A.    Konsep Mikroevolusi

Mikroevolusi adalah perubahan pada frekuensi dari alel yang berbeda pada suatu populasi dar generasi ke generasi. Mikroevolusi dapat menentukan keduanya keamanan maupun efisiensi dari control biologi. Mikroevolusi atau Evolusi Mikro juga dapat diartikan sebagai proses biologi skala kecil yang mencakup sebagian kecil atau beberapa spesies yang terjadi di dalam suatu ekosistem dengan waktu yang relatif cepat (Area berwarna biru pada Gambar 1).

Gambar 1. Biologi Evolusi Mikro (Berkeley)

Biologi Evolusi Mikro memiliki banyak bukti-bukti yang sangat sulit untuk dibantah, misalnya terjadinya keanekaragaman burung Finch di kepulauan Galapagos (Gambar 2) dan terbentuknya spesies-spesies bakteri yang resisten terhadap antibiotik misalnya bakteri penyebab jerawat Staphylococcus sp.

Gambar 2. Keanekaragaman Burung Finch

Genetika populasi adalah cabang biologi yang memberikan struktur matematis kajian proses mikroevolusi. Genetika ekologi berfokus pada peristiwa mikroevolusi di lingkungan liar. Umumnya evolusi yang terpantau adalah contoh mikroevolusi, misalnya bakteri yang mendapatkan resistansi antibiotik.
Mikroevolusi dapat dikontraskan dengan makroevolusi, yang merupakan peristiwa terjadinya perubahan skala besar pada frekuensi gen dalam suatu populasi selama periode geologis yang panjang. Perbedaan ini pada dasarnya hanya berbeda pada pendekatan yang dilakukan saja. Mikroevolusi bersifat reduksionis, sedangkan makroevolusi bersifat holistik.

Ilmuan mempelajari evolusi dalam dua tingkatan populasi. Evolusi mikro terdiri dari perubahan genetik kecil yang terjadi dalam beberapa generasi. Evolusi makro adalah pola perubahan yang lebih luas dalam ribuan generasi sehingga terbentuk spesies baru. Kedua tingkatan evolusi ini menyebabkan populasi dan spesies berubah seiring waktu.

Perubahan evolusi memiliki dua model. Gradualisme adalah model perubahan yang terjadi lambat dengan laju yang tetap. Keseimbangan dipertepat (punctuated equilibrium) merupakan perubahan cepat dalam tempo singkat yang menginterupsi perubahan kecil yang terjadi dalam waktu yang lama. Evolusi kehidupan di planet ini terjadi baik secara gradual maupun dipertepat.

B.     Evolusi Primer

Evolusi didefinisikan sebagai perubahan dari waktu ke waktu dari proporsi suatu organism individu yang secara genetic berbeda di satu atau lebih sifat (Futuyma, 1998), atau dari mikroevolusi secara perspektif, perubahan yang terjadi adalah perubahan komposisi genetic dari suatu populasi (Haryl dan Clark, 1989).Konsep yang salah adalah dasar dari mutasi baru atau rekombinasi dari perubahan evolusi. Selama variasi genetic masih ada, adaptif dan evolusi netral dapat terjadi tanpa mutasi. Empat proses utama yang dapat menyebabkan evolusi: mutasi, penyimpangan genetika, seleksi, dan aliran gen.

a.       Mutasi

Mutasi adalah perubahan dasar dari semua variasi genetika. Sebelum terjadi perkembangan dari genetika molekuler, mutasi telah diidentifikasi dari efek fenotip yang muncul. Sekarang ini, tipe mutasi telah didefinisikan lebih secara luas sebagai dasar dari perubahan DNA. Mutasi DNA terdiri dari mutasi poin dimana satu pasang basa telah bersubstitusi dengan yang lainnya, dan insersi serta delesi dimana satu atau lebih DNA telah dimasukkan atau dihapus dari sebuah rangkaian DNA. Rekombinasi antara rangkaian DNA juga akan menyebabkan kombinasi dari rangkaiannya. Rekombinasi bkanlah mutasi yang telah diketahui pada level molekuler, bagaimanapun juga rekombinasi dapat memberika efek terhadap fenotipnya yang mungkin ditafsirkan sebagai mutasi. Mutasi dapat menambah kesaksian atau bukti meskipun jarang: kebanyakan mutasi adalah penghapusan efek dengan sangat sedikit proporsi sebagai suatu keuntungan. Perubahan genetika terjadi secara spontan dalam suatu genom. Satu-satunya kekuatan dalam evolusi dalam pengenalan variasi genetika baru dalam suatu spesies. Mutasi jugaa terjadi dengan satu-satunya mekanisme dari mikroevolusi yang dapat bergenerasi dari dalam.mayoritas yang sangat luas dari mutasi yang dikode untuk beberapa ciri-ciri fenotip dihapuskan, dan beberapa tidak dapat bertahan. Mutasi terjadi antar generasi. Sebagai satu-satunya sumber variasi baru, mutasi adalah gaya evolusi yang kuat. Tanpa mutasi, hanya mungkin menjadikan satu sifat lebih umum atau lebih sedikit. Mutasi hitam memungkinkan ngengat hitam atau belalang hitam bertahan hidup dalam lingkungan berbeda setelah mereka kehilangan lumut atau rumput kamuflasenya.

