Evolusi

Teori Darwin

On the Origin of Species karya Darwin memiliki dua tema: bukti-bukti evolusi, dan gagasan-gagasannya tentang bagaimana evolusi terjadi. Bagian ini membahas masalah yang kedua.

Variasi

Dua bab pertama dari Asal-usul berurusan dengan variasi pada tanaman dan hewan peliharaan, dan variasi di alam.

Semua makhluk hidup menunjukkan variasi. Setiap populasi yang telah dipelajari menunjukkan bahwa hewan dan tumbuhan bervariasi seperti halnya manusia.^p90 Ini adalah fakta alam yang luar biasa, dan tanpanya evolusi tidak akan terjadi. Darwin mengatakan bahwa, seperti halnya manusia memilih apa yang diinginkannya pada hewan-hewan ternaknya, demikian juga di alam, variasi memungkinkan seleksi alam untuk bekerja.

Ciri-ciri seorang individu dipengaruhi oleh dua hal, yaitu faktor keturunan dan lingkungan. Pertama, perkembangan dikendalikan oleh gen yang diwarisi dari orang tua. Kedua, hidup membawa pengaruhnya sendiri. Beberapa hal seluruhnya diwariskan, yang lain sebagian, dan beberapa tidak diwariskan sama sekali.

Warna mata sepenuhnya diwariskan; itu adalah sifat genetik. Tinggi badan atau berat badan hanya sebagian diwariskan, dan bahasa sama sekali tidak diwariskan. Hanya untuk memperjelas: fakta bahwa manusia dapat berbicara diwariskan, tetapi bahasa apa yang diucapkan tergantung pada di mana seseorang tinggal dan apa yang diajarkan kepada mereka. Contoh lain: seseorang mewarisi otak dengan kapasitas yang agak bervariasi. Apa yang terjadi setelah lahir tergantung pada banyak hal seperti lingkungan rumah, pendidikan dan pengalaman lainnya. Ketika seseorang dewasa, otak mereka adalah apa yang telah diwariskan dan pengalaman hidup mereka.

Evolusi hanya menyangkut sifat-sifat yang dapat diwariskan, seluruhnya atau sebagian. Sifat-sifat keturunan diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya melalui gen. Gen seseorang mengandung semua sifat yang mereka warisi dari orang tua mereka. Kecelakaan hidup tidak diwariskan. Juga, tentu saja, setiap orang menjalani kehidupan yang agak berbeda: yang meningkatkan perbedaan.

Organisme dalam populasi apa pun bervariasi dalam keberhasilan reproduksi.^p81 Dari sudut pandang evolusi, 'keberhasilan reproduksi' berarti jumlah total keturunan yang hidup untuk berkembang biak dan meninggalkan keturunannya sendiri.

Variasi yang diwariskan

Variasi hanya dapat mempengaruhi generasi mendatang jika diwariskan. Karena karya Gregor Mendel, kita tahu bahwa banyak variasi yang diwariskan. 'Faktor-faktor' Mendel sekarang disebut gen. Penelitian telah menunjukkan bahwa hampir setiap individu dalam spesies yang bereproduksi secara seksual adalah unik secara genetik. ^p204

Variasi genetik meningkat oleh mutasi gen. DNA tidak selalu bereproduksi dengan tepat. Perubahan-perubahan yang jarang terjadi, dan perubahan-perubahan ini bisa diwariskan. Banyak perubahan dalam DNA yang menyebabkan kesalahan; beberapa bersifat netral atau bahkan menguntungkan. Hal ini menimbulkan variasi genetik, yang merupakan benih-benih evolusi. Reproduksi seksual, melalui persilangan kromosom selama meiosis, menyebarkan variasi melalui populasi. Peristiwa-peristiwa lain, seperti seleksi alam dan drift, mengurangi variasi. Jadi, sebuah populasi di alam liar selalu memiliki variasi, tetapi detailnya selalu berubah. ^p90

Seleksi alam

Evolusi terutama bekerja dengan seleksi alam. Apa artinya ini? Hewan dan tumbuhan yang paling cocok dengan lingkungannya, rata-rata akan bertahan hidup lebih baik. Ada perjuangan untuk eksistensi. Mereka yang bertahan hidup akan menghasilkan generasi berikutnya. Gen-gen mereka akan diteruskan, dan gen-gen dari mereka yang tidak bereproduksi tidak akan diteruskan. Ini adalah mekanisme dasar yang mengubah suatu populasi dan menyebabkan evolusi.

