Bab 4: Perjalanan Luar Biasa Evolusi

Jawaban: B. Evolusi progresif pada adaptasi metabolisme dan regresif pada panjang sayap Pembahasan: Evolusi progresif terjadi ketika spesies mengalami perubahan yang mengarah pada pengembangan atau penyempurnaan karakteristik yang lebih kompleks atau lebih sesuai untuk lingkungan tertentu. Dalam kasus ini, peningkatan kemampuan metabolisme dan penebalan bulu menunjukkan perubahan adaptif yang menguntungkan dalam lingkungan bersuhu dingin, yang merupakan karakteristik evolusi progresif. Sementara itu, evolusi regresif merujuk pada hilangnya karakteristik yang dulunya berguna tetapi menjadi tidak menguntungkan dalam kondisi lingkungan yang berubah. Hilangnya atau pemendekan panjang sayap serangga tersebut akibat tekanan angin kencang adalah contoh dari evolusi regresif, karena fitur tersebut tidak lagi mendukung kelangsungan hidup mereka. Oleh karena itu, pernyataan yang paling tepat adalah opsi B, di mana spesies serangga tersebut menunjukkan evolusi progresif pada adaptasi metabolisme, yang meningkat untuk bertahan hidup di lingkungan dingin, serta evolusi regresif pada panjang sayap, yang berkurang akibat tekanan lingkungan yang berbahaya. Pilihan lain (A, C, D, dan E) tidak tepat karena tidak secara akurat menggambarkan jenis evolusi yang terjadi pada kedua karakteristik tersebut.

Jawaban yang benar: D. Erasmus Darwin dengan gagasan evolusi bertahap Pembahasan: Erasmus Darwin adalah salah satu tokoh yang memunculkan gagasan awal tentang evolusi bertahap. Dia percaya bahwa perubahan terjadi secara perlahan-lahan pada makhluk hidup sebagai respons terhadap kondisi lingkungan, yang kemudian diwariskan ke generasi berikutnya. Pendapat ini sesuai dengan gagasan evolusi bertahap dalam konteks perubahan spesies dari waktu ke waktu. Sebaliknya, Plato dengan konsep “dunia ideal” menyatakan bahwa variasi hanyalah penyimpangan dari bentuk ideal, dan Aristoteles mengembangkan konsep hierarki alam yang lebih fokus pada klasifikasi makhluk hidup daripada perubahan bertahap. Baron George Cuvier mengusulkan teori bencana alam yang menyebabkan kepunahan besar-besaran, sementara Copernicus berfokus pada teori heliosentris yang tidak relevan dengan evolusi. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah D.

Jawaban yang benar: A. Aristoteles mendukung stabilitas spesies, Cuvier mendukung teori bencana Pembahasan: Aristoteles mengembangkan pandangan tentang hierarki alam, yang menganggap bahwa setiap makhluk memiliki tempat tetap dalam tatanan yang stabil, tanpa perubahan signifikan dari waktu ke waktu. Pandangan ini mendukung gagasan tentang stabilitas spesies. Sebaliknya, Baron George Cuvier mengusulkan teori bencana yang menjelaskan perubahan spesies dan kepunahan akibat peristiwa alam yang dahsyat, bukan melalui proses perubahan bertahap. Pendekatan Cuvier ini menantang pandangan stabilitas yang absolut dalam penciptaan. Pilihan lain seperti Galileo, Copernicus, Erasmus Darwin, dan Plato tidak relevan atau tidak sesuai dengan konteks evolusi dan stabilitas spesies, sehingga jawaban yang benar adalah A.

Jawaban yang benar: C. Adaptasi paruh pada burung pipit menunjukkan adanya seleksi alam berdasarkan jenis makanan yang tersedia Pembahasan: Pengamatan Darwin terhadap burung-burung pipit di Kepulauan Galapagos menunjukkan bahwa variasi bentuk paruh mereka terkait erat dengan jenis makanan yang mereka konsumsi. Misalnya, Geospiza magnirostris memiliki paruh yang besar dan kuat untuk memecahkan biji keras, sedangkan Camarhyncus parvulus dan Camarhynchus pallidus memiliki paruh yang lebih kecil untuk menangkap serangga atau menghisap nektar. Darwin menyimpulkan bahwa perbedaan ini adalah hasil dari adaptasi terhadap lingkungan masing-masing, di mana seleksi alam memainkan peran penting dalam membentuk paruh burung pipit sesuai dengan sumber makanan yang tersedia. Dengan demikian, pilihan yang paling tepat adalah C, yang menekankan pentingnya seleksi alam dalam proses spesiasi dan adaptasi.

Jawaban yang benar: B. Perilaku adaptif pada Camarhynchus pallidus berkembang karena adanya variasi genetik yang memberikan keuntungan dalam mencari makanan Pembahasan: Pengamatan Darwin terhadap Camarhynchus pallidus yang menggunakan alat sederhana menunjukkan bahwa perilaku adaptif tersebut memberikan keuntungan dalam mendapatkan makanan yang sulit dijangkau oleh spesies lain. Hal ini mencerminkan adanya variasi genetik yang memberikan keuntungan adaptif dalam lingkungan tertentu. Dalam proses evolusi, perilaku adaptif yang memberikan keuntungan selektif cenderung dipertahankan dan diturunkan ke generasi berikutnya melalui seleksi alam. Oleh karena itu, pernyataan yang paling tepat adalah B, yang menunjukkan hubungan antara variasi genetik dan perilaku adaptif dalam konteks evolusi.

