Beberapa contoh seleksi alam dari evolusi di bumi adalah sebagai berikut:
- Basis adaptasi genetik pada Melanisme Industri (Gbr. 7.41):
Pada awal abad ke-19 (1830-an), tidak banyak pertumbuhan industri di Inggris (misalnya Birmingham) dan terutama terdapat ngengat bersayap putih Bistort betularia yang beradaptasi dengan baik untuk mempertahankan diri dari burung pemangsa.
Ia biasa beristirahat pada siang hari di atas batang pohon ek berwarna terang yang tertutup lumut. Tetapi dengan pertumbuhan industri pada tahun 1920, partikel asap yang dilepaskan dari cerobong industri membunuh lumut dan menggelapkan batang pohon.
Jadi Biston betularia bersayap putih menjadi lebih berbeda dari burung pemangsa. Kemudian muncul mutasi gen dominan pada beberapa anggota populasi ngengat. Mutasi gen ini menghasilkan ngengat melanik bersayap gelap yang memiliki peluang bertahan hidup lebih baik daripada ngengat berwarna abu-abu.
Bentuk melanik pertama ngengat berbintik diamati pada tahun 1845. Ngengat berwarna gelap ini dengan reproduksi diferensial menghasilkan spesies melanik berwarna gelap, Biston carbonaria yang membentuk 99% populasi ngengat pada tahun 1895.
Penggantian ngengat berwarna terang dengan spesies melanik berwarna gelap karena asap industri disebut melanisme industri. Dengan demikian, seleksi alam mendukung ngengat melanik untuk bereproduksi lebih berhasil melalui reproduksi diferensial untuk adaptasi mereka di kawasan industri Inggris.
Hal ini menunjukkan bahwa perubahan evolusioner selalu memiliki dasar genetik dan variasi genetik ini, jika didukung oleh seleksi alam, memungkinkan organisme untuk beradaptasi dengan lingkungan tertentu yang meningkatkan peluang mereka untuk bertahan hidup.
Ini awalnya dipelajari oleh RA Fischer dan EB Ford. Melanisme industri diuji secara eksperimental oleh seorang ahli ekologi Inggris, Bernard Kettelwell pada 1950-an. Dia memelihara ngengat berbintik gelap dan terang dalam jumlah yang sama. Dia melepaskan satu set ngengat ini di area yang tercemar (hutan Birmingham) dan set lainnya di area yang tidak tercemar (di Dorset).
Setelah beberapa tahun, ia dapat menangkap kembali 19 persen ngengat terang dan 40 persen ngengat gelap dari area yang tercemar, sementara hanya dapat menangkap kembali 12,5 persen ngengat terang dan 6 persen ngengat gelap dari area yang tidak tercemar. Hasil ini menunjukkan perbedaan pola kelangsungan hidup B. betularia di daerah tercemar dan tidak tercemar.
Dia menyimpulkan:
(i) Area jelaga memberikan perlindungan yang baik terhadap bentuk melanik karena peningkatan frekuensi gen dominan di area industri.
(ii) Di daerah yang tidak tercemar dan daerah pedesaan di mana tidak terjadi industrialisasi, frekuensi gen yang bertanggung jawab atas ngengat berwarna terang memiliki keuntungan yang lebih selektif.
(iii) Dalam populasi campuran, individu yang beradaptasi lebih baik bertahan hidup dan bertambah jumlahnya tetapi tidak ada varian yang benar-benar musnah, misalnya polusi industri tidak sepenuhnya menghilangkan gen untuk ngengat berwarna terang.
Itu juga dilaporkan di banyak negara Eropa lainnya. Melanisme industri telah diamati pada sekitar 70 spesies ngengat di Inggris dan sekitar 100 spesies di AS. Namun sejak tahun 1956 setelah disahkannya undang-undang udara bersih, batubara digantikan oleh minyak dan listrik.
Ini telah mengurangi pengendapan jelaga pada batang pohon. Akibatnya, ngengat berwarna terang kembali meningkat jumlahnya dengan berkurangnya polusi. Ini disebut evolusi terbalik.
- Nyamuk Tahan DDT:
Nyamuk dikenal sebagai vektor penyakit seperti malaria dan kaki gajah yang disebabkan oleh Plasmodium dan Wuchereria. Sebelumnya populasi nyamuk memiliki lebih banyak nyamuk yang sensitif terhadap DDT tetapi kurang tahan terhadap DDT. Saat DDT tidak digunakan, nyamuk yang resisten terhadap DDT tetap didominasi oleh nyamuk yang sensitif terhadap DDT.
Tetapi ketika penggunaan DDT sebagai insektisida dimulai (diperkenalkan pada tahun 1940-an), nyamuk yang kebal terhadap DDT memiliki keunggulan kompetitif dibandingkan rekan mereka. Sifat mereka yang tahan DDT tersebar ke semakin banyak anggota populasi sehingga sekarang populasi nyamuk didominasi oleh nyamuk yang tahan DDT.
Ini juga merupakan contoh pemilihan arah. Jadi menurut prinsip Seleksi Alam, insektisida kimia hanya akan berguna untuk waktu yang terbatas.
