Genetika populasi / Hukum Hardy-Weinberg / Evolusi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Genetika populasi adalah bidang biologi yang mempelajari komposisi genetic populasi biologi, dan perubahan dalam komposisi genetik yang dihasilkan dari pengaruh berbagai faktor, termasuk seleksi alam. Genetika populasi mengejar tujuan mereka dengan mengembangkan model matematis abstrak dinamika frekuensi gen, mencoba untuk mengambil kesimpulan dari model-model tentang pola-pola kemungkinan variasi genetik dalam populasi yang sebenarnya, dan menguji kesimpulan terhadap data empiris. Genetika populasi terikat erat dengan studi tentang evolusi dan seleksi alam, dan sering dianggap sebagai landasan teori Darwinisme modern. Ini karena seleksi alam merupakan salah satu faktor yang paling penting yang dapat mempengaruhi komposisi genetik populasi.                                                   

 Dengan mempelajari model formal perubahan frekuensi gen dalam genetika populasi diharapkan dapat menjelaskan proses evolusi, dan untuk memungkinkan konsekuensi dari hipotesis evolusi yang berbeda yang dapat dieksplorasi dengan cara yang tepat secara kuantitatif. Seiring dengan pesatnya kemajuan teknologi di bidang biologi molekuler, aspek-aspek ilmu genetika juga mengalami perkembangan yang sangat pesat. Aspek yang dimaksud masuk ke dalam ranah ilmu genetika yaitu clasical genetics, molecular genetics dan population genetics. Quantitative genetics yang membahas secara mendalam berbagai macam sifat kuantitatif seperti tinggi badan, berat badan, IQ, kepekaan terhadap penyakit, dan sebaginya masuk ke dalam ilmu genetika populasi. Ilmu genetika populasi juga yang mendukung teori evolusi yang dikemukaan oleh Charles Darwin 150 tahun lalu. Ilmu ini menggunakan berbagai macam pendekatan statistik untuk membuktikan, menjelaskan atau mendeteksi adanya perubahan organisme dalam lingkungan oleh sebab adanya dorongan evolusi (evolutionary force). Dari sinilah lahir istilah Neo-Darwinism Dalam Neo-Darwinism, evolusi dideskripsikan sebagai perubahan frekuensi alel yang ada dalam populasi di tempat dan waktu tertentu oleh sebab adanya evolutionary force.

1.2  Rumusan Masalah

1.      Apa itu prinsip genetika populasi dan sejarah perkembangannya?

2.      Apa itu Hukum Hardy-Weimberg beserta ciri-cirinya?

3.      Apa itu evolusi genetika?

1.3  Tujuan

1.      Untuk mengetahui prinsip genetika populasi dan sejarahperkembangannya

2.      Untuk mengetahui HukumHardy-Weimberg beserta ciri-cirinya

3.      Untuk mengetahui Evolusi genetika

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Prinsip Genetika Populasi

2.1.1  Pengertian Genetika Populasi

Populasi adalah suatu kelompok individu sejenis yang hidup pada suatu daerah tertentu. Genetik populasi adalah cabang dari ilmu genetika yang mempelajari gen-gen dalam populasi dan menguraikannya secara matematik akibat dari keturunan pada tingkat populasi. Suatu populasi dikatakan seimbang apabila frekuensi gen dan frekuensi genetik berada dalam keadaan tetap dari setiap generasi (Suryo 1994).

Genetika populasi adalah suatu ilmu yang mempelajari komposisi dan variasi genetik individu-individu dalam suatu populasi dan faktor-faktor yang dapat mengubah komposisi genetik tersebut.

