Pertemuan 4_gagasan Biologi Evolusioner

Erabaru biologidimulaipada tahun 1859ketika CharlesDarwin menerbitkanThe Origin of SpeciesThe Origin of Speciesmenjelaskan adanya keragamanbesar padaorganismeSpesies tdk diciptakan dlm btknya yg sekarang ttp hsl evolusi dr moyangnyaMekanisme evolusi tjd krn seleksi alam

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

*

Darwinmencatatbahwa spesiessaat iniadalah keturunan dari spesiesleluhurEvolusididefinisikan olehDarwin sbg hasil dr btk modifikasi keturunan sbg akibat dr berjalannya waktuPerubahan evolusioner didasarkan pd interaksi antara populasi organisme dengan lingkungannya


*

Fig. 22-1

*Figure 22.1 How can this beetle survive in the desert, and what is it doing?

Untuk memahamimengapa pandangan Darwin sangat revolusioner,kita harus mengaitkanya dg pandanganBarat lainnya.

Konsep1:Revolusi DarwinCopyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

*

Fig. 22-2American RevolutionFrench RevolutionU.S. Civil War190018501800175017951809179818301831183618371859183718441858The Origin of Species is published.Wallace sends his hypothesis to Darwin.Darwin begins his notebooks.Darwin writes essay on descent with modification.Darwin travels around the world on HMS Beagle.Malthus publishes Essay on the Principle of Population.Lyell publishes Principles of Geology.Lamarck publishes his hypothesis of evolution.Hutton proposes his theory of gradualism.Linnaeus (classification)Cuvier (fossils, extinction)Malthus (population limits)Lamarck (species can change)Hutton (gradual geologic change)Lyell (modern geology)Darwin (evolution, natural selection)Wallace (evolution, natural selection)

*Figure 22.2 The historical context of Darwins life and ideas

SkalaalamdanKlasifikasiSpesiesFilosofYunani AristotelesBerpandangan bahwabtk kehidupan (spesies) disusun dalam suatu skala atau tangga dg kerumitan yg tinggi, dikenal dgscala of NatureTeologi Alami: Perjanjian Lamamenyatakan bahwaindividu suatuspesies dirancang oleh Tuhandan bersifat permanen


*

CarolusLinnaeus:Linnaeusadalah pendiritaksonomi, cabangbiologiyang membahas klasifikasi organismeAdaptasiorganismeditafsirkansebagai bukti bahwa Sang Penciptatelah merancangmasing-masing spesies untuk tujuan tertentu


*

PerubahanSeiring WaktuStudi fosilmembantu pandangan dasaruntuk Darwin. Fosil adl peninggalan bersejarah organisme dr masa lalu yg mengalami mineralisasi dlm batuanSisa-sisa fosilatau jejakdariorganisme darimasa lalu,biasanya ditemukan padabatuan sedimen,yang muncul dalamlapisanatau strata ttt.


*

Fig. 22-3Younger stratumwith more recentfossilsLayers of depositedsedimentOlder stratumwith older fossils

*Figure 22.3 Formation of sedimentary strata with fossils

GeorgesCuvierBangsa Prancis yang paling banyak mengembangkan Paleontologi: ilmu tentangfosil Cuviermendukung faham katastrofisme, berspekulasibahwa setiap batas stratabumi membentuk lapisan yg berhub dg bencana


*

Geolog JamesHutton dan Charles Lyell: Perubahandi permukaanbumidapat tjd terus-menerus secara lambatLyellberprinsipuniformitarianisme (keseragaman)menyatakan bahwa mekanisme perubahantjdkonstan sepanjang waktuPandangan inisangatmempengaruhi pemikiranDarwin


*

HipotesisEvolusi LamarckLamarck:Spesies berevolusimelalui penggunaan dantidak digunakannyabagian tubuh danpewarisan karakteristik yang diperoleh, atau respon rasa kebutuhanMekanismeyg diusulkantidak didukungoleh bukti bahwa sifat2 dpt diwariskanProduk utama evolusi Lamarck adl teori tentang adaptasi mahluk hidup thd lingkungan.


