Jumat, 08 Februari 2013

VARIASI GENETIK SEBAGAI DASAR EVOLUSI MUTASI GENETIK, FREKUENSI GEN DALAM POPULASI DAN HUKUM HARDY-WEINBERG


VARIASI GENETIK SEBAGAI DASAR EVOLUSI MUTASI GENETIK, FREKUENSI GEN DALAM POPULASI DAN HUKUM HARDY-WEINBERG

BAB I
PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang
Salah satu hambatan dalam memahami evolusi adalah adanya miskonsepsi umum bahwa tiap organisme berevolusi, dalam pengertian Darwinian, selama masa hidup organisme tersebut. Nyatanya, seleksi alam memang bekerja pada tingkat individu. Sifat-sifat organisme mempengaruhi peluang organisme itu untuk bertahan hidup dan keberhasilan reproduksinya. Akan tetapi dampak evolusioner seleksi alam ini hanya tampak dalam melacak bagaimana suatu populasi organisme berubah seiring dengan berjalannya waktu. Dengan demikian populasi dan bukan individunyalah yang berevolusi, beberapa sifat lebih banyak ditemukan dalam keseluruhan populasi itu sementara sifat atau ciri lainnya berkurang (Campbell, 2003).
Berdasarkan buku The Origin of Species menyakinkan sebagian besar ahli biologi bahwa spesies merupakanhasil evolusi, tetapi Darwin saat itu tidak begitu berhasil mendapatkan pengakuan atas ide bahwa seleksi alamadalah mekanisme evolusi. Seleksi alam memerlukan proses penurunan sifat yang tidak dapat dijelaskan oleh Darwin. Teorinya didasarkan pada apa yang terlihatseperti paradoks pewarisan, yaitu yang sama menurunkan yang sama, tetapi tidak demikian. Yang kurang dari penjelasan Darwin adalah suatu pemahaman pewarisan yang dapat menjelaskan bagaimana variasi acak muncul dalam suatu populasi, namun bertanggung jawab atas pewarisan variasi ini secara tepat dari induk kepada keturunannya. Meskipun Gregor Mendel dan Charles Darwin hidup pada masa yang sama, penemuan Mendel tidak dihargai orang pada saat itu, dan ternyata tidak ada yang dapat melihat dan menyadari saat itu bahwa Mendel telah menjelaskan prinsip dasar pewarisan yang sudah pasti saat itu dapat menyelesaikan paradoks Darwin dan memberikan kredibilitas terhadap konsep seleksi alam.
Evolusi berarti perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya. Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama yaitu variasi, reproduksi, dan seleksi alam. Suatu individu tidak dapat mengalami evolusi, hanyalah suatu populasi  yang dapat mengalami hal tersebut. Komposisi genetik  dari suatu individu  sudah ditentukan semenjak terjadinya fertilisasi, yakni persatuan antara spermatozoid dengan sel sel telur. Kebanyakan dari perubahan sepanjang hidupnya ialah suatu perubahan  dialam ekspresi dari potensi pertumbuahan yang terkandung didalam gen. Didalam populasi, baik komposisi genetik  maupun dari potensi pertumbuhan dapat berubah. Perubahan komposisis genetik populasi adalah evolusi (Anonymous, 2010).
Evolusi dalam skala yang paling kecil atau mikroevolusi dapat didefinisikan sebagai suatu perubahan dalam susunan genetik suatu populasi. Dalam hal ini, penulis mengkaji bagaimana seleksi alam dan mekanisme lain menyebabkan populasi berevolusi.

1.2  Rumusan Masalah
1.2.1   Bagaimana pengembangan teori evolusi organik Darwin dalam   kaitannya dengan hukum Mendel (Neodarwinisme)?
1.2.2   Mengapa varian genetik sebagai dasar evolusi?
1.2.3   Apa penyebab timbulnya variabilitas pada makhluk hidup?
1.2.4   Apa saja frekuensi gen dalam populasi?
1.2.5   Apa saja penyebab timbulnya agensia evolusi?

1.3  Tujuan
1.3.1   Agar mengetahui pengembangan teori evolusi organik Darwin dalam kaitannya dengan hukum Mendel (Neodarwinisme)
1.3.2   Agar memahami varian genetik sebagai dasar evolusi
1.3.3   Untuk mengetahui penyebab timbulnya variabilitas pada makhluk hidup
1.3.4   Untuk mengetahui frekuensi gen dalam populasi
1.3.5   Untuk memahami penyebab timbulnya agensia evolusi


BAB II
ISI

2.1 Pengembangan Teori Evolusi Organik Darwin (Neodarwinisme)
Neodarwinisme merupakan hasil pengembangan dan penyempurnaan teori seleksi alam Darwin. Dari berbagai referensi lebih jauh, terlihat bahwa masih ada kritik-kritik lain. Semuanya menunjukkan bahwa nampaknya peristiwa seleksi alam sesungguhnya tidaklah cukup sempurna menjelaskan evolusi dari seluruh ciri atau struktur. Peristiwa seleksi alam bukanlah penyebab utama terjadinya evolusi organik. Suatu peristiwa seleksi baru dapat berlangsung, bila terlebih dahulu telah ada keanekaragaman (varian) antar individu. Peristiwa seleksi alam hanyalah sebagai faktor yang mengukuhkan varian-varian yang sesuai,dan bukan sebagai faktor yang menjadi sebab timbulnya varian-varian yang sesuai.
Dalam hubungan dengan ini, sebagian besar ahli biologi berpendapat bahwa peristiwa seleksi alam hanyalah sebagai faktor pengarah dan faktor pembatas atas varian-varian yang telah ada. Oleh karena itu terjadinya evolusi organik penyebabnya adalah varian. Peristiwa seleksi alam berperan hanya sebagai faktor yang mengukuhkan varian. Sehingga secara singkat dapat dikatakan, bahwa rekombinasi gen dan macam- macam faktor lingkungan adalah sebab utama peristiwa evolusi organik, dan seleksi alam berperan sebagai faktor pengarah dan pembatas (Waluyo, 2010).

2.2 Varian Genetik sebagai Dasar Evolusi
Variasi genetik dalam populasi yang merupakan gambaran dari adanya perbedaan respon individu-individu terhadap lingkungan adalah bahan dasar dari perubahan adaptif. Suatu populasi terdiri dari suatu sejumlah individu. Dengan suatu kekecualian, maka tidak ada dua individu  yang serupa, pada populasi manusia dapat kita lihat dengan muda adanya perbedaan-perbedaan individu: misalnya dipunyainya ciri-ciri anatomi, fisiologi dan kelakuan  yang khusus. Hal ini dapat kita lihat pada kucing dan anjing dan kuda., variasi individu pada cacing, burung jalak, bajing atau bayam sukar sekali kita dapatkan meskipun hal itu ada. Meskipun variasi individu  ini terdapat dan hali ini mungkin tidak dapat kita lihat oleh mata kita, hal ini terjadi pada binatang bersel satu sampai dengan ikan paus. Dengan demikian, populasi terdiri dari sejumlah individu yang memiliki sifat penting tetapi berbeda satu sama lain didalam berbagai hal.
Fenotipe suatu individu organisme dihasilkan dari genotipe dan pengaruh lingkungan organisme tersebut. Variasi fenotipe yang substansial pada sebuah populasi diakibatkan oleh perbedaan genotipenya. Sintesis evolusioner modern mendefinisikan evolusi sebagai perubahan dari waktu ke waktu pada variasi genetika ini. Frekuensi alel tertentu akan berfluktuasi, menjadi lebih umum atau kurang umum relatif terhadap bentuk lain gen itu. Gaya dorong evolusioner bekerja dengan mendorong perubahan pada frekuensi alel ini ke satu arah atau lainnya. Variasi menghilang ketika sebuah alel mencapai titik fiksasi, yakni ketika ia menghilang dari suatu populasi ataupun ia telah menggantikan keseluruhan alel leluhur.
Variasi berasal dari mutasi bahan genetika, migrasi antar populasi (aliran gen), dan perubahan susunan gen melalui reproduksi seksual. Variasi juga datang dari tukar ganti gen antara spesies yang berbeda: contohnya melalui transfer gen horizontal pada bakteria dan hibridisasi pada tanaman. Walaupun terdapat variasi yang terjadi secara terus menerus melalui proses-proses ini, kebanyakan genom spesies adalah identik pada seluruh individu spesies tersebut. Namun, bahkan perubahan kecil pada genotipe dapat mengakibatkan perubahan yang dramatis pada fenotipenya. Misalnya simpanse dan manusia hanya berbeda pada 5% genomnya.
Perbedaan- perbedaan diatas dapat kita lihat dengan nyata dan dapat pula sangat samar- samar. Dengan demikian, jika terjadi suatu seleksi  yang menentang beberapa varian dan seleksi menguntungkan untuk varian lain didalam suatu populasi, maka komposisi kesehatan dari populasi itu dapat berubah dengan berjalannya waktu, sebab sifat dari populasi itu ditentukan oleh induvidu  didalamnya. Secara umum variasi genetik dapat dibedakan menjadi 5 penyebab (agensia evolutif), yakni mutasi, rekombinasi gen, genetic drift, gen flow dan seleksi alam
2.3 Penyebab Timbulnya Variabilitas pada Makhluk Hidup
Variabilitas dapat terjadi dimulai dari suatu struktur yang paling kecil, yakni ADN. Asam deoksiribosanukleat terdiri dari 4 macam asam nukleat, yakni adenin (A), sitosin (C), guanin (G), dan timidin (T). Bila asam amino terakhir diganti dengan urasil (U), maka asam nukleatnya dinamakan ARN (asam ribonukleat). Keempat asam nukleat akan membentuk 20 asam amino esensial. Kombinasi tiga dari empat macam asam nukleat akan membentuk satu asam amino. Kombinasi ini dikenal sebagai kode genetik.
Secara umum, setiap satu asam amino dikode oleh sekitar tiga macam kombinasi, asam amino yang lain dikode oleh enam macam kombinasi. Dengan demikian, suatu asam amino dapat dihasilkan lebih banyak, bukan saja karena kode tersebut dapat berulang-ulang, tetapi karena lebih  banyak kemunkinan.
Contoh-contoh variabilitas pada makhluk hidup antara lain, wajah manusia tidak ada yang tepat sama; adanya variasi warna tubuh yang terdapat pada ikan, kucing, kuda, kerbau dan organisme yang lain; adanya golongan darah yag bermacam-macam; adanya bermacam-macam mutan; dan adanya ekotipe.
Jadi variasi itu memang ada. Adanya variasi hanya dapat diterangkan secara adaptasi dan secara genetik. Variasi adaptasi dapat kita lihat pada olahragawan yang otot-ototnya lebih terlatih sehingga berukuran lebih besar dari kebanyakan orang. Namun variasi adaptasi tidak dapat diturunkan secara langsung pada keturunannya.