Genetika populasi ini tidak dapat dipisahkan dengan teori evolusi yang dicetuskan oleh Charles Darwin (1809-1882) yang secara garis besar terdiri dari 3 prinsip, yaitu:

1. Prinsip variasi yang artinya bahwa individu-individu dalam suatu populasi akan memiliki variasi morfologi, fisiologi dan perilaku. Dalam hal ini, Darwin memandang bahwa variasi tersebut dapat diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya
2. Prinsip Hereditas yang artinya bahwa setiap individu dalam suatu populasi memiliki kesempatan yang sama untuk menghasilkan keturunan. Namun, ada individu-individu yang berhasil menghasilkan keturunan dan ada yang tidak berhasil, sehingga densitas suatu populasi umumnya konstan setiap saat. Selain itu individu-individu keturunan (filial) akan lebih menyerupai induk atau parentalnya bila dibandingkan dengan individu-individu lain yang tidak sekerabat.
3. Prinsip Seleksi yang artinya bahwa beberapa individu dalam suatu populasi lebih mampu beradaptasi, bertahan hidup, dan bereproduksi bila dibandingkan dengan individu-individu lainnya. Pada tahapan ini, gen-gen yang menentukan karakter-karakter yang    baik     pada    individu-individu tersebut akan dipertahankan keberadaannya dan selanjutnya diharapkan dapat diwariskan kegenerasi berikutnya.

2.1.2 Sejarah dan Perkembangan Genetika Populasi

            Pada saat Mendel (1822-1884) melakukan penelitian pada kacang kapri dan kemudian Hukum Mendel I dan II diciptakan, beliau masih belum menggunakan istilah gen. Mendel hanya menjelaskan bahwa ada faktor yang berperan dalam pewarisan. Selanjutnya dengan penemuan struktur pita berpilin ganda atau yang dikenal dengan asam deoksiribonukleat (DNA) oleh Watson dan Crick pada tahun 1953, Genetika Molekuler berkembang dengan pesat. Berdasarkan pendekatan Genetika Molekuler inilah pewarisan Mendel dapat diterangkan dengan jelas. Namun demikian, penelitian-penelitian yang dilakukan Mendel lebih menitik-beratkan pada penyebaran genotip-genotip dan variasi genetik individu-individu yang dihasilkan dari perkawinan tunggal. Hasil penelitian Mendel ini tidak membahas tentang penyebaran genotip-genotip dan pola variasi genetik suatu group atau populasi.

Oleh karena itu, Godfrey H. Hardy (1877-1947) melakukan beberapa penelitian yang menggambarkan hubungan antara penyebaran genotip-genotip dengan variasi fenotip individu-individu pada suatu populasi. Hasil penelitian ini kemudian dipublikasikan oleh Wilhelm Weinberg dan selanjutnya menjadi dasar dalam merumuskan prinsip-prinsip dasar Genetika Populasi. Prinsip-prinsip tersebut adalah bahwa:

1. Genetika Populasi lebih menitik-beratkan pada suatu group atau populasi daripada individu-individu, artinya lebih memfokuskan pada frekuensi alel dan frekuensi genotip dari satu generasi ke generasi berikutnya dalam suatu populasi daripada membahas penyebaran genotip-genotip dan variasi fenotip yang dihasilkan dari perkawinan tunggal.
2. Para ahli Genetika Populasi umumnya menggambarkan frekuensi alel dan frekuensi genotip sebagai lengkang gen (gene pool) yaitu suatu set informasi genetik yang dibawa oleh individu-individu suatu populasi yang dapat melakukan perkawinan (interbreeding) di dalamnya. Oleh karena itu lengkang gen memiliki arti yang sangat penting dalam konservasi (Suryo, 1994).

Pada awal perkembangannya, Genetika Populasi lebih menekankan pada teori dan perkembangan model-model matematika untuk menggambarkan struktur genetik suatu populasi. Selanjutnya ketika era komputer mulai berkembang, para ahli Genetika Populasi mulai membuat program-program simulasi suatu populasi pada eksperimen yang dilakukan.

