BUKU AJAR EVOLUSI PDF

Preview

Summary

BUKU AJAR AMRI PENDIDIKAN BIOLOGI UM PAREPARE BUKU AJAR BUKU AJAR EVOLUSI AMRI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PAREPARE UMPAR PRESS BUKU AJAR EVOLUSI Penulis : Amri ISBN : 978-602-60673-6-4 Desain coper dan layout : Amri Penerbit : UMPAR Press viii + 270 hlm + 14,8 x 21 cm Cetakan pertama, Januari 2020 Red...

Description

Accelerat ing t he world's research.

BUKU AJAR EVOLUSI Amri S . P D . , M . P D Byronk Buku

Cite this paper

Downloaded from Academia.edu 

Get the citation in MLA, APA, or Chicago styles

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

Teori-t eori Asal Usul Kehidupan dan Pembukt iannya siska bolen

Bahan Ajar evolusi I memin set o, Hermina R Dhane T UGAS MATA KULIAH EVOLUSI " Pet unjuk dan bukt i Evolusi " Oleh sant oso cat ur

BUKU AJAR

AMRI

PENDIDIKAN BIOLOGI

UM PAREPARE

BUKU AJAR

BUKU AJAR

EVOLUSI

AMRI

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PAREPARE UMPAR PRESS

BUKU AJAR

EVOLUSI Penulis : Amri ISBN : 978-602-60673-6-4 Desain coper dan layout : Amri

Penerbit : UMPAR Press viii + 270 hlm + 14,8 x 21 cm Cetakan pertama, Januari 2020 Redaksi : Kampus II UM Parepare Jl. Jend. Ahmad Yani Km. 6 Parepare Telp. (0421) 22757 Parepare Email: [email protected]

Hak cipta dilindungi undang-undang Dilarang memperbanyak karya tulis ini dalam bentuk dan dengan cara apapun tanpa ijin tertulis dari penerbit

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PAREPARE UMPAR PRESS

PRAKATA Bismilahirrahmanirrahim, Alhamdulillahirabbil’alamin, Segala puja dan puji Syukur senantiasa kami kembalikan kepada Allah SWT, berkat limpahan Rahmat dan Karunia-Nya sehingga penulisan buku ajar ini dapat dirampungkan sebagaimana mestinya. Buku ajar ini disusun atas dasar studi literasi dan beberapa pengembangan dari catatan kuliah mahasiswa Strata-1 program studi pendidikan biologi. Pengetahuan

dasar

evolusi

sangat

membantu

memahami semua bentuk kehidupan yang beragam dan ada saat ini merupakan hasil dari proses modifikasi bentukbentuk nenek moyang secara bertahap dan terus-menerus. Evolusi memodifikasi semua makhluk hidup dan akan terus menghasilkan perubahan di masa depan, seperti yang telah dilakukan di masa kini dan masa lalu. Lebih lanjut, semua bentuk kehidupan sama-sama memiliki sejarah evolusi, sehingga protista sama maju evolusinya dengan manusia, tetapi jenis-jenis modifikasi spesifik yang terjadi cukup berbeda pada masing-masing garis keturunan. Sebagai dosen pengajar mata kuliah Evolusi, kami menyadari, bahwa buku ajar yang telah kami susun ini belum sempurna, sehinggga sangat berharap kritik dan EVOLUSI

Page iv

saran yang

membangun dari berbagai pihak demi

penyempurnaan pada terbitan berikutnya. Semoga dengan tersusunnya buku ajar ini, dapat membantu mahasiswa biologi dan para peminat evolusi lainnya untuk lebih memahami mekanisme modifikasi semua makhluk hidup dan akan terus menghasilkan perubahan di masa depan. Penulis menghaturkan penghargaan yang setinggitingginya kepada seluruh pihak yang telah membantu terbitnya buku ini. Untuk itu, tak lupa kami ucapkan banyak terima kasih. Akhirnya kepada Allah jualah penulis mengembalikan segalanya dan semoga buku ini dapat bernilai ibadah di sisi-Nya.