2.4 Frekuensi Gen dalam Populasi
2.4.1 Struktur Genetik suatu Populasi ditentukan oleh Frekuensi Alel dan Genotipnya
Suatu populasi adalah suatu kelompok individu terlokalisir yang digolongkan sebagai spesies yang sama. Sampai saat ini, kita akan mendefinisikan spesies sebagai suatu kelompok populasi yang tiap individunya mempunyai potensi untuk saling mengawini dan menghasilkan keturunan yang subur di alam bebas. Masing-masing spesies memiliki suatu wilayah geografis tempat individu tersebut secara tidak merata, tetapi pada umumnya terpusat pada beberapa populasi terlokalisir. Suatu populasi mungkin terisolasi dari populasi lain yang berspesies sama, dan jarang sekali dapat mempertukarkan materi genetiknya. Isolasi seperti itu sangat umum ditemukan pada populasi yang dibatasi oleh pulau-pulau yang saling berjauhan, danau-danau yang tidak saling berhubungan atau daerah pegunungan yang dipisahkan oleh dataran rendah. Namun populasi tidak selalu terlokalisir, tetapi tetap kawin dengan populasi yang sama maupun dengan populasi yang berbeda daerah.
Kumpulan total gen dalam suatu populasi dalam suatu periode tertentu disebut kumpulan gen (gene pool). Kumpulan gen ini terdiri atas semua alel pada semua lokus gen yang terdapat pada semua individu yang menyusun populasi tersebut. Untuk spesies diploid, masing-masing lokus diwakili dua kali dalm genom suatu individu yang bersifat homozigot atau heterozigot untuk lokus homolog tersebut. Individu homozigot memiliki dua alel yang sama untuk sebuah sifat tertentu, sementara individu heterozigot memiliki dua alel yang berbeda untuk sifat tertentu. Jika semua anggota suatu populasi adalah homozigot untuk alel yang sama, alel tersebut dikatakan tetap atau fixed dalam kumpulan gen tersebut. Namun demikian, umumnya terdapat dua atau lebih alel untuk suatu gen, yang masing-masing memiliki frekuensi relatif (proporsi) dam kumpulan gen.
2.4.2 Hukum Hardy-Weinberg
a) Asas 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.
Syarat berlakunya Asas Hardy-Weinberg
  • Setiap gen mempunyai viabilitas dan fertilitas yang sama
  • Perkawinan terjadi secara acak
  • Tidak terjadi mutasi gen atau frekuensi terjadinya mutasi, sama besar.
  • Tidak terjadi migrasi
  • Jumlah individu dari suatu populasi selalu besar
Jika syarat-syarat tersebut terpenuhi, maka frekuensi alel dan frekuensi genotipe dalam suatu populasi akan konstan dan evolusi pun tidak akan terjadi. Tetapi dalam kehidupan, syarat-syarat tersebut tidak mungkin terpenuhi sehingga evolusi dapat terjadi.
Bila suatu jumlah gen N= p; dan jumlah n= q jika perbandingan p= q dari generasi ke generasi tetap, maka frekuensi gen yang ada daalam keadan seimbang.

N       =    (p)
n     =   (q)
N  =  (p)
NN    =    (p)
Nn  =    (pq)
N  =  (q)
Nn     =    (pq)
Nn  =    (q2)
        Perbandingan genotipenya :        NN : Nn : nn. Maka secara matematis hukum hardy-weinberg dapat ditulis sebagai berikut
P2  +  2 pq  +  q2  =  1
              P    +  q  =   1
Ket : P2   =      untuk yang homozigot dominan
         2pq =      untuk yang heterizgot
         q2     =      untuk yang homozigot resesif
Contoh: Alel resesif adalah 25 %, maka q = 25 %  atau 0,25.
        P + q      = 1
        P + 0,25 = 1
                P    = 1– 0,25  = 0,75
Hukum Hardy-Weinberg menyatakan bahwa jumlah frekuensi alel di dalam populasi akan tetap seperti frekuensi awal, dengan beberapa persyaratan yaitu:
·         populasi sangat besar, kawin acak, tidak ada perubahan di dalam unggun gen akibat mutasi,
·         tidak terjadi migrasi individu ke dalam dan ke luar populasi,
·         dan tidak ada seleksi alam (semua genotip mempunyai kesempatan yang sama dalam keberhasilan reproduksi)
b) Hukum Hardy-Weinberg
Populasi mendelian yang berukuran besar sangat memungkinkan terjadinya kawin acak (panmiksia) di antara individu-individu anggotanya. Artinya, tiap individu memiliki peluang yang sama untuk bertemu dengan individu lain, baik dengan genotipe yang sama maupun berbeda dengannya. Dengan adanya sistem kawin acak ini, frekuensi alel akan senantiasa konstan dari generasi ke generasi. Prinsip ini dirumuskan oleh G.H. Hardy, ahli matematika dari Inggris, dan W.Weinberg, dokter dari Jerman,. sehingga selanjutnya dikenal sebagai hukum keseimbangan Hardy-Weinberg.
            Sebagai contoh pada masa revolusi industri di Inggris, kupu-kupu, Biston betularia berwarna terang diperkirakan lebih dari 90%, sedangkan yang berwarna gelap kurang dari 10%. Dengan menggunakan kesetimbangan Hardy-Weinberg, proporsi ini akan terpelihara pada setiap generasi (dengan syarat populasi besar, terjadi kawin acak tanpa perubahan laju mutasi dan migrasi) di dalam lingkungan yang stabil.
            Hardy-Weinberg mengemukakan rumus untuk menghitung frekuensi alel dan genotip dalam populasi. Jika di dalam populasi terdapat dua alel pada lokus tunggal, alel dominan D dan alel resesif d, jika frekuensi alel dominan dilambangkan dengan p, dan frekuensi alel resesif dilambangkan dengan q maka p + q = 1. Pada reproduksi seksual, frekuensi setiap macam gamet sama dengan frekuensi alel dalam populasi. Jika gamet berpasangan secara acak, maka peluang frekuensi homozigot DD = p2, peluang frekuensi homozigot dd = q2, dan peluang heterozigot Dd = 2pq, maka p2 + 2pq + q2
c. Kondisi Yang di Perlukan Untuk Keseimbangan Genetik (Hardy-Weinberg)
Kondisi-kondisi yang diperlukan untuk keseimbangan genetik adalah :
·         Populasi harus cukup besar
Secara teoris, suatu populasi harus cukup besar sehingga dapat dianggap bukanlah faktor kebetulan sebagai penyebab terjadi frekuensi genetis dalam suatu populasi. Sebab kalau populasi kecil, seperti pada populasi terpencil suatu pulau atau populasi terisolisasi disuatu tempat jauh dari masyarakat ramai tanpa ada hubungan perkawinan dengan populasi lain yang sejenis sehingga tidak terjadi perkawinan secara random antar individu, maka besar kemungkinan akan terjadi tidak keseimbangan vrekuensi gen dalam populasi itu.
·         Mutasi tidak boleh terjadi atau adanya keseimbangan secara mutasi.
Syarat kedua ini mungkin tidak dijumpai pada suatu populasi. Karena mutasi selalu terjadi tidak ada satupun cara untuk mencegahnya. Semua gen mungkin mengalami mutasi sekali pada 5.000-10.000 pembelahan. Kecepatan mutasi gen bagi berbagai gen berbeda. Sangat jarana mutasi alel dengan sifat sama dapat mencapai keseimbangan.
Kecepatan mutasi ini berbeda-beda, jarang sekali terjadi dalam keadaan yang betul-betul sama. Tekanan mutasi ini cendrung menyebabkan pergeseran perlahana pada frekuwensi genetik dalam populasi.
Hukum Hardy-Weinberg memberikan standar ideal untuk para ahli genetik untuk membandingkan populasi yang sebenarnya.
1.      Jika tidak ada gangguan maka frekuensi alel yang berada dalam populasi akan cendrung tetap atau tidak berubah sepanjang waktu.
2.      Dengan tidak adanya faktor gangguan, maka frekuensi genotipe juga tidak akan berubah setelah generasi I.
 