2.2 Hukum Hardy-Weimberg

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

Syarat berlakunya asas Hardy-Weinberg, yaitu:

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

Jika lima syarat yang diajukan dalam kesetimbangan Hardy -Weinberg tadi banyak dilanggar, jelas akan terjadi evolusi pada populasi tersebut, yang akan menyebabkan perubahan perbandingan alel dalam populasi tersebut. Definisi evolusi sekarang dapat dikatakan sebagai: ”Perubahan dari generasi ke generasi dalam hal frekuensi alel atau genotipe populasi”. Genetika populasi adalah cabang dari genetika yang mempelajari gen-gen dalam populasi, yang menguraikan secara matematik kibat dari keturunan pada tingkat populasi. Adapun populasi ialah suatu kelompok dari satu macam organisme, dan dari situ dapat diambil cuplikan (sampel). Semua mahkluk merupakan suatu masyarakat sebagai hasil perkawinan antar spesies dan mempunyai lengkang gen yang sama. Lengkang gen (gene pool) ialah jumlah dari semua alel yang berlainan atau keterangan genetik dalam anggota dari suatu populasi yang membias secara kawin. Gen-gen dalam lengkang mempunyai hubungan dinamis dengan alel lainnya dan dengan lingkungan dimana mahkluk-mahkluk itu berada. Faktor-faktor lingkungan seperti seleksi, mempunyai kecenderungan untuk merubah frekuensi gen dan dengan demikian akan menyebabkan perubahan evolusi dalam populasi.

Dalam tahun 1908 G. Hardy (seorang ahli matematika bangsa inggris) dan W. Weinberg (seorang dokter bangsa jerman) secara terpisah menemukan dasar-dasar yang ada hubungan dengan frekuensi gen di dalam populasi. Prinsip yang berbentuk pernyataan teoritis itu dikenal sebagai prinsif ekuilibrium Hardy Weinberg pernyataan itu menegaskan bahwa didalam populasi yang equilibrium (dalam kesimbangan), maka baik frekuensi gen mapun frekuensi genotip akan tetap dari satu generasi ke genarasi seterusnya.

Kondisi-kondisi yang menunjang Hukum Hardy-Weinberg sebagai berikut:

1. Ukuran populasi harus besar
2. Ada isolasi dari polulasi lain
3. Tidak terjadi mutasi
4. Perkawinan acak
5. Tidak terjadi seleksi alam

 Ini dijumpai dalam populasi yang besar, dimana perkawinan berlangsung secara acak   (Random) dan tidak ada pilihan/ pegetahuan atau faktor lain yang dapat merubah frekuensi gen. Pimisahan menurut mendel dapat dikemukankan secara matematis mengunakkkan rumus binomium (a + b)ⁿ diman a adalah kemungkinan bahwa suatu kejadian akan terjadi, sedang b yang mungkin tidak akan terjadi. Perbandingan 1:2:1 yang memperlihatkan pemisahan dari sepasng alel tunggal (Aa), pada perkawinan monohibrid dapat digambarkan sebagai berikut: (a+b)ⁿ = (A+a)² = 1AA + 2Aa + 1aa (Surya, 2008).

Secara terpisah Hardy dan Weinberg menemukan suatu rumusan yang menyatakan bahwa frekuensi suatu alel dalam populasi akan tetap berada dalam keseimbangan dan hal ini dijabarkan dengan rumus:

P²+2pq+q²=1

P adalah frekuensi alel (A) dan q adalah frekuensi alel (a). Rumus ini berlaku apabila:

1. Mutasi tidak terjadi atau mutasi menguntungkan sama jumlahnya dengan mutasi yang merugikan
2. Semua anggota populasi tersebut mempunyai kesempatan yang sama untuk mengawini anggota populasi (perkawinan acak atau panmiksi)
3. Tidak terjadi imigrasi atau jumlah individu yang berimigrasi adalah sama dengan yang berimigrasi
4. Semua alela mempunyai kemungkinan yang sama untuk berada dalam populasi,  tidak ada yang lebih unggul dari yang lain. Dengan perkataan lain, seleksi alam tidak terjadi.
5. Jumlah populasi tetap, atau jumlah individu yang mati sama dengan jumlah individu yang lahir
6. Populasi berjumlah besar sehingga factor kebetulan tidak terjadi atau dapat diabaikan.