Penulis

EVOLUSI

Page v

DAFTAR ISI PRAKATA DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR BAB I. Pengertian Evolusi BAB II. Perkembangan Teori Evolusi II.1. Masa Pra Darwin II.2. Masa Darwin II.3. Pasca Darwin II.4. Bentuk-bentuk Adaptasi Suatu Kehidupan II.5. Latihan dan Diskusi 2 BAB III. Bukti dan Petunjuk Evolusi III.1. Bukti Biogeografi III.2. Bukti Paleontologi III.3. Bukti Anatomi Perbandingan III.4. Bukti Embriologi Perbandingan III.5. Bukti Evolusi Molekuler III.6. Bukti yang Hidup dan tak Hidup yang sedang berlangsung III.7. Bukti-bukti berdasarkan Fosil Hewan yang Sudah Mati III.8. Latihan dan Diskusi 3 BAB IV. Mekanisme Evolusi IV.1. Variasi yang Diwariskan (Bahan Baku Evolusi) IV.2. Seleksi Alamiah IV.3. Mutasi IV.4. Pembentukan Variasi IV.5. Pembentukan Spesies-Spesies Baru EVOLUSI

iv vi ix 1 8 11 18 27 29 33 34 35 39 49 52 54 55 68 75 76 76 80 85 87 89

Page vi

IV.6. Latihan dan Diskusi 4 BAB V. Spesies dan Spesiasi V.1. Konsep Spesies V.2. Mekanisme Spesiasi V.3. Spesiasi V.4. Latihan dan Diskusi 5 BAB VI. Hukum-Hukum terkait Perkembangan Evolutif Makhluk Hidup VI.1. Hukum terkait latar belakang Spesiasi VI.2. Hukum terkait Latar Belakang Seleksi Alam (Natural Selection) VI.3. Hukum terkait Latar Belakang Terjadinya Favoured Races VI.4. Latihan dan Diskusi 6 BAB VII. Pemahaman Evolusi dari Aspek Interaksi antara Makhluk Hidup dengan Lingkungannya VII.1. Domestikasi, Modifikasi dan Variasi VII.2. Ketergantungan Makhluk Hidup Pada Lingkungannya VII.3. Latihan dan Diskusi 7 BAB VIII. Evolusi Prokariot, Protista dan Tumbuhan VIII.1. Dunia Bakteria, Arkhaea, dan Protista VIII.2. Evolusi Tumbuhan VIII.3. Latihan dan Diskusi 8

EVOLUSI

90 91 92 95 105 117 118 119 138 141 144

145 146 150 158 159 161 168 185

Page vii

BAB IX. Evolusi Primata IX.1. Perkembangan Primata Primitif ke Primata Maju IX.2. Data Fosil Evolusi Primata IX.3. Data Genetika Molekuler Fosil Primata IX.4. Radiasi Primata IX.5. Makhluk–Makhluk pra– Homo sapiens IX.6. Hasil Akhir Evolusi Primata (Sejarah Manusia) IX.7. Ciri-ciri Struktur Manusia IX.8. Latihan dan Diskusi 9 BAB X. Perkembangan menuju Manusia Modern X.1. Informasi Non-Genetik X.2. Kaitan “Evolusi Kultural” dan “Evolusi Biologik” X.3. Potensi Manusia dalam Evolusi X.4. Latihan dan Diskusi 10 BAB XI. Tantangan dan pencerahan Evolusi XI.1. Kritik Harun Yahya tentang Teori Evolusi XI.2. Kontroversi Kreasionisme Perseptif Harun Yahya dan Teori Evolusi dalam berbagai Pendekatan Ilmu XI.3. Latihan dan Diskusi 11