Contoh lainnya: rusa dalam suatu populasi dari keseluruhannya rusa coklat mempunyai mutasi yang dominan untuk bulu yang agouti. Semua dari keturunannya mempunyai bulu yang agouti juga

b.      Penyimpangan Genetika

Penyimpangan genetika adalah perubahan di dalam frekuensi dari alel dalam suatu populasi dalam kaitan untuk mengacak efek dari sample. Penyimpangan genetika menurunkan variasi dalam suatu populasi dan dapat menambah perbedaan antar populasi sebagai alternative alel yang telah berfiksasi atau hilang. Taksiran pada alel mana yang difiksasi atau hilang tergantung pada seberapa kuat keefektifan dari suatu ukurang populasi. Dalam populasi yang kecil, perubahan sample efek bahwa perubahan genetic lebih luas proporsional pengaruhnya pada generasi selanjutnya pada populasi yang luas. Penyimpangan genetika juga merupakan elemen acak dari evolusi. Efeknya dari factor ekstrinsik (seperti lingkungan abiotik yang tidak diprediksikan atau tidak teratur) yang mempunyai suatu populasi-populasi. Penyimpangan genetika terjadi antar generasi.

c.       Seleksi Alam

            Seleksi adalah sebuah kelangsungan hidup yang semakin maju dan reproduksi dari fenotip, dan adalah suatu tipe proses yang mengarah kepada suatu adaptasi. Pentingnya seleksi dalam populasi natural sangat bervariasi, namun dapat menjadi sesuatu yang sangat kuat. (Endler, 1986).  Kekuatan dari seleksi alam ini dapat dipastikan dengan membandingkan kenyataan dari ciri-ciri fenotip atau dengan menaksir hubungan antara kenyataan dan fenotip-fenotip berikutnya yang muncul. Untuk situasi seleksi menaksir aksi seleksi bsuatu ciri-ciri khusus, sedangkan perubahan seleksi menaksir keduanya seleksi langsung pada aksi ciri-ciri dan seleksi tidak langsung pada ciri-ciri yang berhubungan. Seleksi terjadi pada fenotip, bukan genotip, dan ini hanya terjadi yang mengarah terhadap evolusi yang adaptif ketika ada basis genetika untuk membedakan antar fenotip. Ketika seleksi alam terjadi antar lingkungan, populasi mungkin akan beradaptasi pada lingkungan sekitarnya (local adaptation), seperti individu itu sendiri dalam suatu populasi yang memiliki bukti nyata dalam lingkungan aslinya daripada lingkungan alteratifnya. Seperti yang telah didiskusikan di atas, adaptasi local mempunyai fungsi yang penting dalam peran afisiensi dan keamanan dari control biologi. Prosesnya yang ada dalam berbagai variasi dalam populasi, dimulai dengan suatu mutasi, aliran gen, ataupun penyimpangan genetika diperhalus. Individu dengan fenotip-fenotip yang tidak cocok dengan lingkungannya ( contohnya: menghalangi mereka dari perburuan atau dari pencarian pasangan) tidak akan menyampaikan gen mereka pada generasi selanjutnya. Seleksi dapat menciptakan suatu adaptasi.

Seleksi alam juga merupakan pengadaptasian mahluk hidup pada lingkungan mereka lewat menyingkirkan sejumlah sifat sementara mendukung sifat lainnya. Seleksi alam berdasarkan pada empat prinsip utama:

1.         Semua spesies menghasilkan lebih banyak keturunan daripada yang dapat didukung oleh lingkungan, membatasi sumberdaya.

2.         Semua populasi beraneka ragam secara internal; tidak ada dua individual yang mutlak sama.

3.         Lebih banyak individu yang ada daripada yang dapat bertahan hidup. Mereka berjuang memperebutkan sumberdaya – mereka yang memiliki manfaat yang diwariskan berhasil bertahan hidup.

4.      Individu menurunkan manfaat ini ke keturunannya.

Belalang kerdil adalah contoh yang bagus untuk proses seleksi alam. Belalang ini hidup di padang rumput yang hijau. Sifat warna atau gen mereka memiliki dua alel: hijau dan hitam. Karena belalang kerdil dengan alel hijau menyatu dengan lingkungannya dan tersembunyi dari burung predator, burung  lebih sering memakan belalang hitam. Dengan demikian, belalang hijau bertahan hidup dan menghasilkan banyak keturunan daripada belalang hitam. Namun hijau tidak selalu menjadi alel terbaik: saat terjadi kebakaran padang rumput, belalang hitam memiliki keunggulan dan frekuensi alel hitam menjadi lebih umum.