- Anemia sel sabit:
(i) Karakter:
Anemia sel sabit ditandai dengan:
(a) Sekitar 1-2% dari total sel darah merah berbentuk sabit.
(b) Pecahnya sel darah merah dini yang menyebabkan anemia berat.
(c) Hemoglobin normal Hb-A digantikan oleh hemoglobin Hb-S yang rusak di mana asam glutamat rantai β digantikan oleh asam amino valin karena substitusi basa tunggal dalam gen.
(d) O 2 – daya dukung Hb-S lebih kecil dari Hb-A.
(e) Kematian orang yang terkena pada usia pubertas.
(ii) Penyebab. Hal ini disebabkan oleh mutasi gen autosomal resesif dalam kondisi homozigot (Hb S Hb S ). Heterozigot (Hb A Hb S ) juga memiliki beberapa sel berbentuk sabit.
Orang dengan anemia sel sabit sebagian besar ditemukan di daerah Afrika tropis di mana malaria sangat umum. Dilaporkan bahwa sel berbentuk sabit dari heterozigot membunuh parasit malaria. Jadi heterozigot dapat melawan infeksi malaria dengan cara yang jauh lebih baik daripada homozigot untuk hemoglobin normal.
Hilangnya gen resesif yang merusak melalui kematian homozigot diimbangi dengan keberhasilan reproduksi heterozigot. Dengan demikian, seleksi alam telah mengawetkannya bersama dengan hemoglobin normal di daerah yang terkena malaria. Ini adalah contoh menyeimbangkan atau menstabilkan seleksi.
- Resistensi antibiotik pada mikroba
(Gbr. 7.44). Joshua Lederberg dan Esther Lederberg menunjukkan dasar genetik dari adaptasi pada bakteri dengan membiakkan sel bakteri melalui percobaan pelapisan mereka.
Eksperimen Lederberg memiliki langkah-langkah berikut:
- Mereka menginokulasi bakteri pada cawan agar dan memperoleh cawan yang memiliki beberapa koloni bakteri. Pelat ini disebut “pelat utama”.
- Mereka membentuk beberapa replika dari pelat utama ini. Untuk ini, mereka mengambil cakram beludru yang sudah disterilkan, dipasang pada balok kayu, yang ditekan dengan lembut ke pelat utama. Beberapa sel bakteri dari setiap koloni menempel pada kain beludru.
- Sekarang dengan menekan beludru ini pada pelat agar baru, mereka memperoleh replika yang tepat dari pelat utama. Ini karena sel-sel bakteri dipindahkan dari satu lempeng ke lempeng lainnya oleh beludru.
- Kemudian mereka mencoba membuat replika pada pelat agar yang berisi antibiotik penisilin. Beberapa koloni dapat tumbuh pada lempeng agar dan dikatakan resisten terhadap penisilin, sedangkan koloni lainnya tidak tumbuh pada media antibiotik penisilin dan dikatakan sebagai koloni yang sensitif terhadap pensillin.
Dengan demikian terjadi pra-adaptasi pada beberapa sel bakteri untuk menumbuhkan media yang mengandung antibiotik penisilin. Pra-adaptasi ini telah berkembang pada bakteri tertentu melalui mutasi gen secara kebetulan dan bukan sebagai respons terhadap penisilin. Ini diungkapkan hanya ketika bakteri tersebut terpapar penisilin. Lingkungan baru tidak menyebabkan mutasi; itu hanya memilih mutasi praadaptif yang terjadi sebelumnya.
Makna:
Eksperimen pelapisan replika Lederberg memberikan dukungan untuk neo-Darwinisme dan membuktikan bahwa adaptasi resistensi penisilin dalam sel bakteri berasal karena pemilihan bentuk bakteri mutan yang sudah ada sebelumnya secara alami.
Sel bakteri yang resisten terhadap penisilin tidak memiliki keuntungan untuk berkembang biak di lingkungan yang tidak memiliki penisilin. Tetapi mereka memiliki keunggulan kompetitif pada yang lain dalam pelat agar yang berkontur penisilin, sehingga mereka berkembang biak dengan cepat dan membentuk koloni dalam media yang mengandung penisilin.
- Resistensi obat pada bakteri. L. Cavalli dan GA Meccacaro (1952) menunjukkan bahwa bakteri usus besar – Escherichia coli resisten terhadap obat antibiotik – Kloramfenikol sebanyak 250 kali lipat dari bakteri normal. Eksperimen menyilang mengkonfirmasi bahwa resistensi pada bakteri diperoleh melalui mutasi dan diwariskan berdasarkan prinsip Mendel.
Penggunaan herbisida, pestisida, antibiotik, dll yang berlebihan, telah mengakibatkan pemilihan varietas yang tahan dalam skala waktu yang lebih singkat. Ini adalah contoh evolusi melalui tindakan antropogenik dan membuktikan bahwa evolusi bukanlah proses yang diarahkan tetapi merupakan proses stokastik berdasarkan peristiwa kebetulan di alam dan mutasi kebetulan pada organisme.