2.5 Penyebab Timbulnya Agensia Evolusi
2.5.1 Mutasi Gen
Mutasi adalah perubahan pada struktur kimia gen yang bersifat turun-temurun yang terjadi bisa secara spontan atau tidak spontan oleh zat kimia, radiasi sinar radioaktif, terinfeksi virus, dan lain sebagainya.
Mutasi terjadi secara acak, yang beradaptasi hanya sebagian kecil. Bila suatu mutasi mempunyai nilai ketahanan dan bentuk baru yang diturunkan telah nampak, maka ketahanan, kedewasaan dan reproduksi dari bentuk baru itu tidak bersifat acak lagi. Mereka, cenderung untuk bertambah dalam populasi dibandingkan dengan anggota populasi lain yang mempunyai nilai selektif rendah. Walaupun mutasi adalah dasar variasi, tetapi peranannya hanya kecil. Yang lebih penting adalah kombinasi dan poliploidi.
a)   Pengertian Mutasi
Ada beberapa kutipan  yang dapat membantu kita dalam usaha menyimak  pengertian  mutasi.
  • although genes can reproduce them selves exaetty  for many generations they do occasinally undergo abrupt changes called mutations. Mutations involves a change  in the chemical arrangement ag a gene  so that there is a diffrence in the structure and action of a gene “(hickman, 1970 dalam mubadi, 1985)”
  • It is also know taht gene may undrego slight alterations, with a resultant change in some character ……” any modificationof achromosome and the accompaying altertions of a the plant in questions is a mutations “( robbins, 1957dalam mubadi, 1985):”
  • Although gene are remarkably stable and are…………they do from a time to time undergo changes called mutations “ (ville, et al dalam mubadi, 1985.
  • Mutations is the given to all these proceses “ with result in change the heredity material(simpsom, 1957).
  • Mutasi adalah suatu perubahan  frekuensi dan kombiasi alel, gen, atau kromoson secara seketika (spontan)(sidharta, 1995).
Dari kutipan- kutipan tersebut diatas bahwa mutasi diartikan sebagai perubahan faktor keturunan atau sifat keturunan (gen) dan perubahan itu bersifat fisikokimia.
Mutasi terjadi secara acak, yang beradaptasi hanya sebagian kecil. Bila suatu mutasi mempunyai nilai ketahanan dan bentuk baru yang diturunkan telah nampak, maka ketahanan, kedewasaan dan reproduksi dari bentuk baru itu tidak bersifat acak lagi. Mereka, cenderung untuk bertambah dalam populasi dibandingkan dengan anggota populasi lain yang mempunyai nilai seleksif rendah. Walaupun mutasi adalah dasar variasi, tetapi peranannya hanya kecil. Yang lebih penting: kombinasi dan poliploidi.
b)   Macam-Macam Mutasi
Ada beberapa macam mutasi atas dasar sudut pandang tertentu. Hal-hal berikut ini menunjukkan beberapa macam mutasi berdasarkan atas berbagai sudut pandang, yaitu:
1.    Berdasarkan tempat terjadinya
a.    Mutasi kecil ( point mutation)
Mutasi kecil adalah perubahan yang terjadi pada susunan molekul (ADN) gen. Lokus gen sendiri tetap. Mutasi jenis ini  yang menimbulkan perubahan alel. Mutasi gen diartikan sebagai suatu perubahan fisiokimiawi gen. Perubahan fisiokimiawi gen yang terjadi antara lain dapat  berupa perubahan atau pergantian pasangan basa. Misalnya pasangan A-T diganti menjadi G-C: peristiwa semacam ini antara lain disebabkan karena terjadi satu basa purin ataupun pirimidin oleh senyawa lain yang analog semacam zaguanin atau bromouracil C-G. Sebagai akibat peristiwa lain.
b.    Mutasi besar (gross mutation)
Mutasi besar adalah perubahan yang terjadi pada stuktur dari kromosom. Istilah khusus mutasi kromosom  yakni aberasi. Sehingga untuk selanjutnya istilah aberasi dipakai untuk mutasi kromosom, sedangkan istilah mutasi khusus untuk mutasi gen saja.
2.    Berdasarkan macam sel yang mengalami mutasi
a.    Mutasi somatis (mutasi vegetatif)
Mutasi somatis adalah mutasi yang terjadi pada sel soma. Bila perubahan sel somatis demikian besar, sel-sel dapat mati. Dan kalau dapat bertahan hidup memiliki kelainan atau tak berfungsi secara normal. Bila sel somatis tidak tidak meliputi daerah  yang luas, yang kurang penting, tidak membahayakan. tetapi bila meliputi daerah yang luas atau alat yang amat penting dapat membahayakan bahkan dapat mematikan.
Bila perubahan sel itu terjadi ketiak sel somatis sedang giat membelah seperti dalam embrio dapat mengakibatkan karakter abnormal waktu lahir , tetapi tidak diturunkan kepada generasi berikutnya. Semakin muda jaringan yang mengalami perubahan genetis maka semakin luas akibat abnormalan yang ditimbulkannya dan sebaliknya semakin dewasa jaringan itu ketika mengalami keabnormalan maka dapat ditolerir.
Dalam bidang pertanian mutasi vegetatif banyak dipakai untuk meninggikan produksi dan mutu, seperti terhadap apel, anggur dan jeruk. Dibuat perubahan induksi pada suatu cabang pohon dewasa (misalnya dengan colchicine). Lalu cabang distek atau dicangkok, dan dibiakkan secara vegetatif pula. Sedangkan secara alamiah perubahan vegetatif pada tumbuhan dapat menimbulkan beraneka warna (belang) pada endosperm (biji), daun dan mahkota bunga. Misalnya pada ercis dan bunga pukul empat.
b.    Mutasi germinal (mutasi gametis/ generatif)
Mutasi germinal adalah mutasi  yang terjadi sel germinal (terdapat didalam gonad). Hal ini terjadi terdapat pada mahkluk hidup bersel banyak dan bukan yang bersel satu. Atau strukturnya yang lebih sederhana. Bila perubahan berlangsung pada gamet. maka akibat  yang ditimbulkan begitu hebat dan gametpun segera mati. Kadang menyebabkan gamet tidak mampu melakukan pembuahan dengan wajar. Oleh karena itu tak diteruskan pada keturunananya. Tetapi bila perubahan tidak begitu hebat dan gamet dapat melakukan pembuahan, terjadi generasi baru yang menerima peruahan bahan genetik tersebut.
Bila gonad terkena langsung radiasi atau diberi bahan kimia seperti gas murtad, maka kemungkinan besar mengalami perubahan genetis pada gamet . namun kalau radiasi terjadi pad bagian tubuh yang lain, bukan langsung ke gonad, suatu saat gonad menerima akibat radiasi secara tidak langsung itu. Bila radiasi menimbulkan ionisasi berantai pada jaringan dan akhirnya mencapai inti sel gamet.
Makin dekat bagian tubuh yang kena radiasi ke gonad, makin besar kemungkinan gamet menerima perubahan genetis . sebaliknya  semakin jauh bagian tubuh yang kena radiasi dari gonad, makin kecil kemungkinan gamet menerima perubahan genetik itu.
3.    Berdasarkan faktor penyebab mutasi
a.    Mutasi alami (spontan)
Mutasi alam adalah mutasi yang terjadi secara alami (tanpa dibuat dan disengaja manusia). Penyebab dari mutasi alamiah antara lain:
·  Sinar kosmos
·  Batuan radioaktif
·  Sinar ultraviolet matahari
·  Sesuatu yang tidak jelas dalam metabolisme sehingga terjadi kekeliruan dalam sintesis bahan genetik.
·  Radiasi ionisasi internal dari bahan radioaktif yang mungkin terkandung dalam jaringan (lewat makanan atau minuman yang terkena pencemaran zat radioaktif
·  Sinar kosmos berasal dari angkasa luar, meradiasi bumi dengan partikel (butiran) berenergi tinggi yakni proton, positron, (bagian jumlah perubahan spontan).
b.    Mutasi buatan