Belalang kerdil hijau                                       Belalang kerdil hitam

Contoh lain seleksi alam yang lebih sering digunakan adalah ngengat berbintik yang memiliki alel putih dan hitam. Ngengat berbintik hidup di kulit kayu berwarna putih karena lumut. Karena ngengat putih lebih menyatu dengan lingkungan, maka ngengat hitam lebih sering dimakan oleh elang. Ngengat putih memiliki banyak keturunan karena lebih bertahan hidup. Namun ketika terjadi polusi udara yang membunuh lumut, kulit kayu menjadi berubah hitam. Kali ini, ngengat putih lebih mudah dilihat oleh elang dan mereka pun dimangsa lebih sering. Ngengat hitam beruntung dan berkembang biak lebih banyak.

Contoh lainnya populasi lain dari rusa, yang memiliki bulu agouti dan bulu coklat pada setiap individunya, hidup dalam habitat dengan banyak sekali rumput yang tinggi dan dengan memiliki bulu agouti membuat mereka lebih terlihat samar. Bulu coklat lebih jelas terlihat dari predator dan individu yang berbulu coklat lebih mudah untuk dimakan. Dalam situasi ini, indivisu yang berbulu agouti lebih mudah beradaptasi dalam lingkungannya. Hasil yang sama namun prosesnya berbeda.

d.      Aliran Gen

Aliran gen adalah suatu pertukaran gen yang terjadi dalam suatu populasi. Homogenesis dari aliran gen suatu populasi melalui mempertahankan secara genetika yang sama antara satu dengan yang lainnya. Dengan tidak ataupun dengan minimalnya aliran genpopulasi dapat berbeda satu dengan yang lainnya melalui mutasi, aliran genetika dan/atau seleksi. Aliran gen juga dapat berupa keuatan kreatif dengan membawa alel-alel baru ke dalam suatu populasi (Lenormand, 2002: Slatkin, 1987). Perkiraan dari aliran gen ini dapat dipergunakan untuk mendeskrepsikan perbedaan genetic dari suatu populasi sebaik mungkin untuk menduga nilai dari migrasi dalam populasi-populasi dalam masa yang lama (Roderick, 1996). Baru-baru ini kemajuan dicapai berdasarkan pendekatan pada tes tugas dan pendekatan Bayesian dapat digunakan untuk memperkirakan untuk lebih dari perubahan yang terjadi pada individu-individu (Davies et al. , 1999; Roderick, 2004). Perkiraan nilai dari perpindahan dari data pada aliran gen pada range native yang dapat membantu dalam perencanaan dan implementasi dari control biological. Apabila perubahannya tinggi, kemudian setiap satu pelepasan mungkin akan cukup untuk menutupi suatu daerah yang luas, sedangkan apabila perubahannya rendah makan distribusi ulang yang cepat diperlukan. Perubahan dari populasi dari perpindahan individu masuk (imigrasi) dan keluar (emigrasi) dari populasinya. Aliran gen in terjadi dalam generasi. Contohnya: beberapa individu di dalam populasi dari tempat hidup kelompok rusa dekat dengan Mt. Rainier ingin untuk lebih dekat dengan makanannya, sehingga mereka bermigrasi ke St. Helens. Dengan migrasi ini, mereka mengubah populasi yang mereka tinggalkan dan yang mereka datangi. Apabla sekelompok yang ditinggalkan ini lebih pintar, maka mereka akan mengikuti kawanannya untuk pindah.

            Kadang evolusi terjadi karena peristiwa kebetulan dan tipe perubahan ini disebut apungan genetik. Bila sebuah letusan gunung berapi kebetulan menghabisi semua orang dengan darah golongan A, maka alel tipe A akan lenyap dalam populasi tersebut hingga mutasi atau aliran gen mengembalikannya.  
Apungan genetik memiliki dua kasus khusus: efek pendiri dan penyempitan leher botol.

·         Efek pendiri terjadi ketika sebuah populasi kecil membangun koloni baru dan kawin dengan sesamanya; alel yang ada dalam jumlah kecil dalam populasi induk meningkat pada populasi baru. Sindrom Ellis van Creveld yang langka memiliki frekuensi yang jauh lebih tinggi (1 dalam 14) di penduduk Amish di Lancaster County daripada dalam populasi induknya (1 dalam 400) karena efek ini.

·         Penyempitan leher botol terjadi saat sejumlah besar individu mati dan populasi harus membangun kembali dirinya dari basis genetik yang jauh lebih kecil dari sebelumnya; populasi yang baru akan menunjukkan sedikit sekali variasi genetik. Harimau Siberia, yang jumlahnya menurun karena perburuan, menghadapi kepunahan karena alasan ini.