2.2.1 Ciri-Ciri Hukum Keseimbangan Hardy-Weinberg

Adapun ciri-ciri dalam hukum keseimbangan Hardy-Weinberg, antara lain:

1. Jumlah frekuensi genotype harus sama dengan 1, yaitu p²(CC) + 2pq(Cc) + q²(cc)=1
2. Hubungan p² + 2pq + q² tetap, tidak peduli besarnya frekuensi alel permulaan (p atau q) dapat bernilai 0 sampai 1), yaitu frekuensi genotype pada saat keseimbangan hanya tergantung pada frekuensi alel permulaan dan tidak tergantung dari frekuensi genotype dari populasi asal.
3. Keseimbangan dapat tercapai dalam satu generasi; kemudian frekuensi alel dan genotip tidak berubah dari generasi ke generasi asal syarat-syarat keseimbangan Hardy-Weinberg terpenuhi.
4. Frekuensi alel dapat ditentukan dari frekuensi satu genotype yang diketahui.
5. Bila suatu populasi dalam keseimbangan, maka frekuensi alel dapat dihitung apabila diketahui srekuensi satu genotip homozigot. Umpama saudara menangkap suatu contoh tikus dari pertanaman padi dan diperoleh frekuensi no-agouti (aa) adalah 0,509 persen (Surya, 2008).

2.3 Evolusi Genetika

Evolusi adalah perubahan genotip pada suatu populasi yang berlangsung secara perlahan-lahan dan memerlukan waktu yang sangat panjang. Evolusi (dalam kajian biologi) berarti perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya. Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama: variasi, reproduksi, dan seleksi. Sifat-sifat yang menjadi dasar evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan kepada keturunan suatu makhluk hidup dan menjadi bervariasi dalam suatu populasi. Ketika organisme bereproduksi, keturunannya akan mempunyai sifat-sifat yang baru. Sifat baru dapat diperoleh dari perubahan gen akibat mutasi ataupun transfer gen antar populasi dan antar spesies. Pada spesies yang bereproduksi secara seksual, kombinasi gen yang baru juga dihasilkan oleh rekombinasi genetika, yang dapat meningkatkan variasi antara organisme. Evolusi terjadi ketika perbedaan-perbedaan terwariskan ini menjadi lebih umum atau langka dalam suatu populasi (Campbell, 2000).

Evolusi didorong oleh dua mekanisme utama, yaitu seleksi alam dan hanyutan genetik. Seleksi alam merupakan sebuah proses yang menyebabkan sifat terwaris yang berguna untuk keberlangsungan hidup dan reproduksi organisme menjadi lebih umum dalam suatu populasi dan sebaliknya, sifat yang merugikan menjadi lebih berkurang. Hal ini terjadi karena individu dengan sifat-sifat yang menguntungkan lebih berpeluang besar bereproduksi, sehingga lebih banyak individu pada generasi selanjutnya yang mewarisi sifat-sifat yang menguntungkan ini. Setelah beberapa generasi, adaptasi terjadi melalui kombinasi perubahan kecil sifat yang terjadi secara terus menerus dan acak ini dengan seleksi alam. Sementara itu, hanyutan genetik (Genetic Drift) merupakan sebuah proses bebas yang menghasilkan perubahan acak pada frekuensi sifat suatu populasi. Hanyutan genetik dihasilkan oleh probabilitas apakah suatu sifat akan diwariskan ketika suatu individu bertahan hidup dan bereproduksi (Campbell, 2000).

Walaupun perubahan yang dihasilkan oleh hanyutan dan seleksi alam kecil, perubahan ini akan berakumulasi dan menyebabkan perubahan yang substansial pada organisme. Proses ini mencapai puncaknya dengan menghasilkan spesies yang baru. Dan sebenarnya, kemiripan antara organisme yang satu dengan organisme yang lain mensugestikan bahwa semua spesies yang kita kenal berasal dari nenek moyang yang sama melalui proses divergen yang terjadi secara perlahan ini.

2.3.1 Teori Evolusi

a.    Teori evolusi menurut Jean Lamarck

·   Evolusi organik terjadi karena perubahan-perubahan yang disebabkan oleh pengaruh lingkungannya dapat diturunkan.