Mutasi spontan merupakan mutasi yang sengaja dibuat oleh manusia, yang biasa diarahkan kepada tujuan-tujuan tertentu. Misalnya dibidang budidaya, perakitan bibit dan lain-lain. Usaha-usaha manusia dalam perubahan genetik dalam bentuk bahan makanan antara lain:
·  Pemakaian bahan radioaktif untuk diagnosis, terapi, deteksi, sterelisasi dan pengawetan bahan makanan.
·  Penggunaan senjata nuklir
·  Roket, televisi, reaktor yang menggunakan bahan bakar radioaktif.
Mutasi buatan tidak selalu berakibat buruk. Banyak sekali jasa bahan radioaktif terhadap kesejahteraan hidup manusia. Terutama mengembangkan keturunan baru tanaman. Perubahan mutasi buatan yang dilakukan pada gandum, buncis, tomat, ternyata dapat meningkatkan mutunya. banyak tanaman panen (padi jagung gandum) yang dikembangkan sehingga tahan terhadap suatu jenis hama.
4.    Berdasarkan jumlah faktor keturunan
a.    Mutasi bertahap (mutasi mikro)
Mutasi mikro adalah mutasi yang terjadi atas satu atau sekelompok kecil faktor keturunan.
b.    Mutasi lompatan (mutasi makro)
Mutasi makro merupakan mutasi yang terjadi atas sejumlah besar atau mungkin seluruh faktor keturunan.
Dalam ruang lingkup mekanisme evolusi, terdapat dua macam pendapat tentang dampak perubahan yang efektif supaya evolusi mahkluk hidup dapat berlangsung, pendapat pertama, mengatakan bahwa penyebab variasi (penyebab perubahan) yang lebih efektif adalah perubahan bertahap. Dalam kurun waktu yang cukup lama sedikit demi sedikit akan terjadi akumulasi demikian banyak variasi  yang mengarah pada timbulnya kelompok- kelompok baru (yang ditinjau dari sudut tinjauan tingkat takson tertentu mungkin sudah berbeda dengan sebelumnya).
Dalam hubungan dengan ini dikatakan bahwa mutasi lompatan, skala perubahan adalah demikian besar sehingga turunan yang mewarisi banyak ciri yang sekaligus berubah, relatif tidak beradaptasi. Pendapat kedua mengatakan bahwa penyebab variasi yang efektif adalah  mutasi lompatan: dikatakan bahwa yang terjadi karena mutasi bertahap tidak dapat mengarah kepada terbentuknya spesies baru (spesiasi). Namun demikian, dari pendapat tersebut yang paling banyak dianut adalah  pendapat yang pertama.
5.    Berdasarkan manfaat bagi individu atau populasi yang mengalami mutasi
a.    Mutasi yang merugikan
Mutasi yang merugikan adalah mutasi yang berakibat timbulnya ciri dan kemampuan yang kurang atau tidak adaptip pada individu (populasi)
b.    Mutasi yang menguntungkan
Mutasi yang menguntungkan adalah mutasi yang berakibat timbulnya ciri dan kemampuan yang semakin adaptip pada individu (populasi), diantara kedua mutasi itu, yang paling banyak terjadi adalah mutasi yang merugikan. Akan tetapi dalam ruang lingkup mekanisme evolusi, dampak perubahan karena mutasi efektif  adalah mutasi  yang menguntungkan.
c)    Penyebab Mutasi
Faktor- faktor yang menjadi penyebab terjadinya mutasi adalah demikian banyak aspek variabel faktor lingkungan. Faktor-faktor tersebut dikenal sebagai mutagen. Pada umumnya faktor- faktor lingkungan penyebab mutasi (mutasi) dibagi menjadi:
a.    Faktor fisika (radiasi)
Agen mutagenik dari faktor fisika brupa radiasi. Radiasi yang bersifat mutagenik antara lain berasal dari sinar kosmis, sinar ultraviolet, sinar gamma, sinarX, partikel beta, pancaran netron ion-ion berat, dan sinar-sinar lain yang mempunyai daya ionisasi.
Radiasi dipancarkan oleh bahan yang bersifat radioaktif. Suatu zat radioaktif dapat berubah secara spontan menjadi zat lain yang mengeluarkan radiasi. Ada radiasi yang menimbulkan ionisasi ada yang tidak. Radiasi yang menimbulkan ionisasi dapat menembus bahan, termasuk jaringan hidup, lewat sel-sel dan membuat ionisasi molekul zat dalam sel, sehingga zat-zat itu tidak berfungsi normal atau bahkan menjadi rusak. Sinar tampak gelombang radio dan panas dari matahari atau api, juga mem,bentuk radiasi, tetapi tidak merusak.
b.    Faktor kimia
Banyak zat kimia bersifat mutagenik. Zat-zat tersebut antara lain adalah sebagai berikut:
·  Pestisida
-       DDT, insektisida dipertanian dan rumah tangga.
-       DDVP, insektisida, fumigam, helminteik ternak
-       Aziridine, dipakai pada industri tekstil, kayu dan kertas untuk membasmi lalat rumah, mutagen pada tawon, mencit, neurospora, E.coli dan bakteriofage T4.
-       TEM, dipakai dalam teskstil dan medis (agen antineoplastik). Membasmi lalat rumah.mutagen pada mencit dan serangga, jamur, aberasi pada mencit, Allium, E. coli, dan lekosit.
·  Industri
-       Formadehid, zat ini digunakan dalam pabrik resin, tekstil, kertas dan pupuk, disenfektan benih, dan fungisida, anti kusut pada tekstil. Banyak dijumpai pada asap tembakau, asap mobil, mesin serta buangan pabrik tekstil. Mutagen pada drosophila, neuspora dan E. coli.
-       Glycidol, zat yang digunakan untuk membuat zat kimia yang lain seperti, eter, ester, amin untuk farmasi, dan tekstil bersifat antibakteri dan antijamur pada makanan, mutagen pada Drosophila, neuspora, aberasi dan jaringan mencit.
-       DEB (butadiene deipoxide), mencegah mikroba, untuk tekstil dan farmasi, mutagen pada drosophila, neuspora dan E. coli, salmonella, penicillium, lalat rumah ragi, jagung, tomat dan mamalia. Aberasi pada Allium, Drosophila dan mamalia.
·  Makanan dan minuman
-       Caffein, banyak didapatkan pada minuman, kopi, teh, cokelat, dan limun yang mengandung cola. Pada bidang medis untuk antihistamin dan obat pusing, pengembang pembuluh darah, koroner. Mutagen lemah pada Drosophila, mutagen letal adan aberasi pada bakteri, bakteriofage, dan kultur sel orang,
-       Siklamat dan sikloheksilamin, banyak dipakai untuk penyedap makanan dan minuman, aberasi secara invitro pada orang dan tikus.
-       Natriun nitrit dan asam nitrit zat ini digunakan mengawetkan daging, ikan dan keju, mutagen pada bakteri dan jamurdan virus: menghalangi replikasi ADN.
·  Obat
-       Siklofosfamid, pelawan berbagai jenis tumor. Toragen pada tikus, mutagen pada Drosophila, mencit. Aberasi pada kultur jaringan orang.
-       Metil di-kloro etil amin, banyak digunakan diklinik. Mutagen pada mencit, Drosophila, aberasi pada Allium.
-       Antibiotik, sebagian berasal dari streptomyces, seperti mitomysin C, azaserine, streptonigrin, phleomycin. Anti neoplasma. Penghalang replikasi DNA. Mutagen pada drosophila. Aberasi pada kultur lekosit orang.
-       Aminopterin 4-aminoflic dan methoteraxate, kedua zat antagonis terhadap asam folat. Banyak dipakai  pengobatan kanker, seperti leukimia, dan choriocarcinoma, aberasi pada kultur lekosit..
c.    Faktor biologi
Lebih dari 20 macam virus penyebab kerusakan kromosom. Misalnya virus hepatitis menimbulkan aberasi pada darah dan sumsum tulang. Virus campak, demam kuning, dan cacar juga dapat menimbulkan aberasi.
d). Akibat Mutasi Pada Genetik Keturunan
Mutasi merupakan suatu peristiwa yang umum terjadi, karena diperkirakan selalu ada satu mutasi per 10.000-1000.000 mikroba, atau rata-rata sekitar 1: 100.000 sel. Bila jumlah gen pada suatu organisme dapat mencapai 10.000 dari angka diatas dapat disimpulkan bahwa mutasi berakibat sebagai berikut :