186 190 193 195 197 208 214 217 220 221 221 233 245 254 255 258

268 275

DAFTAR PUSTAKA GLOSARIUM

EVOLUSI

Page viii

DAFTAR GAMBAR II.1 Burung-burung finch di kepulauan Galapagos III.1. Daerah-daerah biogeografi besar (mayor) di dunia III.2. Evolusi Konvergen (a) famili Euphorbiaceae dan (b) famili Cactaceae III.3. Fosil Trilobite dari Utah tengah III.4. (a) Bentuk gigi dan kaki serta jari kaki yang mengalami evolusi. (b) Percabangan proses evolusi kuda III.5. Ilustrasi perbedaan struktur antara homologi dan analogi III.6. Struktur Analog III.7. Embriologi perbandingan dari ikan, salamander, kura-kura, ayam, babi, sapi, kelinci dan manusia III.8. Perbandingan embrio pada manusia, katak dan cumi-cumi III.9. Penyebaran hewan di dunia menjadi enam wilayah menurut Alfred Wallece III.10. Beberapa contoh jenis burung finch yang unik dan tidak dijumpai dibelahan bumi manapun selain kepulauan Galapagos III.11. Beberapa varietas anjing yang telah berkembang akibat domestikasi yang dilakukan manusia III.12. Bekas jejak kaki dinosaurus yang 120 juta tahun yang lalu III.13. Fosil anak dinosaurus yag terawetkan secara utuh EVOLUSI

31 37 41 42

44 50 52

53 56 58

60

66 69 70

Page ix

III.14. Fosil Mammoth III.15. Jejak kaki dinasaurus yang memfosil akibat dikelilingi sedimen tanah liat atau pasir III.16. Grand Canyon di Amerika Serikat III.17. Fosil Archeopteryx III.18. Fosil kuda IV.1. Galur padi dengan kualitas tinggi dikembangkan V.1. Model isolasi geografik/spesiasi geografik V.2. Aktifitas Kawin Berbagai Jenis Katak V.3. Mallard jantan menunjukkan perilaku kawin V.4. Kepiting Uca V.5. “alat kelamin” jantan pada enam spesies yang berbeda yang termasuk Genus Brachiora V.6. Radiasi Adaptif Burung Emprit Branjangan (Finch) V.7. Ilustrasi mengenai Divergensi dan Konvergensi V.8. Konvergensi tanpa pergeseran dan konvergensi ada pergeseran V.9. Kepunahan tanpa pergantian dan kepunahan dengan pergantian V.10. Homologi dan Analogi VI.1. Persilangan menurut Mendel VI.2. Diagram skematik hirarkhi pengaruh-pengaruh gen terhadap fenotip dari organisme-organisme pada eseluruhan biosfer VI.3. Jenis- jenis Mutasi Titik VI.4. Jenis- jenis Mutasi Kromosom VI.5. Perbedaan antara gene flow dan genetic drift VI.6. Efek leher botol EVOLUSI

70 71 73 74 75 77 96 99 100 101 102 110 112 113 114 116 119

120 124 124 127 128

Page x

VI.7. Bagan frekuensi alel menurut hukum Hardy-Weinberg VI.8. Tiga jenis seleksi alam VII.1. Rentangan Toleransi sejumlah besar makhluk hidup satu jenis terhadap faktor lingkungan VII.2. Batas toleransi terhadap temperatur berbagai jenis makhluk hidup VIII.1. Filogeni prokaryot VIII.2. Sel prokaryot VIII.3. Bagan hubungan filogeni prokaryot dengan eukaryot VIII.4. Sistematika dan filogeni eukariot berdasarkan sistem tiga domain VIII.5. Evolusi tumbuhan VIII.6. Tumbuhan vaskuler tak berbiji VIII.7. Perbandingan pergiliran keturunan pada (A) bryopyta, (B) pterydophyta dan (C) tumbuhan biji IX.1. Evolusi Tengkorak Primata IX.2. Phylogeny Primata IX.3. Prosimian Modern IX.4. Tarsius (Tarsius spectrum) IX.5. Lorisidae Familia (Loris) IX.6. Callithricidae Familia (Marmoset) IX.7. Monyet Dunia Baru (New World Monkeys) IX.8. Monyet Dunia Lama (Old World Monkeys) IX.9. Fosil Tengkorak Cercopithecoidea IX.10. Cercopithecinae familia (Japanese Macaques) IX.11. Penggolongan Primata IX.12. Fosil Homo erectus IX.12. Evolusi Tengkorak EVOLUSI

133 141 154 155 166 167 168 170 175 178

179 193 197 198 199 199 200 201 202 203 205 207 211 213

Page xi

X.1.

