasomik
(2n+2); yaitu mutasi karena kelebihan dua kromosom.
2. Mutasi karena perubahan struktur kromosom
Mutasi karena perubahan
struktur kromosm atau kerusakan bentuk kromosom disebut denagn istilah aberasi. Ada 6 macam aberasi yaitu delesi,duplikasi,
translokasi, inversi, isokromosom, dan katenasi.
2.2 Gen
Gen berpengaruh terhadap
terjadinya suatu evolusi, contohnya pada Droshopila.Gen-gen
homeotik Droshopila semuanya memiliki
satu urutan yang terdiri dari 180-nukleotida yang disebut homeoboks.Oleh karena itu gen-gen inii disebut gen Hax.Suatu urutan yang identik atau sangat mirip telah ditemukan
pada gen-gen dari hewan-hewan lain,termasuk serangga jenis lain,
nematoda,molusca,ikan,katak,burung,mamalia,dan manusia.Urutan-urutan yang
berkaitan telah ditemukan di dalam gen-gen pengatur dari eukariota-eukariota
yang berkerabat jauh, seperti ragi, dan bahkan telah ditemukan juga di dalam
prokariota. Drai kemiripan-kemiripan ini kita dapat mengambil kesimpulan bahwa
urutan DNA homeoboks berevolusi diawal sejarah kehidupan dan bahwa urutan ini
begitu berharganya bagi organisme sehingga tetap tersimpan pada hewan
hampir-hampir tanpa berubah sama sekali selama ratusan juta tahun.Bahkan,
gen-gen hewan yang homolog dengan gen-gen homeotik selama ini tetap
mempertahankan susunan kromosomnya.
Gen-gen yang mengandung
homeoboks tidak semuanya merupakan gen-gen homeotik;artinya gen-gen ini tidak
semuanya mengontrol secara langsung identitas dari bagian-bagian tubuh.Namun
demikian, kebanyakan terkait dengan perkembangan, menunjukkan peran mereka yang
begitu lama dan begitu mendasar dalam proses itu.Misalnya, pada Droshopila homeoboks hadir tidak saja di
dalam gen homeotik tetapi juga pada polaritas-telur bicoid, pada beberapa dari gen-gen segmen, dan pada gen pengatur
utama untuk perkembangan mata.
Urutan-urutan homeoboks memiliki peranan di dalam protein, bila gen
mengandung homeoboks ditranslasi, urutan nukleotida homeoboks menspesifikasi homeodomain 60-asam amino.Segmen
polipeptida ini merupakan bagian dari protein yang mengikatkan diri pada
DNA ketika protein tersebut berfungsi
sebagai faktor transkripsi.(Homeodomain ini membentuk tiga buah heliks alfa,
satu dari ketiga heliks ini tepat masuk ke dalam alur utama heliks DNA).Namun
demikian, bentuk dari homeodomain membuatnya dapat mengikatkan diri pada segala
segmen DNA; tanpa struktur seperti ini, homeodomain ini tidak dapat memilih
urutan yang spesifik.Pada protein seperti ini terdapat domain-domain lain yang
sering berubah-ubah, yang menentukan gen mana yang diatur oleh protein itu.
Domain-domain yang disebut
belakangan ini berinteraksi dengan faktor-faktor transkripsi lain, yang
membantu protein tersebut mengenali enhanser-enhaser dan promoter-promoter
tertentu di dalam DNA tersebut.Kemungkinannya protein-protein yang mengandung
homeodomain mengatur perkembangan dengan cara mengkoordinasi transkripsi dari
deretan-deretan gen-gen yang berhubungan dengan perkembangan, mengubah gen-gen
ini ke keadaaan on atau off.Pada embrio Droshopila,
kombinasi gen-gen homeobooks yang berbeda-beda bersifat aktif pada
bagian-bagian embrio yang berbeda-beda. Ekspresi yang selektif dari gen-gen
ini, yang berubah-ubah menurut waktu dan tempat, adalah hal terpenting dalam
pembentukan pola.
III. KESIMPULAN
Dari
pembahasan diatas maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1) Rekombinasi menghasilkan jenis organisme
baru dengan merombak perangkat terikat dari gen, melalui mekanisme yang disebut
persilangan (crossing-over)
2) Mutasi diwarisi oleh keturunan individu
dimana mutasi pertama kali muncul, oleh karena itu mutasi dapat menjadi asal
mula perubahan evolusioner
3) Fakta-fakta pewarisan, dari mutasi,
rekombinasi, dan hereditas Mendel, hanya menyokong evolusi terarah acak (random direction)
4) Urutan DNA homeoboks berevolusi diawal
sejarah kehidupan dan bahwa urutan ini begitu berharganya bagi organisme
sehingga tetap tersimpan pada hewan hampir-hampir tanpa berubah sama sekali
selama ratusan juta tahun
5) Menurut teori Darwin, mutasi makro tidak
penting dalam evolusi. Alasannya ialah bahwa semua perubahan yang benar dan
yang diperlukan untuk membuat oragn kompleks seperti hati tidak mungkin muncul
seluruhnya secara spontan pada saat yang sama.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell,Mitchell dan Reece.2002.Biologi edisi kelima jilid 1.Erlangga ;
Jakarta
Ridley mark. 1991 .Masalah-Masalah Evolusi. Universitas Indonesia ; Jakarta
No comments:
Post a Comment