Seleksi alam menjelaskan mengapa organisme hidup berubah dari waktu ke waktu untuk memiliki anatomi, fungsi dan perilaku yang mereka miliki. Cara kerjanya seperti ini:

1. Semua makhluk hidup memiliki kesuburan yang sedemikian rupa sehingga ukuran populasinya bisa meningkat dengan cepat untuk selamanya.
2. Kami melihat bahwa ukuran populasi tidak meningkat sejauh ini. Sebagian besar, jumlahnya tetap sama.
3. Makanan dan sumber daya lainnya terbatas. Oleh karena itu, ada persaingan untuk mendapatkan makanan dan sumber daya.
4. Tidak ada dua individu yang sama. Oleh karena itu, mereka tidak akan memiliki peluang yang sama untuk hidup dan berkembang biak.
5. Sebagian besar variasi ini bisa diwariskan. Orang tua mewariskan sifat-sifat tersebut kepada anak-anak melalui gen mereka.
6. Generasi berikutnya hanya bisa berasal dari mereka yang bertahan hidup dan bereproduksi. Setelah beberapa generasi, populasi akan memiliki lebih banyak perbedaan genetik yang bermanfaat, dan lebih sedikit perbedaan genetik yang berbahaya. Seleksi alam sebenarnya adalah proses eliminasi.^p117 Eliminasi ini disebabkan oleh kecocokan relatif antara individu dan lingkungan tempat mereka tinggal.

Seleksi dalam populasi alami

Sekarang ada banyak kasus di mana seleksi alam telah terbukti terjadi pada populasi liar. Hampir setiap kasus yang diselidiki tentang kamuflase, mimikri, dan polimorfisme telah menunjukkan efek seleksi yang kuat.

Kekuatan seleksi bisa jauh lebih kuat daripada yang diperkirakan oleh para ahli genetika populasi awal. Resistensi terhadap pestisida telah tumbuh dengan cepat. Resistensi terhadap warfarin pada tikus Norwegia (Rattus norvegicus) tumbuh dengan cepat karena mereka yang bertahan hidup semakin banyak dari populasi. Penelitian menunjukkan bahwa, tanpa adanya warfarin, homozigot yang resisten berada pada kerugian 54% terhadap homozigot tipe liar normal.^p182 Kerugian besar ini dengan cepat diatasi oleh seleksi untuk resistensi warfarin.

Mamalia biasanya tidak bisa minum susu saat dewasa, tetapi manusia adalah pengecualian. Susu dicerna oleh enzim laktase, yang akan mati saat mamalia berhenti minum susu dari induknya. Kemampuan manusia untuk minum susu selama kehidupan dewasa didukung oleh mutasi laktase yang mencegah peralihan ini. Populasi manusia memiliki proporsi mutasi ini yang tinggi di mana pun susu penting dalam makanan. Penyebaran 'toleransi susu' ini dipromosikan oleh seleksi alam, karena membantu orang bertahan hidup di mana susu tersedia. Studi genetik menunjukkan bahwa mutasi tertua yang menyebabkan persistensi laktase hanya mencapai tingkat tinggi pada populasi manusia dalam sepuluh ribu tahun terakhir. Oleh karena itu, persistensi laktase sering dikutip sebagai contoh evolusi manusia baru-baru ini. Karena kegigihan laktase bersifat genetik, tetapi peternakan merupakan sifat budaya, maka ini adalah koevolusi gen-budaya.

Adaptasi

Adaptasi adalah salah satu fenomena dasar biologi. Melalui proses adaptasi, suatu organisme menjadi lebih cocok dengan habitatnya.

Adaptasi adalah salah satu dari dua proses utama yang menjelaskan beragam spesies yang kita lihat dalam biologi. Yang lainnya adalah spesiasi (pemisahan spesies atau kladogenesis). Contoh favorit yang digunakan saat ini untuk mempelajari interaksi adaptasi dan spesiasi adalah evolusi ikan cichlid di sungai dan danau Afrika.

Ketika orang berbicara tentang adaptasi, yang sering mereka maksudkan adalah sesuatu yang membantu hewan atau tumbuhan bertahan hidup. Salah satu adaptasi yang paling luas pada hewan adalah evolusi mata. Contoh lainnya adalah adaptasi gigi kuda untuk menggiling rumput. Kamuflase adalah adaptasi lainnya; begitu juga dengan mimikri. Hewan-hewan yang beradaptasi lebih baik adalah yang paling mungkin untuk bertahan hidup, dan untuk bereproduksi dengan sukses (seleksi alam).

Parasit internal (seperti cacing) adalah contoh yang baik: parasit ini memiliki struktur tubuh yang sangat sederhana, tetapi organisme ini masih sangat beradaptasi dengan lingkungannya yang khusus. Dari sini kita melihat bahwa adaptasi bukan hanya masalah sifat-sifat yang terlihat: pada parasit seperti itu, adaptasi kritis terjadi dalam siklus hidup, yang sering kali cukup kompleks.