X.2. X.3. X.4.

X.5.

Dugaan yang timbul mengenai mata rantai mulai dari makhluk yang diduga sebagai pra manusia sampai manusia modern Lukisan-lukisan oleh Manusia Cro-Magnon Struktur Pelvis Tengkorak Gorila, Australopithecus, Pithecanthropus, Neanderthal, dan Cro-Magnon Pertukaran gen antar sub populasi

EVOLUSI

226 231 235

242 251

Page xii

BAB. I PENGERTIAN EVOLUSI Tujuan Instruksional : Setelah membaca buku ajar ini diharapkan dapat memahami pengertian dan sejarah evolusi Pengertian Evolusi Kenyataan menunjukkan bahwa makhluk hidup penghuni planet bumi kita sangat beranekaragam yang tertampak dari struktur tubuh, fungsi-fungsi tubuh, dan perilaku setiap jenis (spesies) makhluk. Walaupun di antara jenis-jenis makhluk hidup itu beranekaragam, namun kemiripan dalam hal-hal tertentu masih juga terlihat. Bukankah, sebagai contoh, antara singa dengan kucing terdapat perbedaan ukuran tubuh dan warna bulu (rambut) pada badan, namun secara keseluruhan tampang mereka amat mirip? Berlandaskan pada kenyataan yang demikian ini para ilmuwan mencoba untuk menafsirkan bahwa jenisjenis yang beranekaragam itu terlihat pola yang sama, sehingga diduga berasal dari moyang yang sama. Dengan kata lain, antara jenis satu dengan yang lain ada hubungan kekerabatan. Pendapat ini merupakan paham dalam teori evolusi.

EVOLUSI

Page 1

Evolusi makhluk hidup merupakan salah satu teori yang dikaji atau dipelajari oleh biologi. Teori ini sebenarnya telah dipersoalkan sejak perkembangan ilmu di masa Romawi dan Yunani kuno, namun secara ilmiah teori ini baru dikemukakan oleh Charles Robert Darwin yang ditulis dalam buku yang berjudul: The Origin of Species by Means of Natural Selection or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life, yang edisi pertamanya dengan judul The Origin of Species diterbitkan 24 Nopember 1859. Secara garis besar teori ini menyatakan bahwa makhluk hidup yang ada di dunia sampai dengan saat ini merupakan hasil perkembangan dari makhluk yang telah ada sebelumnya, baik yang menyangkut struktur maupun fungsi, secara turun-temurun dari generasi ke generasi. Dengan demikian, perubahan yang merupakan hasil perkembangan itu berlangsung dalam waktu yang amat panjang, yaitu jutaan tahun seiring dengan evolusi alam semesta. Evolusi merupakan bangunan ilmu terbesar, dan perkembangannya sangat luas. Meliputi pokok bahasan yang beragam dan terdapat bagian-bagian yang agak ditakutkan. Para ahli biologi evolusi sekarang meneliti evolusi dari berbagai disiplin ilmu, seperti genetika molekuler, morfologi dan embriologi. Mereka juga bekerja EVOLUSI

