Evolusi

Beberapa kritik mengenai teori evolusi mengklaim kalau ilmuan tidak sependapat mengenai konsep evolusi, namun faktanya tidak demikian. Mereka memang tidak sependapat mengenai detail cara proses ini terjadi, namun para ilmuan tidak mempertanyakan keberadaan evolusi.

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 yangterjadi dalam waktu yang lama. Evolusi kehidupan di planet ini terjadi baik secara gradual maupun dipertepat.

Dua model perubahan evolusi

Perubahan evolusi mikro menyebabkan alel-alel dalam sebuah populasi menjadi lebih umum atau lebih sedikit seiring waktu. Empat gaya evolusi mikro adalah seleksi alam, mutasi, aliran gen dan apungan genetik.

Seleksi alam mengadaptasi 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.

Mutasi adalah kemunculan alel baru secara spontan dan acak (kebetulan) yang merubah DNA mahluk individual. 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.

Aliran gen, atau migrasi, terjadi saat dua populasi berbagi alel. Campuran antara orang Belanda dan orang Jawa setelah orang Belanda bermigrasi ke Jawa adalah sebuah contoh aliran gen. Populasi campuran yang dihasilkan memiliki kombinasi alel yang baru.

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.