1.    Mutasi mengubah struktur ADN, tetapi tidak mengubah produk yang dihasilkan. Apabila mutasi terjadi pada suatu tempat pada ADN, tetapi kode yang berubah tetap mengkode asam amino yang sama, mutasi tidak berakibat apa-apa.
2.    Mutasi mengubah struktur ADN dan mengubah komposisi produk, tetapi tidak mengubah fungsi produk yang dihasilkan. Dalam hal ini terjadi perubahan produk. Akibatnya terjadi perubahan dalam rantai protein yang dihasilkan. Walaupun demikian, protein itu tidak mengalami perubahan fungsi.
3.    Mutasi mengubah fungsi produk yang dihasilkan tapi tidak berakibat apa-apa. Mutasi dapat berakibat lebih besar, sehingga fungsi suatu pritein berubah. Misalnya ingin mengenal golongan darah.
4.    Mutasi mengubah fungsi sangat besar namun terjadi pada sel somatik sehingga tidak diturunkan. Misalnya tahi lalat yang dianggap suatu mutasi yang tidak diturunkan.
5.    Mutasi bersifat fatal sehingga organisme tersebut mati. Mutasi yang bersifat fatal biasa dikenal sebagai gen letal. Banyak gen letal yang diketahui, misalnya kebutaan dan himofilia.
6.    Mutasi bersifat menguntungkan, misalnya mutan ayam broiler atau sapi pedaging atau sapi pedaging menguntungkan dari segi manusia tetapi bagi hewan tersebut tidak demikian karena dalam segi lain lebih lemah, lambat, sehingga lebih mudah dimangsa predatornya.
7.    Mutasi salah satu sebab timbulnya variasi dalam populasi. Mutasi yang terjadi pada satu atau kelompok individu pada umunya belum nampak akibatnya secara langsung. Pada individu dari spesies yang berbiak secara kawin, gen-gen yang mengalami mutasi kemungkinan (a) tidak terwariskan pada generasi berikutnya, (b) terwariskan pada generasi-generasi berikutnya dan berkesempatan terekspresi, (c) terwariskan pada generasi-generasi berikutnya, tetapi kemudian tidak ada kesempatan terekspresi; dapa terjadi gen tersebut hilang (tidak ada lagi) dalam populasi turunan selanjutnya.
Mutasi mampu mengakibatkan timbulnya variasi-variasi baru (genotipe dan fenotipe) pada populasi generasi turunan. Oleh karena mutasi dapat terjadi setiap saat dari zaman ke zaman, variasi dalam populasi dari generasi ke generasi makin banyak, dengan kata lain keanekaragaman semakin luas.
Organisme yang mengalami mutasi pada umunya memilki daya tahan lebih rendah daripada organisme yang normal. Mutan yang mengalami penurunan daya tahan, apabila berada dalam lingkungan yang sesuai dapat berkembang lebih cepat dan mewariskan ciri-ciri akibat mutasi ke generasi berikutnya. Mutasi menyebabkan terbentuknya perubahan ciri menurun (inherited characteristics), berlainan dengan perubahan yang disebabkan pengaruh lingkungan yang menimbulkan perubahan ciri-ciri perolehan (Acquired characteristics) yang tidak menurun. Variabilitas dalam suatu populasi bisa disebabkan oleh adanya dua macam perubahan tersebut.
e). Variasi Fenotipe dan Variasi yang Dihasilkan dari Mutasi Somatis
Variasi fenotipe didalam populasi dapat menyebabkan adanya seleksi (reproduksi differensial) diantara individu. Variasi menunjukkan belum tentu menunjukkan adanya perbedaan-perbedaan genetik. Variasi yang dihasilkan oleh berbagai keadaan luar dalam waktu pertumbuhan atau disebabkan penyakit atau kecelakaan dapat dikenai oleh seleksi alam. Meskipun aksi seleksi alam pada segala macam variasi dapat mengubah komposisi suatu populasi di alam suatu waktu yang tidak lama, tetapi hanyalah aksi dari variasi yang mencerminkan perbedaan-perbedaan genetik yang mempunyai pengaruh jangka panjang.
Gamet akan mengandung informasi genetik yang sama tanpa mengandung apakah seseorang mengalami latihan atau tidak. Ini berarti bahwa latihan, pendidikan, makanan, atau pengawasan medis tidak dapat mengubah pembawa sifat genetik (genetic message). Jadi seleksi yang bekerja pada variasi yang dihasilkan seluruhnya denga latihan, pendidikan, makanan, atau pengawasan medis tidak dapat mengubah atau menghasilkan suatu evolusi secara biologi.
Terdapat suatu variasi genetik yang tidak berguna sebagai bahan baku bagi evolusi. Hal ini adalah variasi yang disebabkan oleh mutasi somatik. Dapat terjadi bahwa suatu mutasi yang penting, terjadi pada sel ektoderm suatu embrio muda dari suatu binatang. Semua sel yang diturunkan dari sel yang mengalami mutasi dapat juga bersifat sel mutan. Hasil mutasi demikian akan menyebabkan perubahan besar-besaran pada sistem saraf, tetapi perubahan ini tidak dapat diturunkan pada anak-anaknya sebab mutasi bukanlah terjadi pada sel kelamin. Sel ektoderm bukanlah sel yang akan menjadi gamet. Mutasi dari sel tidak dapat  mengubah gen dari sel kelamin yang akan menghasilkan sel gamet. Jadi seleksi yang dihasilkan mutasi somatik tidak dapat menghasilkan suatu perubahan secara evolusi pada organisme yang berbiak secara seksual.
2.5.2 Rekombinasi Gen
Rekombinasi gen adalah penggabungan beberapa gen induk jantan dan betina ketika pembuahan ovum oleh sperma yang menyebabkan adanya susunan pasangan gen yang berbeda dari induknya. Akibatnya adalah lahirnya varian spesies baru.
Rekombinasi genetika merupakan proses pemutusan seunting bahan genetika (biasanya DNA, namun juga bisa RNA) yang kemudian diikuti oleh penggabungan dengan molekul DNA lainnya. Pada eukariota rekombinasi biasanya terjadi selama meiosis sebagai pindah silang kromosom antara kromosom yang berpasangan. Proses ini menyebabkan keturunan suatu makhluk hidup memiliki kombinasi gen yang berbeda dari orang tuanya, dan dapat menghasilkan alel kimerik yang baru. Pada biologi evolusioner, perombakan gen ini diperkirakan memiliki banyak keuntungan, yakni mengijinkan organisme yang bereproduksi secara seksual menghindari Ratchet Muller.
Secara alami, rekombinasi gen terjadi saat pembelahan meiosis terjadi, (jadi bukan saat fertilisasi), yaitu ketika fase yang disebut sebagai “pindah silang” atau crossing over, pada profase I (silahkan lihat tahapan pembelahan meiosis untuk lebih jelasnya). Pada fase itu, gen-gen dari pasangan kromosom homolog saling bertukaran. Seperti kita ketahui, manusia memiliki 2 set kromosom yang saling berpasangan, satu set kromosom yang membawa sifat-sifat ayah, dan satu set kromosom yang membawa sifat-sifat ibu. Pada pembelahan mitosis (perbanyakan sel), kedua set kromosom tersebut akan diperbanyak apa adanya, jadi tidak ada perubahan susunan gen. Namun, pada saat pembelahan meiosis, yaitu pada pembentukan sel gamet (yang nota bene hanya punya satu set kromosom), terjadi pindah silang, sehingga satu set kromosom hasil dari pembelahan meiosis akan membawa kombinasi sifat ayah dan sifat ibu.
Rekombinasi gen merupakan salah satu peristiwa yang menyebabkan timbulnya variasi pada generasi turunan pada saat terjadinya reproduksi seksual. Pada makhlik hidup yang berbiak secara aseksual, tidak ada kombinasi materi genetik dan individu yang berbeda sehingga akan selalu menghasilkan individu baru yang identik dengan induknya, bila tidak terjadi mutasi gen.
Penjelasan tentang rekombinasi seksual dapat dilihat uraian sebagai berikut:

