Hukum Hardy Weinberg, Evolusi dan Klasifikasi

Selamat Datang di Blog Materi IPA. Judul Postingan Kali ini tentang Hukum Hardy Weinberg, Evolusi dan Klasifikasi. Semoga bermanfaat untuk dibaca.

Evolusi dan Klasifikasi

Sejak Darwin mengemukakan teori evolusi dalam buku Origin of Species pada 1859, telah banyak penemuan dan kemajuan dalam bidang Biologi. Bagaimana dengan teori evolusi? Adakah kemajuan yang telah dicapai?

Sistematika merupakan suatu pendekatan analisis terhadap keragaman makhluk hidup dan hubungan evolusi antarorganisme. Adapun hubungan evolusi antarkelompok organisme ini dikenal dengan filogeni. Sejak Darwin, sistematika memiliki tujuan selain pengaturan kelompok makhluk hidup secara sederhana, yaitu untuk membuat klasifikasi yang mencerminkan hubungan evolusi antarmakhluk hidup. Oleh karena itu, dibuat suatu sistem klasifikasi yang memperlihatkan hubungan evolusi antarmakhluk hidup. Perhatikan gambar hubungan evolusi dan klasifikasi berikut ini.
Sebuah pohon filogenetik pada Ordo Carnivora. Pohon filogenetik ini memperlihatkan hubungan antara klasifikasi dan filogeni
Sebuah pohon filogenetik pada Ordo Carnivora.
 Pohon filogenetik ini memperlihatkan hubungan antara klasifikasi dan filogeni
Klasifikasi tersebut telah beberapa kali mengalami perubahan mulai dari penamaan spesies, pengelompokkan genus, familia, filum, bahkan perubahan tingkat kingdom. Selama beberapa tahun, banyak rancangan yang telah diajukan untuk mengklasifikasikan makhluk hidup ke dalam kingdom. Mulai dari klasifikasi dua kingdom hingga klasifikasi lima kingdom yang diajukan Robert H. hittaker pada 1969.

Para ilmuwan biasanya menggunakan pohon filogenetik untuk menggambarkan hipotesis tentang sejarah evolusi spesies seperti Gambar diatas. Diagram bercabang ini memperlihatkan hierarki klasifikasi kelompok makhluk hidup ke dalam kelompok yang lebih kecil.

Perlu diingat bahwa pola klasifikasi yang dibuat bukanlah pengelompokkan secara alami, melainkan buatan manusia. Klasifikasi dibuat manusia berdasarkan perbedaan dan persamaan morfologi, fisiologi, cara reproduksi, dan ciri lainnya. Pada akhir abad ke-20, perkembangan Biologi Molekular mencapai kemajuan yang cukup baik. Para ilmuwan telah dapat membedakan dan membandingkan spesies serta kedekatan secara evolusi melalui pendekatan molekular. Pada tingkat molekular, kedekatan antara dua spesies sesuai dengan akumulasi perbedaan genom kedua spesies tersebut.

Semakin dekat kekerabatan antara dua spesies, semakin mirip urutan DNA yang dimiliki keduanya sehingga biologi molekular dianggap sebagai alat yang tepat untuk sistematika. Oleh karena itu, muncul sistematika molekular yang membandingkan asam nukleat dan molekul lain untuk menduga kekerabatan dan sejarah evolusi.
Pengurutan DNA menjadi alat penting dalam sistematika molekular
Pengurutan DNA menjadi alat penting dalam sistematika molekular.
(a) Seorang Ilmuwan sedang membandingkan hasil pengurutan DNA.
(b) Hasil pengurutan DNA.
Sistem klasifikasi lima kingdom merupakan salah satu usaha manusia untuk mengelompokkan keanekaragaman makhluk hidup ke dalam sebuah pola yang baik dan mencerminkan sejarah evolusi. 

Pada akhir dekade, penelitian molekular menemukan berbagai kejanggalan dalam sistem lima kingdom dan para ilmuwan telah mengajukan berbagai klasifikasi baru, mulai dari klasifikasi 6 kingdom hingga belasan kingdom. Perdebatan terjadi hingga akhirnya dicapai persetujuan bersama bahwa kingdom kehidupan dapat dikelompokkan dalam tiga kelompok klasifikasi yang lebih tinggi, disebut domain (Campbell, 2006: 310).

Klasifikasi tiga domain diajukan oleh Carl oese pada 1990 yang menekankan pembagian prokariot menjadi dua kelompok yang awalnya disebut Eubacteria dan Archaebacteria. Bukti molekular dan seluler mengindikasikan bahwa dua keturunan prokariot (Bacteria dan Archaebacteria) berevolusi secara terpisah pada awal evolusi kehidupan. Bukti molekular juga mengindikasikan Archaebacteria memiliki kekerabatan lebih dekat dengan eukariot. Akhirnya, terbentuklah tiga domain kehidupan, yaitu Bacteria, Archaea, dan Eukarya, perhatikan gambar berikut.
Klasifikasi tiga domain
Klasifikasi tiga domain

Hingga kini, klasifikasi tiga domain sedang dikembangkan bersamasama oleh para ilmuwan. Para ilmuwan bekerjasama mengidentifikasi setiap spesies melalui metode molekular untuk mengungkap jejak sejarah Evolusi kehidupan.

Hukum Hardy Weinberg

Evolusi secara genetika dapat diartikan sebagai perubahan frekuensi alel gen dalam populasi. Berdasarkan hal ini, kemungkinan evolusi melalui perubahan alel gen dapat diprediksi. Pada 1908, dua orang peneliti, George H. Hardy dan Wilhelm Weinberg, secara terpisah menyadari bahwa meskipun segregasi dan rekombinasi gen selama reproduksi menyebabkan variasi antarketurunan, hal tersebut tidak akan mengubah frekuensi relatif gen. Berdasarkan hal tersebut, mereka merumuskan syarat-syarat kondisi yang menyebabkan frekuensi gen dalam populasi tetap sama.

Syarat-syarat tersebut kini dikenal dengan Hukum Hardy- Weinberg. Menurut hukum ini, frekuensi relatif gen dalam populasi akan tetap sama dari generasi ke generasi, jika:
  • populasi berukuran besar;
  • tidak terjadi mutasi;
  • semua genotipe memiliki peluang yang sama;
  • tidak terjadi migrasi pada lungkang gen (gene pool);
  • semua perkawinan dalam populasi terjadi secara acak.
Syarat-syarat tersebut dapat juga disebut sebagai syarat evolusi tidak terjadi. Jika syarat ini terpenuhi, evolusi tidak terjadi.

Hukum Hardy- einberg juga dapat dijadikan dasar untuk menghitung frekuensi genotipe yang berbeda dalam lungkang gen yang stabil. Misalkan, Anda seorang ahli genetika yang mempelajari sifat warna bunga yang dipengaruhi oleh dua alel A dan a, yang mengikuti aturan dominansi sederhana pada satu lokus. Gen A mengatur warna bunga merah dan gen a mengatur warna bunga putih. Setelah melakukan survei di alam, didapatkan fenotipe bunga putih (aa) hanya 4%, adapun sisanya 96% bunga warna merah bergenotipe AA atau Aa.