·      Organ yang mengalami perubahan karena terus menerus dipakai akan berkembang makin sempurna dan organ yang tidak diperlukan lagi lama kelamaan perkembangannya menurun dan akhirnya rudiment atau atrofi.

b.    Teori evolusi menurut Charles Darwin

·   Spesies yang ada sekarang adalah keturunan dari spesies-spesies sebelumnya.

·   Seleksi alam sangat menentukan berlangsungnya mekanisme evolusi.

2.3.2        Ciri-ciri proses evolusi

·      Evolusi adalah perubahan dalam satu populasi bukan perubahan individu.

·      Perubahan yang terjadi hanya frekuensi gen-gen tertentu, sedangkan sebagian besar sifat gen tidak berubah.

·      Evolusi memerlukan penyimpangan genetik sebagai bahan mentahnya. Dengan kata lain harus ada perubahan genetik dalam evolusi.

·      Dalam evolusi perubahan diarahkan oleh lingkungan, harus ada faktor pengaruh sehingga evolusi adalah perubahan yang selektif.

2.3.3        Faktor-faktor yang Mempengaruhi Evolusi

a.      Faktor perubahan

·      Mutasi gen maupun mutasi kromosom menghasilkan bahan mentah untuk evolusi. Tetapi Darwin sendiri sebenarnya tidak mengenal mutasi ini, sementara mutasi merupakan peristiwa yang sangat penting yang mendukung keabsahan teori Darwin

·      Rekombinasi perubahan yang dikenal Darwin. Rekombinasi dari hasil-hasil mutasi memperlengkap bahan mentah untuk evolusi.

b.      Faktor pengarah :

·      Dalam setiap species terdapat banyak penyimpangan yang menurun, karenanya dalam satu species tidak ada dua individu yang tepat sama dalam susunan genetiknya (pada saudara kembar misalnya, susunan genetiknya tetap tidak sama).

·      Pada umumnya proses reproduksi menghasilkan jumlah individu dalam tiap generasi lebih banyak daripada jumlah individu pada generasi sebelumnya.

·      Penambahan individu dalam tiap species ternyata dikendalikan hingga jumlah suatu populasi species dalam waktu yang cukup lama tidak bertambah secara drastis.

·      Ada persaingan antara individu-individu dalam species untuk mendapatkan kebutuhan hidupnya dari lingkungannya. Persaingan intra species ini terjadi antara individu-individu yang berbeda sifat genetiknya. Individu yang mempunyai sifat paling sesuai dengan lingkungannya akan memiliki viabilitas yang tinggi. Di samping viabilitas juga fertilitas yang tinggi merupakan faktor yang penting dalam seleksi alam

·      Variasi genetik muncul akibat : mutasi dan rekombinasi gen-gen dalam keturunan baru.

c.       Frekuensi Gen

Pada proses evolusi terjadi perubahan frekuensi gen. Bila perbandingan antara genotip-genotip dalam satu populasi tidak berubah dari satu generasi ke generasi, maka frekuensi gen dalam populasi tersebut dalam keadaan seimbang. Frekuensi gen seimbang bila  tidak ada mutasi atau mutasi berjalan seimbang (jika gen A bermutasi menjadi gen a, maka harus ada gen a yang menjadi gen A dalam jumlah yang sama)

·         Tidak ada seleksi

·         Tidak ada migrasi

·         Perkawinan acak

·         Populasi besar

2.3.4                  Mekanisme evolusi

     Apabila  perbandingan fenotif dalam suatu populasi tidak berubah dari generasi ke generasi, dapat dinyatakan bahwa frekuensi gena populasi tersebut dalam keadaan seimbang. Dengan kata lain proses evolusi dapat diartikan sebagai suatu perubahan komulatif frekuensi allele sejalan dengan waktu. Hukum Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi gena dari generasi ke generasi cenderung konstan selama tidak ada mutasi gen, rekombinasi gen, hilangnya gen (genetif drift) maupun alur gen (gen flow). Darwin menambahkan untuk terjadinya perubahan frekuensi gen terdapat peranan lingkungan. Melalui proses seleksi alam arah evolusi ditentukan (Campbell, 2000).

a.       Mutasi

     Setiap sel makhluk hidup dapat mengalami mutasi setiap saat, tetapi tidak semua mutasi dapat diwariskan pada keturunannya. Mutasi yang terjadi pada sel somatik (sel tubuh) tidak akan diwariskan. Setelah individu yang mengalami mutasi meninggal maka mutasi yang terjadi juga akan menghilang bersamanya.