a). Hukum Mendel I dan Hukum Mendel II
Pada makhluk hidup yang bereproduksi secara seksual, peristiwa fertilisaai didahului oleh proses pembentukan gamet (meiosis). Proses meiosis menghasilkan gamet-gamet yang memiliki jumlah kromosom sebanyak separuh jumlah kromosom sel induk. Proses meiosis inilah terjadi pemisahan faktor-faktor keturunan dari masing-masing alelnya secara bebas. Peristiwa pemisahan yang berlangsung secara bebas itulah yang lebih terkenal dengan Hukum Mendel I; sebaliknya peristiwa kombinasi secara bebas lebih dikenal dengan Hukum Mendel II. Peristiwa pemisahan dan kombinasi secara bebas inilah menyebabkan kandungan faktor keturunan pada tiap gamet, secara keseluruhan tidak sama satu sama lain. Secara keseluruhan tiap-tiap gamet berbeda satu dengan yang lainnya.
b). Fertilisasi (Pembuahan) yang Terjadi Secara Kebetulan dan Acak
Peristiwa fertilisasi gamet jantan atas gamet betina terjadi secara kebetulan dan acak. Misalnya, tiga buah gamet betina (satu sama lain berbeda) yang berhasil dibuahi pada suatu peristiwa penyerbukan ataupun hubungan kelamin, dalam hal ini ketiga gamet jantan itupun satu sama lain tidak sama. Akibatnya, ketiga individu baru itupun berbeda satu dengan lainnya.
Satu demi satu individu dari individu turunan bila dibandingkan dengan induknya (jantan atau betina), nampak bahwa tidak ada satupun yang sama persis dengan salah satu atau kedua induknya. Dalam keadaan semacam ini, dapatlah dikatakan dalam bahasa himpunan, telah terbentuk “himpunan-himpunan baru” pada generasi turunan, yang tidak sama dengan kedua macam himpunan pada generasi induk ke generasi turunan akibat rekombinasi faktor-faktor keturunan pada reproduksi seksual. Dengan adanya rekombinasi seksual telah terjadi perubahan-perubahan himpunan-himpunan baru, itu berarti pula variasi faktor keturunan pada generasi turunan bertambah banyak. Tidak mustahil meningkatnya variasi faktor keturunan akan dapat terekspresi secara fenotipe.
c). Rekombinasi Gen Secara Seksual
Rekombinasi gen yang terjadi secara seksual adalah salah satu sebab timbulnya variasi dalam populasi tiap spesies. Hal itu bahwa apabila generasi ke generasi, anggota-anggota spesies terus melakukan reproduksi seksual menyebabkan variasi dalam populasi tersebut semakin lama semakin besar. Dalam kehidupan sehari-hari, orang akan dengan mudah menemukan contoh-contohnya, termasuk contoh yang menyangkut keluarga manusia dari satu generasi ke generasi berikunya. Variasi-variasi diatas, bersama variasi-variasi lain yang terjadi karena proses atau peristiwa lain (yang juga menjadi sebab timbulnya variasi), merupakan cikal bakal yang akan berkembang menuju terbentuknya spesies-spesies baru.
2.5.3 Gen Flow
Aliran gen atau gene flow merupakan pertukaran gen antar populasi, yang biasanya merupakan spesies yang sama. Contoh aliran gen dalam sebuah spesies meliputi migrasi dan perkembangbiakan organisme atau pertukaran serbuk sari. Transfer gen antar spesies meliputi pembentukan organisme hibrid dan transfer gen horizontal.
Migrasi ke dalam atau ke luar populasi dapat mengubah frekuensi alel, serta menambah variasi genetika ke dalam suatu populasi. Imigrasi dapat menambah bahan genetika baru ke lungkang gen yang telah ada pada suatu populasi. Sebaliknya, emigrasi dapat menghilangkan bahan genetika. Karena pemisahan reproduksi antara dua populasi yang berdivergen diperlukan agar terjadi spesiasi, aliran gen dapat memperlambat proses ini dengan menyebarkan genetika yang berbeda antar populasi. Aliran gen dihalangi oleh barisan gunung, samudera, dan padang pasir. Bahkan bangunan manusia seperti Tembok Raksasa Cina dapat menghalangi aliran gen tanaman.
Gene flow (alur gen), akibat adanya imigran yang dapat menambah alel baru kedalam unggun gen suatu “deme”, sehingga dapat merubah frekunsi alela. Alur gen berarti kisaran imigran mulai dari yang sangat rendah kesangat tinggi tergantung dari jumlah individu yang datang dan seberapa banyak perbedaan genetik yang ada pada individu- individu dalam “deme” yang dapat bergabung. Bila tidak ada perbedaan  yang banyak antara “deme- deme” dalam populasi  yang besar, maka pergerakan individu dalam jumlah yang sangat kecil diantara “ deme- deme” di pandang cukup kuat dapat menjaga frekuensi alel tetap sama.
Bagaimanapun juga bila informasi genetik sangat berbeda, imigrasi kecil dapat menghasilkan perubahan frekuensi alela  yang sangat besar. Misalnya  hibridisasi, perkawinan dalam (interbreeding) diantara individu- individu yang termasuk dalam spesies  yang dianggap berbeda mungkin saja terjadi. Hibridisasi semacam itu mugkin membawa banyak alela baru kedalam populasi dan memungkinkan menjadi penyebab dimulainya kecenderungan baru dalam evolusi penerima.
Banyak spesies yang terdiri dari penduduk lokal yang anggotanya cenderung untuk berkembang biak di dalam kelompok. Setiap penduduk lokal dapat mengembangkan gen yang berbeda dari yang lain penduduk lokal. Namun, anggota dari satu populasi dapat berkembang biak dengan sesekali imigran dari populasi yang berdekatan dari spesies yang sama. Hal ini dapat memperkenalkan gen baru atau mengubah frekuensi gen yang ada di warga.
Dalam banyak tanaman dan beberapa binatang, aliran gen dapat terjadi tidak hanya antara sub-populasi dari spesies yang sama tetapi juga antara yang berbeda (tapi masih berhubungan) spesies. Jika hibrida kemudian berkembang biak dengan salah satu jenis orangtua, gen baru masuk ke kolam gen dari populasi induk. Ini hanyalah aliran gen antara spesies daripada dalam diri mereka.
2.5.4 Genetic Drift
Hanyutan genetik, ingsut genetik, penyimpangan genetik, atau rambang genetik dalam genetika populasi, merupakan akumulasi kejadian acak yang menggeser tampilan lungkang gen (gene pool) secara perlahan dari keadaan setimbang, namun semakin membesar seiring berjalannya waktu. Sebenarnya, istilah “genetik” kurang tepat dan yang lebih baik adalah “alel“, karena yang sebenarnya terjadi adalah proses perubahan frekuensi alel suatu populasi karena yang berubah adalah frekuensi dari alel-alel yang ada di dalam populasi yang bersangkutan. Hanyutan genetik berbeda dari seleksi alam. Yang terakhir ini merupakan proses tak acak yang memiliki kecenderungan membuat alel menjadi lebih atau kurang tersebar pada sebuah populasi dikarenakan efek alel pada kemampuan individu beradaptasi dan reproduksi.
Genetic  drift adalah lepasnya frekuensi alela secara kebetulan. Peristiwa ini sangat berarti pada populasi yang sangat kecil. Kenyataannya 1 dari 2 alela mempunyai peluang untuk lepas adalah kira-kira 0, 8%. Hilangnya gen selalu mempengaruhi frekuensi alela pada beberapa tingkat tetapi pengaruh tersebut menurun pada  populasi yang berukuran besar. Karena itu dalam populasi kecil, kurang dari 100 individu hilangnya gen masih cukup kuat pengaruhnya terhadap frekuensi alel, meskipun ada agenesia evolutif lain yang berperanan pada saat itu juga  terhadap perubahan frekuensi alel dalam arah yang berbeda.
2.5.5        Seleksi Alam
a). Pengertian Seleksi Alam
Seleksi alam yang dimaksud dalam teori evolusi adalah teori bahwa makhluk hidup yang tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya lama kelamaan akan punah. Yang tertinggal hanyalah mereka yang mampu beradaptasi dengan lingkungannya. Dan sesama makhluk hidup akan saling bersaing untuk mempertahankan hidupnya.
Seleksi alam adalah proses dimana mutasi genetika yang meningkatkan reproduksi menjadi (dan tetap) lebih umum dari generasi yang satu ke generasi yang lain pada sebuah populasi. Ia sering disebut sebagai mekanisme yang “terbukti sendiri” karena: variasi terwariskan terdapat dalam populasi organisme. Organisme menghasilkan keturunan lebih dari yang dapat bertahan hidup. Keturunan-keturunan ini bervariasi dalam kemampuannya bertahan hidup dan bereproduksi. Kondisi-kondisi ini menghasilkan kompetisi antar organisme untuk bertahan hidup dan bereproduksi. Oleh sebab itu, organisme dengan sifat-sifat yang lebih menguntungkan akan lebih berkemungkinan mewariskan sifatnya, sedangkan yang tidak menguntungkan cenderung tidak akan diwariskan ke generasi selanjutnya..
Seleksi alam dalam sebuah populasi untuk sebuah sifat yang nilainya bervariasi, misalnya tinggi badan, dapat dikategorikan menjadi tiga jenis. Yang pertama adalah seleksi berarah (directional selection), yang merupakan geseran nilai rata-rata sifat dalam selang waktu tertentu, misalnya organisme cenderung menjadi lebih tinggi. Kedua, seleksi pemutus (disruptive selection), merupakan seleksi nilai ekstrem, dan sering mengakibatkan dua nilai yang berbeda menjadi lebih umum (dengan menyeleksi keluar nilai rata-rata). Hal ini terjadi apabila baik organisme yang pendek ataupun panjang menguntungkan, sedangkan organisme dengan tinggi sedang tidak. Ketiga, seleksi pemantap (stabilizing selection), yaitu seleksi terhadap nilai-nilai ektrem, menyebabkan penurunan variasi di sekitar nilai rata-rata. Hal ini dapat menyebabkan organisme secara pelahan memiliki tinggi badan yang sama.
Kasus khusus seleksi alam adalah seleksi seksual, yang merupakan seleksi untuk sifat-sifat yang meningkatkan keberhasilan perkawinan dengan meningkatkan daya tarik suatu organisme. Sifat-sifat yang berevolusi melalui seleksi seksual utamanya terdapat pada pejantan beberapa spesies hewan. Walaupun sifat ini dapat menurunkan keberlangsungan hidup individu jantan tersebut (misalnya pada tanduk rusa yang besar dan warna yang cerah dapat menarik predator). Ketidakuntungan keberlangsungan hidup ini diseimbangkan oleh keberhasilan reproduksi yang lebih tinggi pada penjantan.
Contoh seleksi alam misalnya yang terjadi pada ngengat biston betularia. Ngengat biston betularia putih sebelum terjadinya revolusi industri jumlahnya lebih banyak daripada ngengat biston betularia hitam. Namun setelah terjadinya revolusi industri, jumlah ngengat biston betularia putih lebih sedikit daripada ngengat biston betularia hitam. Ini terjadi karena ketidakmampuan ngengat biston betularia putih untuk beradaptasi dengan lingkungan yang baru. Pada saat sebelum terjadinya revolusi di Inggris, udara di Inggris masih bebas dari asap industri, sehingga populasi ngengat biston betularia hitam menurun karena tidak dapat beradaptsi dengan lingkungannya. namun setelah revolusi industri, udara di Inggris menjadi gelap oleh asap dan debu industri, sehingga populasi ngengat biston betularia putih menurun karena tidak dapat beradaptasi dengan lingkungan, akibatnya mudah ditangkap oleh pemangsanya.
Kettlewell’s seorang dari Oxford University pada tahun 1966 telah menyelidiki kupu hitam dan putih Biston betularia (di Inggris). Kupu hitam banyak ditemui di daerah industri (tercemar) dan sedikit di daerah yang tidak tercemar, dan kupu putih sebaliknya. Untuk mengecek adanya perbedaan yang dikaitkan dengan penambahan lingkungan maka Kettlewell’s mempelajari perkembangan populasi kupu ini dengan cara “Marking recapture” yaitu menandai sejumlah kupu dari dua warna itu, kemudian dilepas di daerah tercemar (Birminghan) dan di daerah yang tidak tercemar (Dorset), setelah beberapa waktu ditangkap kembali, hasilnya sebagai berikut:
Birminghan (tercemar)
Dilepas
Ditangkap kembali
Hitam
477
19%
Putih
137
40%
Dorset (tak tercemar)