Page 2

dengan peralatan yang beragam seperti dengan larutan kimia di dalam tabung reaksi, tingkah laku hewan di hutan rimba, fosil yang dikoleksi dari daerah-daerah purbakala dan batu-batu karang atau gunung-gunung batu. Ide yang mudah dimengerti dan sederhana dari evolusi adalah seleksi alam (natural selection), karena dapat diuji secara ilmiah dalam semua lingkungan. Idea seleksi alam ini merupakan idea yang mampu diterima semua ilmu, dan hanya teori ini yang diklaim bisa mempersatukan pendapat-pendapat berbeda dalam biologi. Dengan teori ini berbagai temuan fakta yang ada di hutan hujan tropik, perubahan dan macam-macam warna yang terdapat di kebun botani, serta sekawanan hewan yang sementara bermain di daerah peternakan, dapat dijelaskan. Teori ini juga dapat digunakan untuk memahami asal mula kehidupan melalui kimia-bumi (geochemistry) dan proporsi gas yang ada di atmosfer. Sebagaimana dinyatakan oleh Theodosius Dobzhansky seorang ahli evolusi di abad dua puluh, bahwa: ‘nothing in biology makes sense expect in the light of evolution’. Evolusi artinya perubahan-perubahan dalam bentuk dan tingkah laku organisme antara generasi ke generasi. Bentuk-bentuk organisme, pada semua level dari rantai DNA sampai bentuk morfologi yang makroskopik dan EVOLUSI

Page 3

tingkah laku sosial yang termodifikasi dari nenek moyang selama proses evolusi. Evolusi

dari

segi

bahasa

(Bahasa

Inggris:

evolution), berarti perkembangan. Dalam ilmu sejarah, evolusi diartikan sebagai perkembangan sosial, ekonomis, politis yang berjalan sedikit demi sedikit, tanpa unsur paksaan. Dalam ilmu pengetahuan, istilah evolusi diartikan sebagai perkembangan berangsur-angsur dari benda yang sederhana menuju benda yang lebih sempurna. Evolusi pada dasarnya berarti proses perubahan dalam jangka waktu tertentu. Dalam konteks biologi modern, evolusi berarti perubahan frekuensi gen dalam suatu populasi. Akumulasi perubahan gen ini menyebabkan terjadinya perubahan pada makhluk hidup. Teori-teori ilmiah terbaru sering mendorong banyak kontroversi.

Kontroversi

ini

mempunyai

pengaruh

bermanfaat pada kemajuan ilmiah, karenanya para ilmuan dengan pandangan-pandangan yang berbeda bekerja secara intensif

untuk

menemukan

bukti-bukti

yang

dapat

mendukung ide-ide mereka. Teori evolusi organik dan teori seleksi alam (natural selection) Darwin melandasi setiap aktivitas mereka. Sebagai ilmuan, mereka berusaha mencari data-data

yang

dapat

mendukung

ataupun

dapat

membuktikan bahwa teori-teori terdahulu itu mungkin saja EVOLUSI

Page 4

tidak benar. Bukti-bukti ilmiah tertentu yang lebih dari 100 tahun

terakhir

mendukung

pemikiran

Darwin,

dan

merupakan bagian-bagian khusus dari ilmu biologi antara lain: (1) bukti biogeografi, (2) bukti paleontologi, (3) bukti anatomi perbandingan, (4) bukti perbandingan embriologi, dan (5) bukti molekuler. Penjelasan dari masing-masing bukti tersebut akan dikemukakan lebih lanjut. Beberapa prinsip yang digunakan Darwin yang dianggap dapat memberikan petunjuk adanya evolusi antara lain adanya variasi di antara individu-individu dalam satu keturunan, adanya pengaruh penyebaran geografi, ditemukannya fosilfosil diberbagai lapisan batuan bumi yang menunjukkan adanya

perubahan

secara

berangsur-angsur,

adanya

homologi antara organ sistem pada makhluk hidup, adanya data

sebagai

hasil

studi

mengenai

komparatif

perkembangan embrio. Secara komprehensif, sebenarnya kajian evolusi meliputi: evolusi alam semesta (universe), evolusi geologik, evolusi fisik-kimiawi, dan evolusi biologik. Dalam buku ajar ini hanya dibatasi pada kajian tentang evolusi biologik (makhluk hidup). Bagan berikut ini merupakan peta konsep dalam teori evolusi modern. EVOLUSI

Page 5

EVOLUSI

Page 6

Bagan. Peta konsep dalam teori evolusi modern (Sumber: Johnson L.G. 1987).