     Sementara itu, mutasi yang terjadi pada sel-sel kelamin akan diwariskan pada keturunannya. Adanya bahan-bahan mutagen dalam gamet dapat menyebabkan terjadinya mutasi pada sel kelamin jantan (sperma) dan sel kelamin betina (ovum). Dengan demikian, gen yang bermutasi akan selalu ada dalam setiap sel keturunan.

     Setiap spesies makhluk hidup memiliki sifat genotip dan fenotip (fisik) yang berbeda beda. Gen-gen yang menentukan fenotip individu tersimpan di kromosom dalam nukleus.Gen-gen sendiri tersusun dalam DNA (asam deoksiribonukleat).Sementara itu, DNA disusun oleh nukleotida yang terdiri dari basa nitrogen, gula deoksiribosa, dan fosfat.Perubahan yang terjadi pada susunan kimia DNA dapat mengakibatkan perubahan sifat individu.Perubahan ini disebut mutasi gen.

     Sebagian besar mutasi bersifat merugikan karena mutasi dapat mengubah atau merusak posisi nukleotida-nukleotida yang menyusun DNA.Perubahan-perubahan akibat mutasi banyak menyebabkan kematian, cacat, dan abnormalitas, seperti yang dialami penduduk Hiroshima, Nagasaki, dan Chernobyl.

     Kadang-kadang mutasi pada sel kelamin dapat mengakibatkan timbulnya sifat baru yang menguntungkan. Bila sifat baru tersebut dapat beradaptasi dengan lingkungannya maka individu tersebut akan terus hidup dan mewariskan mutasi yang dialaminya kepada keturunannya. 

            Jika mutasi selalu terjadi pada sel kelamin dari generasi ke generasi dapat menyebabkan susunan gen dalam kromosom generasi pendahulu sangat berbeda dengan generasi berikutnya. Peristiwa itu memungkinkan timbulnya individu atau spesies baru yang sangat berbeda dengan generasi pendahulunya. Menurut pendapat beberapa ilmuwan (evolusionis), perubahan pada struktur kromosom yang bersifat menguntungkan akan mengakibatkan munculnya spesies baru.

b.      Genetic drift

     Genetic drift adalah hilangnya/lepasnya frekuensi allel secara kebetulan atau dapatdikatakan merupakan perubahan acak pada frekuensi gen pada populasi kecil yangdisebabkan oleh kematian, migrasi atau isolasi. Pada populasi kecil kehilangansedikit anggotanya akan membuat perbedaan besar. Geneti drift dapat disebabkanoleh dua kategori situasi yaitu the bottleneck effect dan the founder effect.

The bottleneck effect. Bencana alam seperti kebakaran, gempa bumi, habisnya cadangan makanan dan penyakit yang mewabah dapat mengurangi sejumlah individu dalam populasi. The bottleneck effect terjadi ketika populasi yang bertahan hidup sangat sedikit.

The founder effect. Ketika sejumlah kecil organisme bermigrasi dari populasi yang besar dann menetap sebagai populasi yang baru di suatu tempat the founder effect dapat terjadi. Jelasnya adalah gen pool kelompok migrasi yang lebih kecil biasanya tidak merepresentasikan gen pool populasi yang besar. Beberapa allele akan absen sementara itu yang lain akan ada secara sedikit atau berlebihan. Sebagai konsekuensi, ketika individu-individu bereproduksi dan jumlah founding population meningkat, frekuensi gennya berbeda dari populasi awalnya.

c.         Aliran Gen (Gen Flow)