Keterbatasan

Tidak semua fitur dari suatu organisme merupakan adaptasi.^p251 Adaptasi cenderung mencerminkan kehidupan masa lalu suatu spesies. Jika suatu spesies baru saja mengubah gaya hidupnya, adaptasi yang dulunya berharga mungkin menjadi tidak berguna, dan akhirnya menjadi sisa-sisa yang berkurang.

Adaptasi tidak pernah sempurna. Selalu ada pertukaran antara berbagai fungsi dan struktur dalam tubuh. Organisme secara keseluruhanlah yang hidup dan bereproduksi, oleh karena itu, rangkaian lengkap adaptasi yang diwariskan ke generasi mendatang.

Pergeseran genetik dan efeknya

Dalam populasi, ada kekuatan yang menambah variasi ke dalam populasi (seperti mutasi), dan kekuatan yang menghilangkannya. Genetic drift adalah nama yang diberikan untuk perubahan acak yang menghilangkan variasi dari suatu populasi. Genetic drift menghilangkan variasi pada tingkat 1/(2N) di mana N = ukuran populasi.^p29 Oleh karena itu, ini adalah "kekuatan evolusi yang sangat lemah dalam populasi besar". ^p55

Genetic drift menjelaskan bagaimana peluang acak dapat mempengaruhi evolusi dengan cara yang sangat besar, tetapi hanya ketika populasi cukup kecil. Secara keseluruhan, tindakannya adalah membuat individu-individu lebih mirip satu sama lain, dan karenanya lebih rentan terhadap penyakit atau kejadian kebetulan di lingkungan mereka.

1. Drift mengurangi variasi genetik dalam populasi, yang berpotensi mengurangi kemampuan populasi untuk bertahan dari tekanan selektif baru.
2. Genetic drift bekerja lebih cepat dan memiliki hasil yang lebih drastis pada populasi yang lebih kecil. Populasi kecil biasanya punah.
3. Genetic drift dapat berkontribusi pada spesiasi, jika kelompok kecil tersebut dapat bertahan hidup.
4. Peristiwa Bottleneck: ketika populasi besar tiba-tiba dan secara drastis berkurang ukurannya oleh suatu peristiwa, variasi genetik akan sangat berkurang. Infeksi dan peristiwa iklim yang ekstrem sering menjadi penyebabnya. Kadang-kadang, invasi oleh spesies yang lebih kompetitif dapat menghancurkan.
   Pada tahun 1880/90-an, perburuan mengurangi anjing laut
    gajah Utara menjadi hanya sekitar 20 individu. Meskipun populasinya telah pulih kembali, variabilitas genetiknya jauh lebih sedikit daripada anjing laut gajah Selatan. Cheetah memiliki variasi yang sangat sedikit. Kami pikir spesies ini berkurang menjadi sejumlah kecil pada beberapa waktu terakhir. Karena tidak memiliki variasi genetik, ia berada dalam bahaya penyakit menular.
5. Peristiwa pendiri: ini terjadi ketika sebuah kelompok kecil bertunas dari populasi yang lebih besar. Kelompok kecil ini kemudian hidup terpisah dari populasi utama. Spesies manusia sering dikutip telah melalui tahap-tahap seperti itu. Misalnya, ketika kelompok-kelompok meninggalkan Afrika untuk menetap di tempat lain (lihat evolusi manusia). Rupanya, kita memiliki variasi yang lebih sedikit daripada yang diharapkan dari distribusi kita di seluruh dunia.
   Kelompok-kelompok yang tiba di pulau-pulau yang jauh dari daratan utama juga merupakan contoh yang baik. Kelompok-kelompok ini, berdasarkan ukurannya yang kecil, tidak dapat membawa berbagai macam alel yang dapat ditemukan dalam populasi induk.

Spesies

Bagaimana spesies terbentuk adalah bagian utama dari biologi evolusi. Darwin menafsirkan 'evolusi' (sebuah kata yang tidak dia gunakan pada awalnya) sebagai tentang spesiasi. Itulah sebabnya dia menyebut bukunya yang terkenal On the Origin of Species.

Darwin berpikir bahwa sebagian besar spesies muncul secara langsung dari spesies yang sudah ada sebelumnya. Ini disebut anagenesis: spesies baru oleh spesies yang lebih tua berubah. Sekarang kita berpikir bahwa sebagian besar spesies muncul dari pemisahan spesies sebelumnya: kladogenesis.

Pemisahan spesies

Dua kelompok yang awalnya sama juga bisa menjadi sangat berbeda jika mereka hidup di tempat yang berbeda. Ketika suatu spesies terpecah menjadi dua wilayah geografis, sebuah proses dimulai. Masing-masing beradaptasi dengan situasinya sendiri. Setelah beberapa saat, individu-individu dari satu kelompok tidak dapat lagi bereproduksi dengan kelompok lainnya. Dua spesies yang baik telah berevolusi dari satu spesies.