Latihan dan Diskusi 1. Kemukakan pendapat anda terkait istilah evolusi yang dipahami selama ini! 2. Apa yang menjadi perbedaan istilah evolusi dalam kontek ilmu pengetahuan dan biologi modern! 3. Bagaimanakah pendapat anda tentang; singa dengan kucing terdapat perbedaan ukuran tubuh dan warna bulu (rambut) pada badan, namun secara keseluruhan tampang mereka amat mirip! 4. Kemukakan prinsip yang digunakan Darwin yang dianggap dapat memberikan petunjuk adanya evolusi! 5. Berikan penjelasan anda mengenai evolusi adalah seleksi alam (natural selection)!

EVOLUSI

Page 7

BAB. II PERKEMBANGAN TEORI EVOLUSI Tujuan Instruksional : Setelah membaca buku ajar ini diharapkan dapat memahami perkembangan teori evolusi. Evolusi, sebagai cabang Biologi dalam rumpun Sains, adalah ilmu yang mempelajari tentang perubahan yang terjadi secara berangsur-angsur menuju kesesuaian dengan waktu dan tempat. Sebagai ilmu pengetahuan, kajian evolusi didasarkan atas data keanekaragaman dan keseragaman makhluk hidup dalam tingkat komunitas, dan kemudian dalam perkembangan berikutnya didukung oleh data-data penemuan fosil, sehingga tidak pernah dapat menerangkan dengan lengkap apa yang pernah terjadi pada masa lampau. Hal inilah yang kemudian oleh para penentang

paham

evolusi

digunakan

sebagai

dasar

penolakan mereka. Terlebih lagi jika penentang itu berasal dari tokoh agama, mereka melawan paham evolusi dengan tetap menunjukkan apa yang telah tersurat dalam kitab suci mereka. Maka untuk lebih menetralisasi (memperlunak) agar pertentangan tidak lebih meruncing paham evolusi sering juga disebut sebagai Hipotesis Evolusi, yang kebenarannya masih perlu diuji lebih lanjut. EVOLUSI

Page 8

Evolusi dapat dipelajari dengan metode pendekatan tertentu. Misal: mempelajari struktur organisme yang masih berkerabat, mengaitkan perubahan ciri-ciri yang masih bisa dilacak, kemudian mempelajari proses evolusi dari suatu kelompok secara utuh, dari bentuk yang primitif sampai bentuk yang terlihat sekarang. Berdasarkan hal ini, maka setiap organisme, yang ada sekarang dan pernah ada, mempunyai nenek moyang (ansestor) yang berlainan dalam hubungan kekerabatan pada suatu masa tertentu, meskipun jika dilacak ke belakang sampai pada masa awal kehidupan, semua memang berawal dari satu moyang asal. Konsep Penting dalam Evolusi Sebagai ilmu pengetahuan, entah disebut sebagai teori ataupun hipotesis, evolusi meliputi konsep-konsep esensial (pokok, penting), yaitu : 1. Perubahan evolusi adalah perubahan komposisi genetik suatu populasi pada satuan waktu tertentu. 2. Alam berfungsi sebagai “pengarah” dalam proses evolusi populasi makhluk hidup. 3. Faktor (atau juga sering disebut sebagai agen) terpenting dalam proses evolusi adalah Seleksi Alam. 4. Bentuk-bentuk (manifestasi) respons makhluk hidup terhadap seleksi alam adalah : EVOLUSI

Page 9

a

Adaptasi organisme.

b

Perubahan komposisi genetik suatu populasi sesuai dengan kondisi lingkungan yang cocok dengan alel yang tersedia.

c

Ada beberapa mekanisme dalam perubahan evolutif, yang dikenal sebagai isolasi (keterpisahan) dalam populasi jenis makhluk hidup, antara lain dikenal konsep isolasi: geografik, reproduksi, dan perilaku, serta akibat-akibat yang menyertainya.

d

Terbentuk spesies baru.

5. Kehidupan di muka bumi berubah dari waktu ke waktu, ada yang muncul dan ada yang punah. 6. Organisme sekarang mempunyai sejarah dan hubungan dengan organisme yang hidup di masa lampau. Sejarah ...