*

Fig. 22-4Bagaimana nasib bonsai jika dikembalikan ke alam.?

*Figure 22.4 Acquired traits cannot be inherited

Ketika abadke-19: dipercaya bhw spesies adalah tetap tidak berubah sejakpenciptaan Namun,beberapakeraguantentang keabadianspesiesmulai muncul

Konsep2:Modifikasi akibat adanyaseleksi alam (menjelaskan adaptasiorganismedan keragaman kehidupan)Copyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

*

Penelitian DarwinDarwin pertama kalibelajar ilmu kedokteran (namun tidak berhasil),dan kemudian belajar teologi diCambridge UniversitySetelah lulus,ia mengambilposisinaturalis yang tidak dibayar dan mendampingi Kapten RobertFitz Roypadapelayaran mengelilingidunia PetualanganBeagle


*

Pelayaran BeagleSelamaperjalanannyadengan kapal Beagle,Darwinmengumpulkan spesimentumbuhandan hewanAmerika SelatanDiamengamatiadaptasitanamandan hewanyang menghuni berbagai lingkunganDarwindipengaruhi oleh ahli geologi Lyellyang berpikirbahwa umur bumiitu lebihdari 6000tahun


*

Minatnyadalam mempelajari distribusi geografis darispesiesberhenti di Kepulauan Galapagos Sebagian besar spesies hewan tdk ditemukan di kep. Galapagos meskipun geografisnya mirip dg di Amerika Selatan


*

Fig. 22-5NORTHAMERICAEUROPEAFRICAAUSTRALIAGREATBRITAINSOUTHAMERICAATLANTICOCEANPACIFICOCEANCape ofGood HopeTierra del FuegoCape HornTasmaniaNewZealandAndesEquatorTheGalpagosIslandsPintaMarchenaGenovesaSantiagoDaphneIslandsPinznFernandinaIsabelaSanCristobalSantaFeSantaCruzFlorenzaEspaola1840

*Figure 22.5 The voyage of HMS BeagleFor the Discovery Video Charles Darwin, go to Animation and Video Files.

DarwinFokus padaAdaptasiDarwin kembalimengamati ttgadaptasi terhadaplingkungan danasal-usul spesiesbaru sebagaiproses yg terkaiteratDari studiyang dibuatsetahunsetelah pelayaran, Darwin menyimpulkanbahwa adaptasi terjadi pada burung pipit Galpagos


*

Fig. 22-6(a) Cactus-eater(c) Seed-eater(b) Insect-eater

*Figure 22.6 Beak variation in Galpagos finches

Pada tahun 1844,Darwin menulissebuah esaitentang asal-usul spesiesdan seleksialam, tetapitidak memperkenalkanteorinya ke publikPada bulan Juni1858,Darwin mengembangkan dan mendukung Alfred Russel Wallace,yang telah mengembangkanteoriseleksi alam Darwinmenyelesaikan TheOrigin of Species dan dipublikasikantahun berikutnya


*

Asal-usul speciesDarwinisme mengembangkandua pokok pikiran:1. pengenalan evolusi sbg penjelasanutk kesatuandan keanekaragaman kehidupan2. Seleksi alamsbg akibatevolusiadaptifCopyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

*

Pewarisan denganModifikasiDarwintidak pernah menggunakankata evolusidalamedisi pertama dariThe Origin of SpeciesPewarisan dgmodifikasi (descent with modification),dipandang olehDarwin sbg kesatuankehidupan semua organisme ygterkait memiliki pewarisanketurunan darinenek moyangyg hidupdi masa lalu


*

Dalam pandanganDarwin,sejarah kehidupandiibaratkan sepertipohon dengan cabang-cabangyang mewakili keanekaragaman kehidupanTeoriDarwinsependapat dengan hirarki dari Linnaeus


*

Fig. 22-7

*Figure 22.7 I think . . .

