Mekanisme Evolusi 1 A ( Ch 22)

Fig. 22-1

Mekanisme Evolusi (1)
Pewarisan dengan Modifikasi: Bagaimana kumbang ini dapat bertahan
hidup di padang pasir, dan apa yang ia
Pandangan Darwinian tentang lakukan?

Kehidupan

Concept 22.1: Revolusi Darwinian menantang
Overview: Endless Forms Most Beautiful
pandangan tradisional bahwa bumi baru dihuni
oleh spesies yang tidak berubah
• Era baru biologi dimulai pada tahun 1859
ketika Charles Darwin menerbitkan buku The • Untuk memahami, mengapa pandangan
Origin of Species Darwin dianggap revolusioner, kita harus
mengkaji ide-ide Darwin yang berhubungan
• BukuThe Origin of Species menfokuskan dengan kebudayaan barat tentang bumi dan
perhatian pada keanekaragaman organisme kehidupannya pada saat itu

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

Fig. 22-2

• Darwin menyatakan bahwa spesies sekarang Linnaeus (classification)
Hutton (gradual geologic change)
berevolusi dari spesies nenek moyangnya Lamarck (species can change)
Malthus (population limits)
Cuvier (fossils, extinction)

• Evolusi dapat didefinisikan oleh Darwin Lyell (modern geology)
Darwin (evolution, natural selection)
Wallace (evolution, natural selection)
sebagai “pewarisan dengan modifikasi” American Revolution
1750 1800
French Revolution
1850
U.S. Civil War
1900
1795 Hutton proposes his theory of gradualism.
1798 Malthus publishes “Essay on the Principle of Population.”
• Evolusi dapat dipandang sebagai pola dan 1809 Lamarck publishes his hypothesis of evolution.
1830 Lyell publishes Principles of Geology.
proses 1831–1836 Darwin travels around the world on HMS Beagle.
1837 Darwin begins his notebooks.
1844 Darwin writes essay on descent with modification.
1858 Wallace sends his hypothesis to Darwin.
1859 The Origin of Species is published.

Gambar 22,2 Konteks historis dari kehidupan dan
gagasan-gagasan Darwin
Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

1

Fig. 22-3
Skala Alam dan Klasifikasi Spesies

• Filsuf Yunani, Aristoteles memandang spesies Lapisan sedimen
terdeposisi
sebagai tetap dan tersusun dalam skala alam
• Kitab Perjanjian Lama menyatakan bahwa
setiap spesies telah diciptakan secara
sempurna
Stratum lebih
muda dengan fosil
yang lebih baru

Stratum lebih tua
dengan fosil yang
lebih tua

Gambar 22,3 Pembentukan strata sedimen dengan fosil

• Carolus Linnaeus menafsirkan adaptasi • Paleontologi, penelitian fosil, sebagian besar
organisme sebagai bukti bahwa Pencipta telah dikembangkan oleh ilmuwan Perancis Georges
menciptakan setiap spesies untuk tujuan tertentu Cuvier
• Linnaeus adalah pendiri taksonomi, cabang • Cuvier menganjurkan catastrofisme, yang
biologi yang membahas penamaan dan menduga (spekulasi) bahwa setiap batas
pengelompokan organisme antara strata mewakili sebuah bencana


Ide Tentang Perubahan Sepanjang Waktu

• Kajian fosil membantu untuk meletakkan dasar • Ahli geologi James Hutton dan Charles Lyell
gagasan Darwin menyatakan bahwa perubahan di permukaan
bumi berlangsung terus-menerus dan lambat
• Fosil adalah sisa-sisa atau jejak organisme yang terus beroperasi sampai saat ini
masa lalu, biasanya ditemukan pada batuan
sedimen, yang muncul di lapisan atau strata • Prinsip Lyell uniformitarianisme menyatakan
bahwa mekanisme perubahan berlangsung
konstan dari waktu ke waktu
• Pandangan ini sangat mempengaruhi
pemikiran Darwin
Video: Grand Canyon


2

Hipotesis Evolusi Lamarck Darwin’s Research

• Lamarck menduga bahwa spesies berevolusi • Charles Darwin memiliki minat perhatian
melalui penggunaan dan tidak digunakannya tentang alam
bagian-bagian tubuh dan pewarisan
karakteristik yang diperlukan • Darwin pertama belajar ilmu kedokteran
(gagal), dan kemudian teologi di Universitas
• Mekanisme yang diusulkan tidak didukung oleh Cambridge
bukti
• Setelah lulus, ia bekerja tanpa dibayar sebagai
naturalis dan pendamping Kapten kapal
Beagle, Robert FitzRoy, berlayar selama 5
tahun menjelajahi dunia dengan