Hitam
437
6%
Putih
496
12,5%
Kesimpulan:
1. Penyebaran kupu hitam berkorelasi dengan derajat pencemaran.
2. Ada mutasi putih ke hitam.
Demikian pula yang diperlihatkan dalam penggunaan DDT terhadap serangga. Peningkatan penggunaan DDT mengakibatkan berkurang kekebalannya terhadap serangga.
b. Peran Kreatif  Dari Seleksi Alam
Haldane telah menghitung berapa lama fenotif baru dapat diciptakan. Misalnya, bila setiap 15 gen berada dalam 1 persen dari individu suatu populasi, maka kemungkinan 15 gen tersebut terdapat bersama-sama adalah 1 didalam 1030 individu. Tetapi belum pernah ada  suatu populasi dari organisme tinggi yang terdiri 1030 individu. Jumlah tanaman tinggi sepanjang sejarah kehidupan belum pernah mencapai angka di atas. Sehingga kesempatan kelima gen dapat berada bersama adalah sangat kecil. Lebih-lebih kesempatan ke-15 gen itu berada bersama-sama pada beberapa individu. Dengan perkataan lain bahwa fenotip yang dihasilkan oleh aksi bersama dari 15 gen tidak akan terdapat di dalam populasi.
Masih menurut Haldane, jika terdapat seleksi  alam yang berjalan dalam tingkatan sedang, hanya akan dibutuhkan waktu kurang lebih 10.000 tahun bagi setiap gen untuk bertambah dari frekuensi 1 % menjadi 99 %. Jika setiap gen telah terdapat di dalam 99 % dari populasi, 86 % dari individu di dalamnya akan mempunyai ke-15 gen yang telah disebutkan di atas. Jadi pada peristiwa seleksi, meskipun tanpa adanya mutasi baru dapat menghasilkan suatu fenotip baru dengan adanya kombinasi gen.
Secara ringkas dapat dikatakan bahwa pada populasi biparental, seleksi alam atau buatan menentukan arah perubahan. Sebagian besar dengan perubahan frekuensi dari gen yang muncul karena mutasi sembarang (random mutation) dari beberapa generasi sebelumnya. Hal ini akan mewujudkan adanya kombinasi gen yang berudan aktivitas gen yang menghasilkan fenotip baru. Mutasi yang umumnya bukanlah suatu kekuatan pengaruh pada evolusi, peran evolusi yang terutama bagi mutasi baru (dan kombinasi baru dari gen) adalah pengganti persediaan variabilitas di dalam gen pool, yang pada akhirnya melengkapi potensi mana seleksi yang akan dating dapat bertindak.
c. Peran Pengawet (Konservatif) dari Seleksi Alam
Telah dijelaskan tentang peran kreatif seleksi alam yang mengarah ke pembentukan kombinasi gen baru yang dapat memberi arah terhadap proses evolusi. Sebaliknya, seleksi alam juga dapat berperan sangat penting sebagai faktor konservatif atau pengawet. Setiap organisme sepanjang perjalanan evolusinya, telah memiliki susunan gen yang dapat saling mempengaruhi menurut jalan yang tepat dalam mengatur proses pertumbuhan, faal, biokimia dimana kelangsungan hidup suatu spesies tergantung. Segala sesuatu yang merusak interaksi harmonis dari genbiasanya merugikan spesies yang bersangkutan. Tetapi pada populasi yang berbiak secara seksual, penggolongan gen baru ini akan berkurang daya adaptasinya daripada golongan asli (meskipun beberapa dapat lebih besar daya adaptasinya). Sebagian besar dari adaptasi baru cenderung merusak penggolongan gen yang menguntungkan, yang mana kekuatan hidup dari sesuatu spesies tergantung. Seleksi alam bekerja secara tetap untuk melenyapkan semua kombinasi, kecuali kombinasi yang sangat menguntungkan, mengimbangi rekombinasi dan mutasi merusak. Dengan demikian seleksi alam juga merupakan faktor utama dalam mempertahankan stabilitas tanpa hal itu tentu terjadi kekacauan.
d. Adaptasi
Setiap organisme dapat dikatakan merupakan suatu kumpulan kompleks dari sejumlah besar adaptasi. Adaptasi yang terjadi memiliki hubungan dengan kebutuhan makanan, pertukaran zat, transport di dalam jaringan, regulasi cairan tubuh, aktifitas efektor, reproduksi dan lain sebagainya. Adaptasi merupakan setiap sifat yang dikendalikan secara genetic yang membantu suatu organism atau spesies, untuk dapat hidup dan berbiak pada keadaan lingkungan dimana spesies itu berada.
Adaptasi pada organism dapat berupa bentuk, faal atau kelakuan. Adaptasi dapat secara genetis sederhana yang dikendalikan oleh satu atau dua gen, atau dapat pula kompleks yang dikendalikan oleh banyak sekali gen. Adaptasi dapat menyangkut seluruh organ atau sistem organ. Dapat pula adaptasi bersifat sangat khusus, atau berguna hanya pada suatu keadaan yang bermacam – macam.
Beberapa contoh dari adaptasi yang mencolok, dimana proses tersebut untuk menjelaskan proses-proses darimana adaptasi terwujud.
  • Kemampuan tumbuh dari tanaman padang rumput
Tahun 1937, Kemp seorang sarjana dari Amerika Serikat mengadakan percobaan tentang kecepatan tumbuh tanaman yang berhubungan dengan adaptasi keadaan setempat. Caranya dengan menaburi dengan biji-bijian dari rumput dan tanaman dari polong-polongan pada suatu padang rumput di Maryland. Kemudian dibagi menjadi dua bagian, satu bagian selalu dimakan oleh ternak dan sebagian lagi dibiarkan tanpa diganggu. Tiga tahun setelah diadakan percobaan itu. Kemp mengambil tiga jenis tanaman dari kedua bagian tersebut. Biji-biji dari ketiga tanaman tersebut kemudian ditanam pada tanah percobaan dimana keadaan lingkungan dibuat sesame mungkin untuk ketiga jenis tanaman. Didapatkan bahwa tanaman yang diperoleh dari padang rumput yang selalu dimakan oleh ternak adalah cebol dan tumbuh ke segala jurusan. Sedangkan tanaman dari padang rumput yang tidak diganggu menampakkan pertumbuhan yang besar dan tegak lurus.
Dalam waktu tiga tahun, kedua populasi yang terdiri dari jenis-jenis tanaman diketahui berasal dari biji-bijian yang sama telah berbeda dalam cara tumbuhnya. Cara tumbuh ini telah diketahui ditentukan secara genetik. Ternyata ternak pada sebagian padang rumput telah memakan hampir semua tanaman tegak, sedangkan tanaman yang rendah telah lolos dari ternak tersebut. Pada daerah yang dimakan oleh ternak hanya tanaman yang rendah yang dapat terus berbiak dengan bijinya, dalam waktu yang singkat terjadi seleksi yang kuat untuk tanaman cebol dan tumbuh tidak lurus yang mempunyai adaptabilitas yang tinggi. Sebaliknya pada bagian lain dari tanaman lapang itu, dimana tumbuh tanaman yang tidak diganggu ternak, pertumbuhan tegak lurus secara adaptif adalah superior dan tanaman cebol tidak akan dapat bersaing secara efektif.
  • Adaptasi Bunga untuk Penyerbukan
Tumbuh-tumbuhan berbunga tergantung dari agen di luar untuk membawa tepung sari bunga jantan suatu pohon ke bunga betina pohon lainnya. Bunga dari setiap spesies pohon mempunyai adaptasi bentuk, struktur, warna, dan bau untuk agen penyerbuk tergantung. Hal ini member gambaran yang jelas tentang adaptivitas suatu evolusi.
Lebah tertarik oleh warna terang dan oleh bau yang manis, aromatik, atau mentol. Mereka hanya aktif pada siang hari dan mereka biasanya singgah dahulu pada petal sebelum bergerak ke dalam bagian bunga yang mengandung madu dan tepung sari. Bunga yang diserbuk oleh lebah mempunyai warna mencolok, suatu petal yang berwarna terang dan biasanya kuning atau biru, tetapi jarang sekali merah. Lebah tidak dapat melihat warna merah, tetapi dapat melihat warna kuning dan biru dengan baik. Bunga yang biasanya mempunyai bau manis, aromatik, atau mentol, biasanya membuka pada siang hari dan sering mempunyai bibir yang menonjol dimana lebah dapat hinggap sebelum masuk kedalam bunga.
Ada sejenis burung kecil (Hummingbird) pemakan madu, sebaliknya dapat warna merah dengan baik dan warna biru tidak begitu baik. Burung ini tidak hinggap melainkan mengapung di udara sambil menghisap madu, dengan penciuman yang tajam. Bunga-bunga yang terutama diserbukkan oleh burung ini biasanya tidak berbau dan tidak mempunyai tempat untuk hinggap. Berlainan dengan lebah dan “Hummingbird”, kupu-kupu malam sangat aktif pada waktu senja dan malam hari. Bunga-bunga yang diserbuk oleh kupu-kupu malam bisanya berwarna putih dan membuka pada waktu senja atau malam hari. Bunga ini biasa mempunyai bau yang sangat kuat sehingga dapat menuntun kupu-kupu tadi ketempat itu.
Berbeda dengan contoh-contoh di atas, lalat hanya tertarik pada bau yang tidak enak. Lalat adalah pemakan bangkai, kotoran, humus atau darah. Bunga-bunga yang penyerbukannya tergantung dari lalat biasanya berwarna suram dan berbau tidak enak. Bunga-bunga ini kadang berbentuk demikian sehingga dapat mengurung lalat untuk sementara, sehingga bila lalat tersebut keluar dari bunga itu, maka tubuhnya telah penuh dengan tepung sari. Tepung sari yang demikian kemudian dapat terbawa ke bunga lainnya. Mekanisme perangkap ini terdapat juga pada bunga-bunga yang diserbuk oleh kepik.