Seorang penjelajah Jerman, Moritz Wagner, selama tiga tahun di Aljazair pada tahun 1830-an, mempelajari kumbang yang tidak bisa terbang. Setiap spesies terbatas pada bentangan pantai utara di antara sungai-sungai yang turun dari pegunungan Atlas ke Mediterania. Begitu seseorang menyeberangi sungai, spesies yang berbeda tetapi terkait erat muncul. Dia menulis kemudian:

".... suatu spesies [baru] hanya akan [muncul] ketika beberapa individu [melintasi] batas-batas yang membatasi jangkauan mereka... pembentukan ras baru tidak akan pernah berhasil... tanpa pemisahan yang lama dan berkelanjutan dari para kolonis dari anggota lain dari spesies mereka".

Ini adalah catatan awal tentang pentingnya pemisahan geografis. Ahli biologi lain yang menganggap pemisahan geografis sangat penting adalah Ernst Mayr.

Salah satu contoh spesiasi alami adalah ikan stikleback tiga sirip, ikan laut yang, setelah zaman es terakhir, menginvasi air tawar, dan mendirikan koloni di danau dan sungai yang terisolasi. Lebih dari sekitar 10.000 generasi, stickleback menunjukkan perbedaan besar, termasuk variasi sirip, perubahan jumlah atau ukuran lempeng tulang mereka, struktur rahang variabel, dan perbedaan warna.

Wombat Australia terbagi menjadi dua kelompok utama, wombat biasa dan wombat berhidung berbulu. Kedua jenis ini terlihat sangat mirip, selain dari bulu hidung mereka. Namun, mereka beradaptasi dengan lingkungan yang berbeda. Wombat biasa hidup di daerah berhutan dan sebagian besar makan makanan hijau dengan banyak kelembaban. Mereka sering makan di siang hari. Wombat berhidung berbulu hidup di dataran kering yang panas di mana mereka makan rumput kering dengan sedikit air atau kebaikan di dalamnya. Sistem metabolisme mereka lambat dan mereka tidur hampir sepanjang hari di bawah tanah.

Ketika dua kelompok yang awalnya sama menjadi cukup berbeda, maka mereka menjadi dua spesies yang berbeda. Bagian dari teori evolusi adalah bahwa semua makhluk hidup berawal dari hal yang sama, tetapi kemudian terpecah menjadi kelompok-kelompok yang berbeda selama miliaran tahun.

Anggota keluarga ini serupa dalam beberapa hal, berbeda dalam hal lainnya


Variasi . Bunga di sebelah kanan memiliki warna yang berbeda.


Klik untuk aksi Dalam simulasi ini, terjadi fiksasi "alel" biru dalam lima generasi.


Stikleback tiga mata (Gasterosteus aculeatus)

Sintesis evolusi modern

Ini adalah gerakan penting dalam biologi evolusioner, yang dimulai pada tahun 1930-an dan selesai pada tahun 1950-an. Sejak saat itu, sintesis ini telah diperbarui secara teratur. Sintesis ini menjelaskan bagaimana ide-ide Charles Darwin cocok dengan penemuan Gregor Mendel, yang menemukan bagaimana kita mewarisi gen kita. Sintesis modern membawa ide Darwin ke masa kini. Sintesis ini menjembatani kesenjangan antara berbagai jenis ahli biologi: ahli genetika, naturalis, dan palaeontologis.

Ketika teori evolusi dikembangkan, tidak jelas bahwa seleksi alam dan genetika bekerja sama. Tetapi Ronald Fisher menunjukkan bahwa seleksi alam akan bekerja untuk mengubah spesies. Sewall Wright menjelaskan penyimpangan genetik pada tahun 1931.

• Evolusi dan genetika: evolusi dapat dijelaskan dengan apa yang kita ketahui tentang genetika, dan apa yang kita lihat dari hewan dan tumbuhan yang hidup di alam liar.
• Berpikir dalam istilah populasi, bukan individu, adalah penting. Variasi genetik yang ada dalam populasi alami merupakan faktor kunci dalam evolusi.
• Evolusi dan fosil: faktor yang sama yang bertindak saat ini juga bertindak di masa lalu.
• Gradualisme: evolusi bersifat bertahap, dan biasanya terjadi dengan langkah-langkah kecil. Ada beberapa pengecualian untuk hal ini, terutama poliploidi, terutama pada tumbuhan.
• Seleksi alam: perebutan eksistensi hewan dan tumbuhan di alam liar menyebabkan seleksi alam. Kekuatan seleksi alam di alam liar lebih besar daripada yang diperkirakan Darwin.
• Genetic drift bisa menjadi penting dalam populasi kecil.
• Laju evolusi dapat bervariasi. Ada bukti yang sangat bagus dari fosil-fosil bahwa kelompok-kelompok yang berbeda dapat berevolusi dengan laju yang berbeda, dan bahwa bagian-bagian yang berbeda dari seekor hewan dapat berevolusi dengan laju yang berbeda.^{p292, 397}

Beberapa bidang penelitian

Evolusi bersama

Ko-evolusi adalah di mana keberadaan satu spesies terikat erat dengan kehidupan satu atau lebih spesies lainnya.