       Aliran gen 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 dapatmengubah frekuensi alel, serta menambah variasi genetika ke dalam suatupopulasi. Imigrasi dapat menambah bahan genetika baru ke lungkang gen yangtelah ada pada suatu populasi. Sebaliknya, emigrasi dapat menghilangkan bahangenetika. Karena pemisahan reproduksi antara dua populasi yang berdivergendiperlukan agar terjadi spesiasi, aliran gen dapat memperlambat proses inidengan menyebarkan genetika yang berbeda antar populasi.

d.        Rekombinasi Seksual

     Pada individu yang melakukan reproduksi secara seksual keturunan yang dihasilkan dapat berbeda dengan induknya karena selama meiosis kromosom bergabung secara acak dan juga pada saat peristiwa fertilisasi terjadi penggabungan materi genetik dari dua sel gamet. Dengan demikian rekombinasi gen dapat memberi peluang yang besar untuk terjadinya variabilitas yang berpengaruh terhadap evolusi populasi.

e.       Seleksi alam

     Seleksi alam adalah salah satu faktor evolusi, pertama kali dikemukan oleh Darwin. Individu yang mempunyai kecocokan dengan lingkungan yang mampu bertahan. Oleh sebab itu alam bertugas sebagai penyeleksi kelestarian makhluk hidup dari generasi ke generasi. Hasil adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya disebut modifikasi dan ini diturunkan pada anakannya, sehingga seleksi alam merupakan faktor evolusi (Fried, 2006).

2.3.5 Evolusi Manusia

  Proses evolusi makhluk hidup yang paling mendapat sorotan tajam adalah evolusi manusia. Kebanyakan orang menanyakan apakah manusia yang ada sekarang adalah produk evolusi, jika ya tentunya manusia berasal atau berkembang dari dari makhluk yang lebih sederhana, namun pandangan bahwa manusia adalah produk evolusi juga membawa konsekuensi bahwa keturunan manusia yang akan datang adalah makhluk yang lebih sempurna dari manusia yang sekarang. Berbicara keturunan ada dua hal yang akan diwariskan pada anakan manusia yatiu informasi genetik dan informasi non-genetik. Informasi genetik sudah sangat jelas wujudnya, namun informasi non-genetik adalah hasil interaksi manusia terhadap lingkungan. Karena manusia adalah makhluk yang berakal membuat informasi non-genetik yang diturunkan semakin kompleks sehingga pembahasan perkembangan evolusi manusia ditinjau dari aspek psiko-sosial dari makhluk bipedal sampai Homo sapien (Fried, 2006).

  Gambar Evolusi Manusia

a.       Australopithecines

·   Merupakan makhluk bipedal tegak yang paling tua

·   Muncul 8-10 juta tahun yang lalu

·   Digolongkan sebagai hominid (pra-manusia)

·   Australopitthecus africanus (5,5 juta tahun yang lalu)

·   Australopitthecus afarensis (3,5 juta tahun yang lalu)

·   Australopitthecus robustus dan Australopitthecus boisei (2-1 juta tahun yang lalu)

·   Pemakan daging dan pemakan tumbuhan

·   Mengenal alat dari batu untuk berburu dan untuk melawan musuh

·   Homo habilis, Australopithesin yang paling maju, tidak sekedar memakai alat tapi juga membuatnya

b.      Homo erectus

·      Manusia kera yang memiliki ciri-ciri manusia

·      Mampu membuat alat yang lebih baik dari alat yang dibuat Homo habilis  dengan variasi yang lebih banyak

·      Alat dari batu dan kayu

·      Mengenal api dan mengenal alat penghasil api

·      Pemburu ulung dan sudah bermasyarakat      

·      Meganthropus palaeojavanicus (600-500.000 tahun yang lalu)

·      Homo erectus Pekinensis (500.000 tahun yang lalu)

c.       Homo Neanthertalensis

·   Hidup sekitar 150.000-60.000 tahun yang lalu

·   Mengenal alat berburu, alat mempertahankan diri, alat makan, dan alat minum

·   Sudah mengenal benih-benih kepercahayaan dengan ditemukanya kuburan yang dilakukan penguburan dengan cara terhormat (kepercayaan ada kehidupan sesudah mati)