Fig. 22-8Hyracoidea(Hyraxes)Sirenia(Manateesand relatives)MoeritheriumBarytheriumDeinotheriumMammutElephas maximus(Asia)StegodonMammuthusLoxodontaafricana(Africa)Loxodonta cyclotis(Africa)010425.52434Millions of years agoYears ago

Platybelodon

*Figure 22.8 Descent with modification

Seleksi Alamdan AdaptasiDarwinmencatat bahwamanusiatelahmemodifikasispesies lain dengan memilih danpemuliaanindividu dengansifat yang diinginkan, prosesnya disebutseleksi buatanTeori Darwinmengenai seleksialam dibedakan menjdi 2 kesimpulan dg 4 pengamatan


*

Fig. 22-9KaleKohlrabiBrussels sproutsLeavesStemWild mustardFlowersand stemsBroccoliCauliflowerFlowerclustersCabbageTerminalbudLateralbuds

*Figure 22.9 Artificial selection

Pengamatan#1:

Semua spesies memiliki potensi fertilitas yg besar shg jumlah populasiakan meningkat sangat cepat jika bervariasi dalam sifat-sifat merekaCopyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

*

Pengamatan#2:

Adanya sifatyangdiwariskandari orang tuakepada keturunannyaCopyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

*

Fig. 22-10

*Figure 22.10 Variation in a population

Pengamatan#3:

Semuaspesiesmampu menghasilkan keturunan yg banyak jika lingkungan mendukungCopyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

*

Fig. 22-11Sporecloud

*Figure 22.11 Overproduction of offspring

Pengamatan #4:

Karenakekurangan makananatau sumber daya lain,banyak dariketurunan initidak bertahan hidup

Pengamatan #5:

Individu2 dlm populasi dpt jauh berbeda dan tidak akan ada 2 individu yg sama persisCopyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

*

Kesimpulan#1:

Individuyangbanyak mewarisi sifat memberi kemungkinan lebih tinggiuntuk bertahan danbereproduksi dalam lingkungan tertentuuntuk menghasilkanlebih banyak keturunanCopyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

*

Kesimpulan#2:

Kemampuanindividu yang tidak merata untuk bertahan hidup dan bereproduksi akanmenyebabkan terjadinya akumulasi sifat2 yg menguntungkandalam populasi yg bertahan dari generasi ke generasiCopyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

*

Darwindipengaruhioleh Thomas Malthus yangmencatatpotensi populasi manusiauntuk meningkatlebih cepat daripasokan makanandan sumber daya lainnyaJika beberapadiwariskansifatyang menguntungkan,ini akan terakumulasidalam populasi shg akanmeningkatkan frekuensi individu denganadaptasiProses inimenjelaskanpersaingan antaraorganismedan lingkungannya


*

SeleksiAlam: Sebuah RingkasanKarakteristik tertentu dr individu diwariskan untuk dpt bertahan hidup dan bereproduksipada tingkat yanglebih tinggiSeleksi alammeningkatkanadaptasiorganisme untuklingkungan merekadari waktu ke waktuJikalingkunganberubahdari waktu ke waktu,seleksi alamdapat mengakibatkanadaptasi terhadapkondisibaru dandapat menimbulkanspesies baru


*

Fig. 22-12(b) A stick mantid in Africa(a) A flower mantid in Malaysia

*Figure 22.12 Camouflage as an example of evolutionary adaptation

Perhatikan bahwaindividu tidaklah dpt berkembang;yg berkembang adalah populasi dg caraberevolusi dari waktu ke waktuSeleksi alamhanya dapat meningkatkan atau menurunkansifat yg diwariskandalam suatu populasiAdaptasibervariasi pdlingkungan yang berbeda


*

Konsep3:Evolusididukung olehsejumlahbesar buktiilmiahPenemuanbaru terusdiidentifikasi oleh Darwindalam TheOrigin of Species


*

Perubahan EvolusionerDua contohmemberikan bukti untukseleksi alam:pengaruhpredasi diferensialpada populasiguppydan evolusiHIV yang resistan