Adaptasi baru atau 'perbaikan' yang terjadi pada satu spesies sering diikuti oleh kemunculan dan penyebaran fitur terkait pada spesies lain. Kehidupan dan kematian makhluk hidup berhubungan erat, tidak hanya dengan lingkungan fisik, tetapi juga dengan kehidupan spesies lain.

Hubungan ini mungkin berlanjut selama jutaan tahun, seperti yang terjadi pada penyerbukan tanaman berbunga oleh serangga. Isi usus, struktur sayap, dan mulut kumbang dan lalat fosil menunjukkan bahwa mereka bertindak sebagai penyerbuk awal. Hubungan antara kumbang dan angiospermae selama periode Kapur Bawah menyebabkan radiasi paralel angiospermae dan serangga hingga akhir Kapur. Evolusi nektar pada bunga-bunga Kapur Atas menandakan awal mutualisme antara hymenoptera dan angiospermae.

Pohon kehidupan

Charles Darwin adalah orang pertama yang menggunakan metafora ini dalam biologi. Pohon evolusi menunjukkan hubungan di antara berbagai kelompok biologis. Ini mencakup data dari analisis DNA, RNA dan protein. Pohon kehidupan adalah produk dari anatomi komparatif tradisional, dan evolusi molekuler modern dan penelitian jam molekuler.

Tokoh utama dalam karya ini adalah Carl Woese, yang mendefinisikan Archaea, domain ketiga (atau kerajaan) kehidupan. Di bawah ini adalah versi sederhana dari pemahaman masa kini.

Makroevolusi

Makroevolusi: studi tentang perubahan di atas tingkat spesies, dan bagaimana perubahan itu terjadi. Data dasar untuk studi semacam itu adalah fosil (palaeontologi) dan rekonstruksi lingkungan purba. Beberapa subjek yang studinya termasuk dalam ranah makroevolusi:

• Radiasi adaptif, seperti Ledakan Kambrium.
• Perubahan keanekaragaman hayati dari waktu ke waktu.
• Kepunahan massal.
• Tingkat spesiasi dan kepunahan.
• Perdebatan antara keseimbangan yang diselingi dan gradualisme.
• Peran perkembangan dalam membentuk evolusi: heterokroni; gen hox.
• Asal-usul kategori utama: telur cleidoic; asal-usul burung.

Ini adalah istilah kemudahan: bagi sebagian besar ahli biologi, istilah ini tidak menunjukkan adanya perubahan dalam proses evolusi.^p87 Bagi beberapa ahli paleontologi, apa yang mereka lihat dalam catatan fosil tidak dapat dijelaskan hanya dengan sintesis evolusi gradualis. Mereka adalah minoritas.

Altruisme dan seleksi kelompok

Altruisme - kesediaan beberapa orang untuk mengorbankan diri mereka untuk orang lain - tersebar luas pada hewan sosial. Seperti yang telah dijelaskan di atas, generasi berikutnya hanya bisa berasal dari mereka yang bertahan hidup dan bereproduksi. Beberapa ahli biologi berpikir bahwa ini berarti altruisme tidak dapat berevolusi melalui proses seleksi normal. Sebaliknya, sebuah proses yang disebut "seleksi kelompok" diusulkan. Seleksi kelompok mengacu pada gagasan bahwa alel dapat menjadi tetap atau menyebar dalam populasi karena manfaat yang mereka berikan pada kelompok, terlepas dari efek alel pada kebugaran individu dalam kelompok itu.

Selama beberapa dekade, kritik-kritik meragukan seleksi kelompok sebagai mekanisme utama evolusi.

Dalam kasus-kasus sederhana dapat dilihat sekaligus bahwa seleksi tradisional sudah cukup. Misalnya, jika satu saudara kandung mengorbankan dirinya untuk tiga saudara kandung, disposisi genetik untuk tindakan tersebut akan meningkat. Hal ini karena saudara kandung berbagi rata-rata 50% dari warisan genetik mereka, dan tindakan pengorbanan telah menyebabkan representasi gen yang lebih besar pada generasi berikutnya.

Altruisme sekarang secara umum dipandang muncul dari seleksi standar. Catatan peringatan dari Ernst Mayr, dan karya William Hamilton keduanya penting untuk diskusi ini.