Fig. 22-4

The Voyage of the Beagle
Apakah karakteristik bonsai dapat diwariskan?
• Selama perjalanannya dengan kapal Beagle,
Darwin mengumpulkan spesimen tumbuhan
dan hewan Amerika Selatan
• Ia mengamati adaptasi tanaman dan hewan
yang menghuni lingkungan beragam
• Darwin dipengaruhi oleh Prinsip Lyell Geologi
dan berpikir bahwa umur bumi itu lebih dari
6000 tahun


Concept 22.2: Pewarisan dengan modifikasi melalui
seleksi alam menjelaskan adaptasi organisme dan
kesatuan dan keragaman kehidupan
• Distribusi geografis spesies di Kepulauan
• Pada abad ke-19, pada umumnya percaya Galapagos dekat khatulistiwa barat Amerika
bahwa spesies telah tetap (tidak berubah) Selatan membingungkan Darwin, terutama
sejak diciptakan sebaran faunanya.
• Namun, beberapa keraguan tentang ketetapan
spesies mulai muncul


3

Fig. 22-5

Darwin’s Focus on Adaptation

• Setelah mengevaluasi kembali pengamatannya,
GREAT Darwin memahami bahwa adaptasi dengan
BRITAIN EUROPE
NORTH
AMERICA
lingkungan dan asal-usul spesies baru
The
ATLANTIC
OCEAN merupakan proses yang saling berkaitan
AFRICA
Galápagos Pinta
Islands
Genovesa
Marchena

Santiago
Daphne
SOUTH
AMERICA
Equator
• Dari studi yang dilakukan tahun setelah
Fernandina
Pinzón
Islands

PACIFIC
AUSTRALIA pelayaran Darwin, ahli biologi telah
Isabela Santa Santa OCEAN Cape of
Cruz Fe San
Cristobal
Good Hope

Tasmania
menyimpulkan bahwa perbedaan (paruh)
Florenza

burung finch Galapagos disebabkan proses
Española
Cape Horn New
Tierra del Fuego Zealand

adaptasi terhadap makanan khas yang tersedia


Fig. 22-5b Fig. 22-6

The
Galápagos Pinta
Islands
Genovesa
Marchena

Santiago
Daphne
Islands
Pinzón
Fernandina
Darwin in 1840 Isabela Santa Santa (a) Cactus-eater (c) Seed-eater
Cruz San
Fe
Cristobal
Florenza Española

(b) Insect-eater

Video: Galápagos Islands Overview
• Pada tahun 1844, Darwin menulis sebuah esai
Video: Blue-footed Boobies Courtship Ritual
Blue- tentang asal-usul spesies dan seleksi alam tetapi
Video: Albatross Courtship Ritual
“tidak berani” mempublikasikan teorinya, karena
kuatir akan menimbulkan kegemparan
Video: Galápagos Sea Lion

Video: Soaring Hawk
• Pada Juni 1858, Darwin menerima naskah dari
Alfred Russel Wallace, yang telah
Video: Galápagos Tortoises
mengembangkan teori seleksi alam yang mirip
Video: Galápagos Marine Iguana dengan Darwin
• Darwin dengan cepat menyelesaikan buku The
Origin of Species dan menerbitkannya tahun
berikutnya

4

Fig. 22-7

The Origin of Species

• Darwin mengembangkan dua ide utama:
– Pewarisan dengan modifikasi menjelaskan
kesatuan dan keragaman kehidupan
– Seleksi alam merupakan penyebab evolusi
adaptif


Fig. 22-8

Descent with Modification Hyracoidea
(Hyraxes)

Sirenia
(Manatees
and relatives)

• Darwin tidak pernah menggunakan kata Moeritherium

evolusi dalam edisi pertama dari The Origin of Barytherium

Species Deinotherium

Mammut

• Ungkapan pewarisan dengan modifikasi Platybelodon

diringkas menjadi kesatuan kehidupan Stegodon

Mammuthus

• Frasa mengacu pada pandangan bahwa
Elephas maximus

semua organisme berkerabat melalui garis (Asia)

Loxodonta

keturunan dari nenek moyang yang hidup di africana
(Africa)

Loxodonta cyclotis

masa lalu yang tidak diketahui (Africa)