*

Predasi danPewarnaandiGuppiesJohnEndlertelah mempelajariefek daripredatorpada populasi guppyliar, guppy jantan ygberwarna cerah lebih menarik bagi guppy betina. Namun, guppy jantan ygberwarna cerah ternyata lebih rentan terhadappredasiPopulasiGuppydi kolamdg predator Guppy jantan yg memilikiwarnalebih terang populasinya adalah lebih sedikit


*

The Evolution of Drug-Resistant HIVPenggunaanobat untukmemerangi HIVuntuk virus mengakibatkan terjadinya resistensi terhadapobat HIVmenggunakanenzimreverse transcriptaseuntuk membuat versiDNA darigenomRNAsendiriBeberapaindividu virusHIVmemiliki variasiyang memungkinkan mereka untukmenghasilkan DNAtanpa kesalahan


*

Virus inimemilikikeberhasilan reproduksiyang lebih besar dan mengakibatkan terjadinya peningkatan resistensi terhadapobat virusPopulasivirusHIV telah resistansi terhadap3TCKemampuanbakteri danvirus untukberkembang dengan cepat mrp suatu tantangan bagi masyarakat kita.


*

Fig. 22-14WeeksPatient No. 3Patient No. 2PatientNo. 1Percent of HIV resistant to 3TC0025507510024681012

*Figure 22.14 Evolution of drug resistance in HIV

Seleksi alamtidak menciptakansifat-sifat baru, tetapi sifatsudah adadalam populasiAdaptasi akan menentukanciri-ciri lingkungan lokal yang akan dipilih untuk melawan seleksi alam dalampopulasi tertentu


*

Catatan FosilCatatan fosilmemberikan bukti :kepunahan spesies,asalkelompok-kelompok baru,dan perubahandalam kelompokdari waktu ke waktuCopyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

*

Fig. 22-15Bristolia insolensBristolia bristolensisBristolia harringtoniBristolia mohavensisLatham Shale dig site, SanBernardino County, CaliforniaDepth (meters)024681012141618

1

2

33

31244

*Figure 22.15 Fossil evidence of evolution in a group of trilobites

PandanganDarwinttg kehidupan memprediksi bahwatransisievolusioner harus meninggalkantanda-tandadalam catatanfosilPaleontologistelah menemukan banyak fosilseperti bentuk peralihan


*

Fig. 22-16(a) Pakicetus (terrestrial)(b) Rhodocetus (predominantly aquatic)(c) Dorudon (fully aquatic)Pelvis andhind limbPelvis andhind limb(d) Balaena (recent whale ancestor)

*Figure 22.16 The transition to life in the sea

HomologyKesamaanhomologiyang dihasilkan darinenek moyang yang sama


*

Anatomi danMolekulerhomologiHomolog ialah kemiripan struktur anatomi yang mewakilivariasistrukturaldalamsatu nenek moyang


*

Fig. 22-17HumerusRadiusUlnaCarpalsMetacarpalsPhalangesHumanWhaleCatBat

*Figure 22.17 Mammalian forelimbs: homologous structures

Perbandinganembriologimengungkapkan homologianatomiyg tidak terlihat dalamorganismedewasanya


*

Fig. 22-18Human embryoChick embryo (LM)PharyngealpouchesPost-analtail

*Figure 22.18 Anatomical similarities in vertebrate embryos

Strukturvestigialadalah sisa-sisabtkfungsi pentingpada leluhurorganismeContohhomologipada tingkat molekuleradl genantaraorganismeyg diwariskandari satu nenek moyang


*

Homologidan "BerpikirPohon"KonsepDarwintentang pohonevolusi kehidupanbisa menjelaskan homologiPohon evolusioneradalahhipotesistentang hubunganantara kelompok-kelompokyang berbedaPohon evolusionerdapat dibuat menggunakan berbagai jenis data, misalnya, dataanatomi dandata sekuensDNA


*

Fig. 22-19Hawks andother birdsOstrichesCrocodilesLizardsand snakesAmphibiansMammalsLungfishesTetrapod limbsAmnionFeathersHomologouscharacteristicBranch point(common ancestor)TetrapodsAmniotesBirds