Persamaan Hamilton

Persamaan Hamilton menjelaskan apakah gen untuk perilaku altruistik akan menyebar dalam suatu populasi atau tidak. Gen akan menyebar jika rxb lebih besar dari c:

r b > c {\displaystyle rb>c\ }

di mana:

• c {\displaystyle c\ } adalah biaya reproduksi bagi altruis,
• b {\displaystyle b\ } adalah manfaat reproduksi bagi penerima perilaku altruistik, dan
• r {\displaystyle r\ } adalah probabilitas, di atas rata-rata populasi, dari individu-individu yang berbagi gen altruistik - "derajat keterkaitan".

Reproduksi seksual

Pada awalnya, reproduksi seksual mungkin tampak kurang menguntungkan dibandingkan dengan reproduksi aseksual. Agar menguntungkan, reproduksi seksual (pembuahan silang) harus mengatasi kerugian dua kali lipat (membutuhkan dua orang untuk bereproduksi) ditambah kesulitan menemukan pasangan. Lalu, mengapa seks begitu hampir universal di antara eukariota? Ini adalah salah satu pertanyaan tertua dalam biologi.

Jawabannya telah diberikan sejak zaman Darwin: karena populasi seksual beradaptasi lebih baik terhadap perubahan keadaan. Sebuah eksperimen laboratorium baru-baru ini menunjukkan bahwa ini memang penjelasan yang benar.

"Ketika populasi disilangkan secara silang balik, rekombinasi genetik terjadi di antara genom induk yang berbeda. Hal ini memungkinkan mutasi yang menguntungkan untuk lolos dari alel yang merusak pada latar belakang aslinya, dan untuk bergabung dengan alel menguntungkan lainnya yang muncul di tempat lain dalam populasi. Dalam populasi selfing, individu sebagian besar homozigot dan rekombinasi tidak berpengaruh".

Dalam percobaan utama, cacing nematoda dibagi menjadi dua kelompok. Satu kelompok seluruhnya melakukan persilangan silang luar, yang lain seluruhnya melakukan selfing. Kelompok-kelompok tersebut mengalami medan yang berat dan berulang kali mengalami mutagen. Setelah 50 generasi, populasi selfing menunjukkan penurunan substansial dalam kebugaran (= kelangsungan hidup), sedangkan populasi outcrossing tidak menunjukkan penurunan. Ini adalah salah satu dari sejumlah penelitian yang menunjukkan bahwa seksualitas memiliki keuntungan nyata dibandingkan jenis reproduksi non-seksual.

Keteguhan penyerbuk : kedua lebah madu ini, yang aktif pada waktu dan tempat yang sama, secara selektif mengunjungi bunga hanya dari satu spesies, seperti yang dapat dilihat dari warna serbuk sari di keranjang mereka.

Untuk apa evolusi digunakan saat ini

Aktivitas penting adalah seleksi buatan untuk domestikasi. Ini adalah ketika manusia memilih hewan mana yang akan dikembangbiakkan, berdasarkan sifat-sifatnya. Manusia telah menggunakan ini selama ribuan tahun untuk menjinakkan tanaman dan hewan.

Baru-baru ini, telah dimungkinkan untuk menggunakan rekayasa genetika. Teknik-teknik baru seperti 'penargetan gen' sekarang tersedia. Tujuannya adalah untuk menyisipkan gen baru atau menghilangkan gen lama dari genom tanaman atau hewan. Sejumlah Hadiah Nobel telah diberikan untuk pekerjaan ini.

Namun, tujuan sebenarnya dari mempelajari evolusi adalah untuk menjelaskan dan membantu pemahaman kita tentang biologi. Bagaimanapun juga, evolusi adalah penjelasan pertama yang baik tentang bagaimana makhluk hidup menjadi seperti sekarang ini. Itu adalah pencapaian besar. Hal-hal praktis sebagian besar berasal dari genetika, ilmu yang dimulai oleh Gregor Mendel, dan dari biologi molekuler dan sel.

Permata evolusi

Pada tahun 2010, jurnal Nature memilih 15 topik sebagai 'permata Evolusi'. Ini adalah:

Permata dari catatan fosil

1. Nenek moyang paus yang hidup di darat
2. Dari air ke darat (lihat tetrapoda)
3. Asal usul bulu (lihat asal usul burung)
4. Sejarah evolusi gigi
5. Asal usul kerangka vertebrata

Permata dari habitat

1. Seleksi alam dalam spesiasi
2. Seleksi alam pada kadal
3. Sebuah kasus adaptasi bersama
4. Penyebaran diferensial pada burung liar
5. Kelangsungan hidup selektif pada ikan guppy liar
6. Sejarah evolusi itu penting

Permata dari proses molekuler

1. Burung Finch Galapagos Darwin
2. Mikroevolusi bertemu dengan makroevolusi
3. Resistensi toksin pada ular dan kerang
4. Variasi versus stabilitas

• Nature adalah jurnal mingguan ilmiah tertua. Tautan ini diunduh sebagai file teks gratis, lengkap dengan referensi. Idenya adalah untuk membuat informasi tersedia bagi para guru.