 
BAB III
PENUTUP

3.1 Kesimpulan
1.    Variasi genetik dalam populasi yang merupakan gambaran dari adanya perbedaan respon individu-individu terhadap lingkungan adalah bahan dasar dari perubahan adaptif
2.    Variasi berasal dari mutasi bahan genetika, migrasi antar populasi (aliran gen), dan perubahan susunan gen melalui reproduksi seksual
3.    Macam-macam perubahan genetik, yaitu: mutasi gen, rekombinasi gen, gene flow, genetic drift
4.    Variasi genetik oleh pengaruh lingkungan luar, seperti: seleksi alam  dan adaptasi.
5.    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.
6.    Syarat berlakunya asas Hardy-Weinberg
1.    Setiap gen mempunyai viabilitas dan fertilitas yang sama
2.    Perkawinan terjadi secara acak
3.    Tidak terjadi mutasi gen atau frekuensi terjadinya mutasi, sama besar.
4.    Tidak terjadi migrasi
5.    Jumlah individu dari suatu populasi selalu besar
7.    Populasi mendelian yang berukuran besar sangat memungkinkan terjadinya kawin acak di antara individu-individu anggotanya. Artinya, tiap individu memiliki peluang yang sama untuk bertemu dengan individu lain, baik dengan genotipe yang sama maupun berbeda dengannya. Dengan adanya sistem kawin acak ini, frekuensi alel akan senantiasa konstan dari generasi ke generasi.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Neil A.2002.Biologi Jilid 2.Edisi ke-5.Jakarta:Erlangga
Isharmanto. 2009. Hukum Hardy-Weinberg. http://blogspot.com. Diakses tanggal 10 Oktober 2011
Nugroho Hartanto. 2004. Biologi Dasar. Jakarta: Penebar Swadya
Waluyo, Lud.2004. Evolusi Organik. Malang: UMM Press
Waluyo, Lud. 2010. Miskonsepsi dan Kontroversi Evolusi serta Implikasinya pada Pembelajaran. Malang: UMM Press
Yahya, Harun. 2004. Keruntuhan Teori Evolusi. Bandung:Dzikra
Anonymous. 2011. Genetika Populasi. http://id.wikipedia.com. Diakses tanggal 10 Oktober 2011
Anonymous. 2010. Variasi Genetik. http:// I:\blog-evolusi-dan-seleksi-alam.php.htm. Diakses tanggal 10 Oktober 2011
Anonymous. 2011. Mutasi. http://id.wikipedia.org/wiki/.Diakses tanggal 10 Oktober 2011
Anonymous. 2010.Rekombinasi Gen. I:\rekombinasi-gen.html. Diakses tanggal 10 Oktober 2011
Anonymous. 2011. Seleksi Alam. http:// Seleksi_alam.htm. Diakses tanggal 10 Oktober 2011










0 komentar:

Poskan Komentar

TV Streaming

tutorial blogger Indonesia

 
Design by Free WordPress Themes | Bloggerized by Lasantha - Premium Blogger Themes | WordPress Themes Review