34 24 5.5 2 104 0

Millions of years ago Years ago


Fig. 22-8a

Platybelodon

• Dalam pandangan Darwin, sejarah kehidupan Stegodon
adalah seperti pohon dengan cabang-cabang
yang mewakili keanekaragaman kehidupan M ammuthus

• Teori Darwin merefleksikan hierarki alamiah Elephas maximus
(Asia)
dari skema Linnaeus
Loxodonta
africana
(Africa)
Loxodonta cyclotis
(Africa)

34 24 5.5 2 104 0

Millions of years ago Years ago


5

• Pengamatan # 2: Ciri-ciri diwariskan dari orang
Artificial Selection, Natural Selection, and Adaptation
tua ke anaknya
• Darwin mencatat bahwa manusia telah
memodifikasi spesies lain dengan menyeleksi
dan mengawinkan individu dengan sifat-sifat
yang diinginkan, sebuah proses yang disebut
seleksi buatan
• Darwin kemudian menggambarkan empat
pengamatan alam dan dua kesimpulan


Fig. 22-9
• Pengamatan # 3: Semua jenis mampu menghasilkan
Terminal
bud banyak keturunan melebihi daya dukung lingkungan
Lateral
buds

Cabbage Brussels sprouts
Flower
clusters

Leaves

Kale
Cauliflower

Stem

Wild mustard
Figure 22.11 Overproduction
Flowers of offspring
and stems
Broccoli Kohlrabi

Fig. 22-10
• Pengamatan # 1: Anggota dari populasi sangat • Pengamatan # 4: Karena makanan atau sumber daya lain,
sering bervariasi sifatnya kurang, banyak turunannya tidak bertahan

http://www.dinosaurtheory.com/baby_ducks2.jpg

Figure 22.10 Variation in a population

6

Natural Selection: A Summary

• Kesimpulan # 1: Warisan ciri-ciri Individu yang • Individu dengan karakteristik tertentu bertahan hidup
memberi mereka kemungkinan yang lebih dan bereproduksi pada tingkat yang lebih tinggi
tinggi bertahan hidup dan bereproduksi dalam daripada orang lain
lingkungan tertentu cenderung untuk • Seleksi alam meningkatkan adaptasi organisme
meninggalkan lebih banyak keturunan dari pada lingkungan mereka dari waktu ke waktu
individu lain
• Jika lingkungan berubah dari waktu ke waktu, seleksi
alam dapat mengakibatkan adaptasi terhadap
kondisi-kondisi baru ini dan dapat memunculkan
spesies baru
Video: Seahorse Camouflage


Fig. 22-12a

• Kesimpulan # 2: kemampuan individu yang
tidak setara untuk bertahan hidup dan
bereproduksi akan mengakibatkan akumulasi
ciri-ciri yang menguntungkan dalam populasi
dari generasi ke generasi

(a) A flower mantid in Malaysia

Fig. 22-12b

• Darwin dipengaruhi oleh Thomas Malthus yang
mencatat potensi populasi manusia untuk
meningkat lebih cepat daripada makanan dan
sumber daya lain yang tersedia
• Jika beberapa sifat diwariskan, sifat-sifat yang
menguntungkan, akan terakumulasi dalam
populasi, dan akan meningkatkan frekuensi
individu beradapatasi
• Proses ini menjelaskan penyesuaian (match) (b) A stick mantid
antara organisme dan lingkungan in Africa

7

Predasi dan Pewarnaan pada Guppies : Scientific
Inquiry
• Perhatikan bahwa individu tidak berevolusi, • John Endler telah mempelajari efek predasi
tetapi populasi berevolusi dari waktu ke waktu terhadap populasi guppy liar
• Seleksi alam hanya dapat menambah atau • Guppy jantan berwarna cerah lebih menarik
mengurangi sifat-sifat yang diwariskan dalam bagi Guppy betina
suatu populasi
• Namun, guppy jantan berwarna cerah lebih
• Adaptasi bervariasi tergantung pada rentan terhadap predasi
lingkungan
• Populasi guppy dalam “pools” dengan
pemangsa lebih sedikit memiliki jantan
berwarna cerah lebih banyak

Fig. 22-13
Concept 22.3: Evolusi didukung oleh banyak bukti EXPERIMENT

ilmiah Predator: Killifish; preys
mainly on juvenile
Experimental
transplant of Pools with
guppies (which do not guppies
express the color genes) killifish,