·  Dianggap sebagai pra-Homo sapien

A

B

                                                                                          

 

Gambar A.Budaya Penguburan oleh Manusia Neanthertal dan B. Alat-alat yang dipakai oleh Manusia Neanthertal

d.      Homo sapien

·      Homo sapien Tua = Manusia Cro-magnon

·      40.000-10.000 tahun yang lalu

·      Kebudayaannya sudah lebih maju

·      Mengenal seni lukis dan seni patung dan mengenal pewarna

·      Mengenal alat dari batu, kayu, tanduk, jarum

·      Berbahasa dan berpakaian

A

B

Gambar Hasil Karya Seni Manusia Cro Magnon

A.    Patung Venuses

B.    Seni Lukis pada Dinding Gua

BAB III

KESIMPULAN

3.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan dalam makalah ini, antara lain:

1. Genetika populasi adalah suatu ilmu yang mempelajari komposisi dan variasi genetic individu-individu dalam suatu populasi dan faktor-faktor yang dapat mengubah komposisi genetik tersebut. Prinsip genetika populasi adalah :

- Genetika Populasi lebih menitik-beratkan pada suatu group atau populasi daripada individu-individu, artinya lebih memfokuskan pada frekuensi alel dan frekuensi genotip dari satu generasi ke generasi berikutnya dalam suatu populasi daripada membahas penyebaran genotip-genotip dan variasi fenotip yang dihasilkan dari perkawinan tunggal.

- Para ahli Genetika Populasi umumnya menggambarkan frekuensi alel dan frekuensi genotip sebagai lengkang gen (gene pool) yaitu suatu set informasi genetik yang dibawa oleh individu-individu suatu populasi yang dapat melakukan perkawinan (interbreeding) di dalamnya. Oleh karena itu lengkang gen memiliki arti yang sangat penting dalam konservasi.

2. Hukum 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.

Adapun ciri-ciri dalam hukum keseimbangan Hardy-Weinberg, antara lain:

-          Jumlah frekuensi genotype harus sama dengan 1, yaitu p²(CC) + 2pq(Cc) + q²(cc)=1

-          Hubungan p² + 2pq + q² tetap, tidak peduli besarnya frekuensi alel permulaan (p atau q) dapat bernilai 0 sampai 1), yaitu frekuensi genotype pada saat keseimbangan hanya tergantung pada frekuensi alel permulaan dan tidak tergantung dari frekuensi genotype dari populasi asal.

-          Keseimbangan dapat tercapai dalam satu generasi; kemudian frekuensi alel dan genotip tidak berubah dari generasi ke generasi asal syarat-syarat keseimbangan Hardy-Weinberg terpenuhi.

-          Frekuensi alel dapat ditentukan dari frekuensi satu genotype yang diketahui.

-          Bila suatu populasi dalamkeseimbangan, maka frekuensi alel dapat dihitung apabila diketahui srekuensisatu genotip homozigot. Umpama saudara menangkap suatu contoh tikus daripertanaman padi dan diperoleh frekuensi no-agouti (aa) adalah 0,509persen.

3. Evolusiadalah perubahan genotip pada suatu populasi yang berlangsung secaraperlahan-lahan dan memerlukan waktu yang sangat panjang. Evolusi (dalam kajian biologi) berartiperubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satugenerasi ke generasi berikutnya. Perubahan-perubahan ini disebabkan olehkombinasi tiga proses utama: variasi, reproduksi, dan seleksi. Sifat-sifat yangmenjadi dasar evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan kepada keturunansuatu makhluk hidup dan menjadi bervariasi dalam suatu populasi.

3.2 Saran

      Kepada para pembaca agar dapat membaca dan mencari literatur lain yang lebih relevan serta terkait dengan makalah ini agar mendapat informasi yang lebih relevan sdan akurat dalam menambah wawasan mengenai materi genetika populasi.