654321

*Figure 22.19 Tree thinking: information provided in an evolutionary tree

Convergent EvolutionEvolusi konvergenadalahevolusiyang serupa, atauanalog dalam kelompok yg terkait jauh Cirianalogmunculketika kelompok-kelompokindependen beradaptasi denganlingkungan yang samadengan cara yang serupaEvolusi konvergentidak memberikaninformasimengenai leluhur


*

Fig. 22-20SugargliderFlyingsquirrelAUSTRALIANORTHAMERICA

*Figure 22.20 Convergent evolution

BiogeographyPengamatanDarwin tentangbiogeografi, distribusigeografis spesies,dpt membentukbag pentingdari teorievolusiKepulauanmemilikibanyak spesies endemikyang seringterkait erat dengan spesiesdi daratanatau pulauterdekat


*

Benuabumidulunyabersatu dalamsebuah benuayang besar tunggal yang disebutPangaea,tetapi kemudian terpisah oleh adanya peristiwa geologis pergeseran benuaPemahamangerakanbenua dandistribusi modernspesies memungkinkan kitauntuk memprediksikapan dan dimana kelompok yang berbedaberevolusi


*

TeoriKehidupan menurut Darwin?Dalam ilmu,pengamatandan data menyumbang banyak pada teori dlm upayauntuk menjelaskan danmengintegrasikanberbagai macam fenomenaTeori Darwin tentangevolusi olehseleksi alam mengintegrasikan berbagai bidang studi biologi danmerangsangbanyak pertanyaan penelitian baruPenelitian yang sedang berlangsung menambah pemahaman kita tentangevolusi


*

Fig. 22-UN1ObservationsSeiring kali,sifat-sifatyang menguntungkanterakumulasidalam populasi.InferencesandIndividu dalamsuatu populasibervariasi dalammewariskankarakteristik merekaOrganismedpt menghasilkan keturunanyg banyak apabila Hidup pd lingkungan yg sesuaiIndividuyangcocok dengan lingkungannya merekacenderung meninggalkan lebihbanyak keturunandibanding yg lain

*

Fig. 22-UN2

*

Fig. 22-UN3

*

Andasekarang harusmampu:Jelaskan teorievolusiyang dibuat olehLinnaeus,Cuvier,Lyell,Lamarck,Malthus,dan WallaceJelaskanteoriLamarck,dan jelaskan mengapaditolakJelaskan apa yangdimaksud denganDarwinpewarisandengan modifikasiDaftardan jelaskanempatpengamatandan dua kesimpulan DarwinJelaskan mengapaorganismeindividual tidakdapat berkembangJelaskansetidaknyaempat barisbuktibagi evolusioleh seleksi alamCopyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

*

*

*

*

*Figure 22.1 How can this beetle survive in the desert, and what is it doing?*

*Figure 22.2 The historical context of Darwins life and ideas*

*

*

*Figure 22.3 Formation of sedimentary strata with fossils*

*

*

*Figure 22.4 Acquired traits cannot be inherited*

*

*

*

*Figure 22.5 The voyage of HMS BeagleFor the Discovery Video Charles Darwin, go to Animation and Video Files.*

*Figure 22.6 Beak variation in Galpagos finches*

*

*

*

*Figure 22.7 I think . . .*Figure 22.8 Descent with modification*

*Figure 22.9 Artificial selection*

*

*Figure 22.10 Variation in a population*

*Figure 22.11 Overproduction of offspring*

*

*

*

*

*Figure 22.12 Camouflage as an example of evolutionary adaptation*

*

*

*

*

*

*Figure 22.14 Evolution of drug resistance in HIV*

*

*Figure 22.15 Fossil evidence of evolution in a group of trilobites*

*Figure 22.16 The transition to life in the sea*

*

*Figure 22.17 Mammalian forelimbs: homologous structures*

*Figure 22.18 Anatomical similarities in vertebrate embryos*

*

*Figure 22.19 Tree thinking: information provided in an evolutionary tree*

*Figure 22.20 Convergent evolution*

*

*

*

*

*

*

Documents

Pertemuan 4_gagasan Biologi Evolusioner