Tanggapan-tanggapan terhadap gagasan evolusi

Perdebatan tentang fakta evolusi

Gagasan bahwa semua kehidupan berevolusi telah diusulkan sebelum Charles Darwin menerbitkan On the Origin of species. Bahkan hingga saat ini, beberapa orang masih mendiskusikan konsep evolusi dan apa artinya bagi mereka, filosofi mereka, dan agama mereka. Evolusi memang menjelaskan beberapa hal tentang sifat alami manusia. Orang-orang juga berbicara tentang implikasi sosial dari evolusi, misalnya dalam sosiobiologi.

Sebagian orang memiliki keyakinan religius bahwa kehidupan di Bumi diciptakan oleh dewa. Untuk menyesuaikan ide evolusi dengan kepercayaan tersebut, orang-orang menggunakan ide-ide seperti evolusi terpandu atau evolusi teistik. Mereka mengatakan bahwa evolusi itu nyata, tetapi dipandu dengan cara tertentu.

Ada banyak konsep evolusi teistik yang berbeda. Banyak kreasionis percaya bahwa mitos penciptaan yang ditemukan dalam agama mereka bertentangan dengan gagasan evolusi. Seperti yang disadari Darwin, bagian paling kontroversial dari pemikiran evolusi adalah apa artinya bagi asal-usul manusia.

Di beberapa negara, terutama di Amerika Serikat, ada ketegangan antara orang-orang yang menerima ide evolusi dan mereka yang tidak menerimanya. Perdebatan ini sebagian besar mengenai apakah evolusi harus diajarkan di sekolah-sekolah, dan dengan cara apa hal ini harus dilakukan.

Bidang-bidang lain, seperti kosmologi dan ilmu bumi juga tidak sesuai dengan tulisan asli dari banyak teks agama. Gagasan-gagasan ini dulunya juga ditentang keras. Kematian karena bid'ah diancam bagi mereka yang menulis menentang gagasan bahwa Bumi adalah pusat alam semesta.

Biologi evolusioner adalah ide yang lebih baru. Kelompok-kelompok agama tertentu lebih menentang gagasan evolusi daripada kelompok agama lainnya. Misalnya, Gereja Katolik Roma sekarang memiliki posisi berikut ini tentang evolusi: Paus Pius XII mengatakan dalam ensikliknya Humani Generis yang diterbitkan pada tahun 1950-an:

"Gereja tidak melarang (....) penelitian dan diskusi (...) berlangsung sehubungan dengan doktrin evolusi, sejauh hal itu menanyakan asal usul tubuh manusia yang berasal dari materi yang sudah ada sebelumnya dan hidup," Paus Pius XII Humani Generis

Paus Yohanes Paulus II memperbarui posisi ini pada tahun 1996. Dia mengatakan bahwa Evolusi adalah "lebih dari sekedar hipotesis":

"Dalam ensiklik Humani Generis, pendahulu saya Pius XII telah [mengatakan] bahwa tidak ada pertentangan antara evolusi dan doktrin iman mengenai manusia dan panggilannya. (....) Hari ini, lebih dari setengah abad setelah (...) ensiklik itu, beberapa temuan baru membawa kita ke arah pengakuan evolusi sebagai lebih dari sebuah hipotesis. Bahkan sungguh luar biasa bahwa teori ini telah memiliki pengaruh yang semakin besar pada semangat para peneliti, mengikuti serangkaian penemuan dalam berbagai disiplin ilmu," Paus Yohanes Paulus II berbicara kepada Akademi Kepausan Ilmu Pengetahuan

Persekutuan Anglikan juga tidak menentang penjelasan ilmiah tentang evolusi.

Menggunakan evolusi untuk tujuan lain

Banyak dari mereka yang menerima evolusi tidak terlalu tertarik pada biologi. Mereka tertarik untuk menggunakan teori tersebut untuk mendukung ide-ide mereka sendiri tentang masyarakat.