• Penemuan-penemuan baru terus mengisi Guppies: Adult males have
but no
guppies prior
to transplant
brighter colors than those
kesenjangan yang diidentifikasi oleh Darwin in “pike-cichlid pools”

dalam The Origin of Species
Predator: Pike-cichlid; preys mainly on adult guppies
Guppies: Adult males are more drab in color
than those in “killifish pools”

RESULTS

12 12
colored spots

10 10
Number of

8 8
6 6
4 4
2 2
0 0
Source Transplanted Source Transplanted
population population population population


Fig. 22-13a

Pengamatan langsung perubahan evolusioner
EXPERIMENT
• Dua contoh memberikan bukti untuk seleksi
alam: efek predasi diferensial pada populasi Predator: Killifish; preys
mainly on juvenile
Experimental
transplant of Pools with
guppy dan evolusi resisten HIV terhadap obat guppies (which do not
express the color genes)
guppies killifish,
but no
guppies prior
Guppies: Adult males have
to transplant
brighter colors than those
in “pike-cichlid pools”

Predator: Pike-cichlid; preys mainly on adult guppies
Guppies: Adult males are more drab in color
than those in “killifish pools”


8

Fig. 22-13b

• Beberapa individu virus HIV memiliki variasi yang
RESULTS memungkinkan mereka untuk memproduksi DNA tanpa
12 12 kesalahan

colored spots
10 10
• Virus ini memiliki keberhasilan reproduksi yang lebih besar
8 Number of 8
dan peningkatan jumlah dibanding virus rentan
6 6
4 4 • Oleh karenanya, populasi virus HIV telah menjadi resistansi
2 2 terhadap 3TC
0 0
Source Transplanted Source Transplanted • Kemampuan bakteri dan virus untuk berkembang dengan
population population population population
cepat menimbulkan tantangan bagi masyarakat


Fig. 22-14

100
Patient
• Endler memindahkan guppies berwarna cerah (dengan No. 1
beberapa predator) ke “pools” dengan banyak predator Patient No. 2
75
• Seperti yang diperkirakan, dengan berjalannya waktu
populasi guppies berwarna cerah menjadi berkurang
50
• Endler juga mentransfer guppies berwarna kusam Patient No. 3
(dengan banyak predator) ke “pools” dengan beberapa
predator
25
• Seperti yang diperkirakan, dengan berjalannya waktu
populasi guppies berwarna cerah lebih banyak
0
0 2 4 6 8 10 12
Weeks

The Evolution of Drug-Resistant HIV

• Penggunaan obat untuk memerangi virus HIV • Seleksi alam tidak menciptakan sifat-sifat baru,
memilih untuk virus yang resisten terhadap tetapi memilih atau mengedit ciri sudah ada
obat-obatan dalam populasi
• HIV menggunakan enzim reverse transcriptase • Lingkungan setempat menentukan ciri-ciri yang
untuk membuat versi DNA dari genom RNA akan dipilih untuk atau memilih untuk melawan
sendiri dalam setiap populasi tertentu
• Obat 3TC dirancang untuk mengganggu dan
menyebabkan kesalahan dalam pembuatan
DNA dari virus


9

Fig. 22-15c

The Fossil Record

• Catatan fosil memberikan bukti tentang 0
kepunahan spesies, asal-usul kelompok- 2
kelompok baru, dan perubahan dalam

Depth (meters)
4
kelompok-kelompok dari waktu ke waktu
4
6 4 Bristolia insolens

8 3 Bristolia bristolensis
10

3


Fig. 22-15

0
2
4
4 6 4 Bristolia insolens
• Pandangan hidup Darwinian memprediksi
8 3 Bristolia bristolensis bahwa transisi evolusi harus meninggalkan
10 tanda-tanda dalam catatan fosil
3 12
2 Bristolia harringtoni
14 • Ahli paleontologi telah menemukan banyak
16
fosil dari bentuk-bentuk peralihan tersebut
18 1 Bristolia mohavensis
3

2

1 Latham Shale dig site, San
Bernardino County, California

Fig. 22-15b Fig. 22-16
Depth (meters)

12
2 Bristolia harringtoni
14
16 (a) Pakicetus (terrestrial)

18 1 Bristolia mohavensis

2 (b) Rhodocetus (predominantly aquatic)

Pelvis and
hind limb
(c) Dorudon (fully aquatic)

Pelvis and
1 Latham Shale dig site, San hind limb
(d) Balaena
Bernardino County, California (recent whale ancestor)

10

Fig. 22-16ab

Homologi Anatomis dan Molekuler

• Struktur homolog adalah kemiripan anatomis yang
mewakili variasi pada tema struktural yang ada dalam
nenek moyang