C.     Perkembangan Mikroevolusi

Kenyataannya, saat ini bahkan para pakar evolusionis pun menerima bahwa variasi yang mereka sebut "evolusi mikro" tidak bisa membawa kepada terbentuknya kelompok baru makhluk hidup—dengan kata lain, kepada "evolusi makro". Pada artikel tahun 1996 dalam Jurnal terkemuka Developmental Biology, ahli biologi evolusi S.F. Gilbert, J.M. Optiz, dan R.A. Raff menjelaskan permasalahan ini sebagai berikut: Paruh-paruh kutilang (finch) yang diamati Darwin di Kepulauan Galapagos dan disangkanya sebagai petunjuk bagi teorinya, sebenarnya sebuah contoh keanekaragaman genetis, bukan petunjuk evolusi makro.

Teori Sintesa Modern adalah pencapaian yang mengagumkan. Akan tetapi, dimulai sejak tahun 1970-an, banyak ahli biologi mulai mempertanyakan kelengkapan informasi ini dalam menjelaskan evolusi. Genetika mungkin memadai untuk menjelaskan evolusi mikro, tetapi perubahan melalui evolusi mikro pada frekuensi gen tidak terlihat mampu merubah reptilia menjadi mamalia atau untuk merubah ikan menjadi amfibia. Evolusi mikro melihat pada penyesuaian diri yang berhubungan dengan kelangsungan hidup spesies yang paling cocok, bukan kemunculan yang paling cocok. Seperti yang dikatakan Goodwin, "asal usul spesies permasalahan Darwin tetap tidak terpecahkan."

Meskipun paleontologi masih belum mampu menunjukkan bentuk-bentuk peralihan perlu membela's teori Darwin, para pendukung sintesis evolusi modern diterima sebagai salah satu prinsip dasar usulan tersebut bahwa evolusi semua yang terbaik dijelaskan oleh ekstrapolasi sederhana dari mikro sampai makro-evolusi . Banyak ahli biologi evolusi modern sekarang menegaskan makroevolusi yang merupakan hasil dari efek majemuk mikroevolusi. Hal ini diklaim tidak ada perbedaan mendasar yang dibuat antara mikro dan makro, dengan satu-satunya perbedaan antara mereka sebagai salah satu waktu dan skala.

Klaim bahwa evolusi makro hanyalah sebuah ekstrapolasi mikroevolusi menyebabkan istilah untuk memiliki dua makna yang berbeda dan untuk digunakan bervariasi dalam literatur.  

Dua definisi berikut makroevolusi oleh Arsip talk.origins mudah menggambarkan bahwa evolusionis mendefinisikan istilah berbeda dan tetap dalam perdebatan khususnya mengenai apakahspesiasi harus dianggap sebagai bagian dari makro dari mikroevolusi. Perhatikan bahwa dalam satu contoh di bawah makroevolusi didefinisikan sebagai proses mampu menghasilkan fungsional dan struktural perubahan skala besar, dan yang kemudian sebagai hampir tidak bisa dibedakan darimikroevolusi (evolusi di tingkat spesies).

Arsip talk.origins Definisi:

•  Dalam teori evolusi itu sehingga memerlukan nenek moyang yang sama, keturunan dengan modifikasi, keterkaitan silsilah dari semua kehidupan, transformasi spesies, fungsional dan struktural perubahan skala besar, dll

•  Batas antara makro dan mikro-adalah fuzzy, karena beberapa peneliti lebih memilih untuk memasukkan spesiasi dalam mikro dan lain-lain alasan-bahwa hanya makro-proses yang memberikan acara khas adalah spesiasi. Speciation events are thus, to many scientists, examples of macroevolution. peristiwa Spesiasi demikian, untuk banyak ilmuwan, contoh makroevolusi.

            Microevolution Sepanjang sebagian besar abad ke-20, para peneliti mengembangkan teori evolusi sintetis terutama difokuskan pada mikroevolusi, Yang merupakan perubahan genetik sedikit selama beberapa generasi dalam suatu populasi. Sampai tahun 1970-an, secara umum berpikir bahwa perubahan ini dari generasi ke generasi menunjukkan bahwa spesies terakhir berevolusi secara bertahap menjadi spesies lain selama jutaan tahun.  gradualism model perubahan bertahap jangka panjang biasanya disebut sebagai gradualisme atau gradualisme phyletic.

Daftar Pustaka

Donald C Johanson. 2007. Becoming Human.

Magnus Karlsson. 2010. Evolution in Changing Environments Revealed by Fire

Melanism in Pygmy Grasshoppers.

Neil A. Campbell, Jane B. Reece, Lawrence G, Mitcell. 2003. Biologi.Jakarta: Erlangga.