Rasisme

Beberapa orang telah mencoba menggunakan evolusi untuk mendukung rasisme. Orang-orang yang ingin membenarkan rasisme mengklaim bahwa kelompok-kelompok tertentu, seperti orang kulit hitam, lebih rendah. Di alam, beberapa hewan memang bertahan hidup lebih baik daripada yang lain, dan hal itu menyebabkan hewan lebih baik beradaptasi dengan keadaan mereka. Dengan adanya kelompok-kelompok manusia dari berbagai belahan dunia yang berbeda, semua evolusi dapat mengatakan bahwa setiap kelompok mungkin cocok dengan situasi aslinya. Evolusi tidak membuat penilaian tentang lebih baik atau lebih buruk. Evolusi tidak mengatakan bahwa kelompok manusia mana pun lebih unggul dari yang lain.

Eugenika

Gagasan eugenika yang menakjubkan ini agak berbeda. Dua hal telah diketahui sejak abad ke-18. Salah satunya adalah keberhasilan besar para petani dalam mengembangbiakkan ternak dan tanaman. Mereka melakukan ini dengan memilih hewan atau tanaman mana yang akan menghasilkan generasi berikutnya (seleksi buatan). Pengamatan lainnya adalah bahwa orang kelas bawah memiliki lebih banyak anak daripada orang kelas atas. Jika (dan ini adalah sebuah kemungkinan besar) kelas yang lebih tinggi ada di sana karena prestasi, maka kurangnya anak mereka adalah kebalikan dari apa yang seharusnya terjadi. Perkembangbiakan yang lebih cepat di kelas bawah akan menyebabkan masyarakat menjadi lebih buruk.

Gagasan untuk meningkatkan spesies manusia dengan pembiakan selektif disebut eugenika. Nama ini diusulkan oleh Francis Galton, seorang ilmuwan cerdas yang bermaksud untuk berbuat baik. Dia mengatakan bahwa stok manusia (kumpulan gen) harus ditingkatkan dengan kebijakan pemuliaan selektif. Ini berarti bahwa mereka yang dianggap "stok yang baik" akan menerima hadiah jika mereka bereproduksi. Namun, orang lain menyarankan bahwa mereka yang dianggap "stok buruk" perlu menjalani sterilisasi wajib, tes prenatal, dan pengendalian kelahiran. Pemerintah Nazi Jerman (1933-1945) menggunakan eugenika sebagai kedok untuk kebijakan rasial ekstrem mereka, dengan hasil yang mengerikan.

Masalah dengan ide Galton adalah bagaimana memutuskan fitur mana yang akan dipilih. Ada begitu banyak keterampilan yang berbeda yang bisa dimiliki orang, Anda tidak bisa setuju siapa yang "stok yang baik" dan siapa yang "stok yang buruk". Ada lebih banyak kesepakatan tentang siapa yang tidak boleh dikembangbiakkan. Beberapa negara mengeluarkan undang-undang untuk sterilisasi wajib bagi kelompok yang tidak disukai. Sebagian besar undang-undang ini disahkan antara tahun 1900 dan 1940. Setelah Perang Dunia II, rasa jijik terhadap apa yang telah dilakukan Nazi memadamkan upaya-upaya eugenika lagi.

Desain algoritma

Beberapa persamaan dapat diselesaikan dengan menggunakan algoritma yang mensimulasikan evolusi. Algoritma evolusi bekerja seperti itu.

Darwinisme Sosial

Contoh lain dari penggunaan ide-ide tentang evolusi untuk mendukung tindakan sosial adalah Darwinisme Sosial. Darwinisme Sosial adalah istilah yang diberikan kepada ide-ide filsuf sosial abad ke-19, Herbert Spencer. Spencer percaya bahwa kelangsungan hidup yang terkuat dapat dan harus diterapkan pada perdagangan dan masyarakat manusia secara keseluruhan.

Sekali lagi, beberapa orang menggunakan ide-ide ini untuk mengklaim bahwa rasisme, dan kebijakan ekonomi yang kejam dapat dibenarkan. Saat ini, sebagian besar ahli biologi dan filsuf mengatakan bahwa teori evolusi tidak boleh diterapkan pada kebijakan sosial.

Kontroversi

Beberapa orang tidak setuju dengan gagasan evolusi. Mereka tidak setuju dengan gagasan evolusi karena sejumlah alasan. Sering kali alasan-alasan ini dipengaruhi oleh atau berdasarkan keyakinan agama mereka. Orang-orang yang tidak setuju dengan evolusi biasanya percaya pada kreasionisme atau desain cerdas.

Meskipun demikian, evolusi adalah salah satu teori yang paling sukses dalam sains. Orang-orang telah menemukannya berguna untuk berbagai jenis penelitian. Tidak ada satupun saran lain yang dapat menjelaskan berbagai hal, seperti catatan fosil, dengan baik. Jadi, bagi hampir semua ilmuwan, evolusi tidak diragukan lagi.

Ketika Darwinisme diterima pada tahun 1870-an, karikatur Charles Darwin dengan tubuh kera melambangkan evolusi.

Halaman terkait

• Evolusi manusia