Humerus
(a) Pakicetus (terrestrial)
Radius

Ulna

Carpals

Metacarpals

Phalanges
(b) Rhodocetus (predominantly aquatic) Human Cat Whale Bat

Fig. 22-16cd
• Perbandingan anatomi menunjukkan homologi embriologi
tidak terlihat pada organisme dewasa

Pelvis and
hind limb
(c) Dorudon (fully aquatic) Pharyngeal
pouches

Pelvis and
hind limb Post-anal
(d) Balaena tail
(recent whale ancestor)

Chick embryo (LM) Human embryo

Homologi

• Homologi adalah kesamaan yang berasal dari • Struktur vestigial adalah sisa-sisa fitur yang
nenek moyang mempunyai fungsi penting dalam organisme
leluhur
• Contoh-contoh homologi pada tingkat
molekuler adalah gen nenek moyang
diwariskan ke turuanannya


11

Fig. 22-20
Homologies and “Tree Thinking”

• Konsep Darwinian tentang pohon evolusi NORTH
kehidupan dapat menjelaskan homologi Sugar
AMERICA
glider
• Pohon evolusi adalah hipotesis tentang
hubungan di antara kelompok-kelompok yang
berbeda
AUSTRALIA
• Pohon evolusioner dapat dibuat menggunakan
berbagai jenis data, misalnya, data anatomi
dan sekuen DNA
Flying
squirrel


Fig. 22-19

Branch point
Biogeografi
(common ancestor)
Lungfishes
• Pengamatan biogeografi Darwin, distribusi
1 Amphibians geografis spesies, membentuk bagian penting
teori evolusi
2 Mammals
Tetrapod limbs
• Pulau memiliki banyak spesies endemik yang
3 Lizards
Amnion and snakes sering berkaitan erat dengan spesies di
4 Crocodiles
daratan atau pulau terdekat
Homologous
characteristic 5
Ostriches
Birds

6
Feathers
Hawks and
other birds


Evolusi konvergen

• Evolusi konvergen adalah evolusi yang sama, • Benua bumi dulunya bersatu dalam satu benua
atau analog, ciri-ciri dalam kelompok yang besar yang disebut Pangea, tetapi pergeseran
berkerabat jauh benua telah memisahkannya
• Ciri-ciri serupa muncul ketika kelompok mandiri • Pemahaman tentang pergerakan benua dan
beradaptasi dengan lingkungan yang serupa distribusi spesies modern memungkinkan kita
dengan cara yang serupa untuk meramalkan kapan dan di mana
kelompok-kelompok yang berbeda berevolusi


12

Fig. 22-UN3

What Is Theoretical About Darwin’s View of Life?

• Dalam sains, sebuah teori menjelaskan banyak
pengamatan dan data dan upaya untuk
menjelaskan dan mengintegrasikan sejumlah
besar fenomena
• teori evolusi Darwin melalui seleksi alam
mengintegrasikan berbagai bidang studi biologi
dan menstimulasi banyak pertanyaan penelitian
baru
• Penelitian berkelanjutan menambah pemahaman
kita mengenai evolusi


Fig. 22-UN1

Pengamatan
Anda sekarang seharusnya mampu:
Individu dalam populasi Organisme menghasilkan lebih
bervariasi dalam diwariskan keturunan dari lingkungan 1. menjelaskan kontribusi teori evolusi yang
karakteristik yang dapat mendukung dibuat oleh Linnaeus, Cuvier, Lyell, Lamarck,
Malthus, dan Wallace

Kesimpulan 2. menjelaskan teori Lamarck, dan menjelaskan
Individu-individu yang cocok untuk mengapa teori tersebut ditolak
lingkungan mereka cenderung untuk
meninggalkan lebih banyak keturunan dari
individu-individu lain 3. menjelaskan apa yang dimaksud Darwin
dan dengan "keturunan dengan modifikasi"
Seiring waktu, sifat-sifat baik terakumulasi
dalam populasi. 4. Membuat daftar dan menjelaskan empat
pengamatan dan dua kesimpulan Darwin

Fig. 22-UN2

5. menjelaskan mengapa individu organisme
tidak dapat berevolusi
6. menjelaskan setidaknya empat bukti bahwa
evolusi disebabkan oleh seleksi alam


13

Mekanisme Evolusi 1 A ( Ch 22)

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Andere mochten auch

Andere mochten auch (20)

Mekanisme Evolusi 1 A ( Ch 22)