Jawaban yang benar: D. Malthus menekankan bahwa pertumbuhan populasi melebihi sumber daya, yang memicu persaingan dan seleksi alam Pembahasan: Thomas Malthus menyatakan bahwa populasi cenderung bertambah lebih cepat daripada kemampuan lingkungan untuk menyediakan sumber daya. Darwin menggunakan gagasan ini sebagai dasar bagi teorinya tentang seleksi alam, di mana individu-individu yang memiliki ciri-ciri adaptif yang lebih baik dalam bersaing untuk sumber daya cenderung bertahan hidup dan bereproduksi. Sehingga, dalam konteks evolusi, persaingan dan keterbatasan sumber daya adalah pemicu utama seleksi alam yang diusulkan Darwin. Pernyataan D adalah yang paling tepat karena menggambarkan hubungan langsung antara gagasan Malthus dan teori Darwin.

Jawaban yang benar: C. Proses geologis yang bertahap memungkinkan spesies mengalami adaptasi perlahan seiring perubahan lingkungan Pembahasan: Gagasan uniformitarianisme dari Charles Lyell menyatakan bahwa perubahan geologis terjadi secara bertahap dan konsisten sepanjang waktu. Darwin menerapkan gagasan ini pada biologi, dengan menyatakan bahwa adaptasi juga terjadi secara bertahap melalui seleksi alam. Ketika lingkungan berubah secara perlahan, spesies memiliki kesempatan untuk beradaptasi dengan perubahan tersebut melalui seleksi alami yang terjadi secara bertahap. Oleh karena itu, pilihan C adalah yang paling tepat karena menghubungkan perubahan geologis bertahap dengan proses adaptasi dan seleksi alam.

Jawaban yang benar: C. Prinsip uniformitarianisme dan gagasan Malthus menunjukkan bahwa perubahan bertahap dan persaingan populasi mendorong spesies untuk beradaptasi Pembahasan: Prinsip uniformitarianisme menyatakan bahwa perubahan terjadi secara bertahap, sementara gagasan Malthus menekankan bahwa persaingan terjadi ketika populasi melebihi sumber daya yang tersedia. Keduanya mendukung teori Darwin dengan menunjukkan bahwa perubahan lingkungan yang bertahap, bersama dengan persaingan populasi, menciptakan tekanan selektif yang mendorong spesies untuk beradaptasi. Oleh karena itu, pernyataan C adalah yang paling tepat, karena menggabungkan kedua prinsip ini untuk mendukung konsep seleksi alam Darwin.

Jawaban yang benar: C. Lamarck menyatakan bahwa perubahan terjadi sebagai respons terhadap lingkungan, sedangkan Darwin menyatakan bahwa perubahan terjadi melalui seleksi alami berdasarkan variasi yang ada Pembahasan: Lamarck mengemukakan teori use and disuse, di mana perubahan pada makhluk hidup terjadi sebagai respons langsung terhadap kebutuhan atau lingkungan. Misalnya, jerapah memperpanjang lehernya melalui peregangan terus-menerus untuk mencapai dedaunan, dan karakteristik yang diperoleh ini diwariskan ke keturunannya. Sebaliknya, Darwin menyatakan bahwa variasi sudah ada dalam suatu populasi, dan melalui seleksi alam, variasi yang lebih menguntungkan bertahan dan diwariskan. Dengan demikian, pernyataan C yang menekankan perbedaan mekanisme perubahan antara teori Lamarck dan teori Darwin adalah yang paling tepat.

Jawaban yang benar: D. Weismann berpendapat bahwa pewarisan sifat hanya terjadi melalui sel germinal, sedangkan Darwin menyatakan bahwa pewarisan sifat dapat terjadi melalui perubahan adaptif Pembahasan: Weismann dengan tegas menolak gagasan Lamarck dan mengemukakan teori plasma germinal, yang menyatakan bahwa hanya perubahan dalam sel germinal yang dapat diwariskan kepada keturunan. Ini berbeda dengan teori Darwin, yang menyatakan bahwa perubahan dalam karakteristik adaptif yang memberi keuntungan dapat diwariskan melalui mekanisme seleksi alam. Oleh karena itu, pernyataan D adalah yang paling tepat karena menggambarkan perbedaan mendasar dalam mekanisme pewarisan sifat antara Weismann dan Darwin.

Jawaban yang benar: A. Lamarck percaya bahwa perubahan sel somatik dapat diwariskan, sementara Weismann percaya bahwa perubahan sel germinal adalah satu-satunya yang diwariskan Pembahasan: Lamarck berpendapat bahwa karakteristik yang diperoleh selama hidup, yang merupakan hasil adaptasi terhadap lingkungan, dapat diwariskan melalui sel somatik. Weismann, di sisi lain, menunjukkan bahwa perubahan dalam sel somatik tidak akan mempengaruhi keturunan karena hanya informasi genetik dalam sel germinal yang dapat diwariskan. Eksperimen Weismann dengan tikus yang memotong ekor mereka secara turun-temurun dan menunjukkan bahwa keturunannya masih memiliki ekor normal merupakan bukti kuat yang mendukung teori Weismann. Dengan demikian, pernyataan A adalah yang paling tepat karena menyoroti perbedaan mendasar dalam konsep pewarisan sifat antara Lamarck dan Weismann.

Jawaban yang benar: B. Seleksi alam mendukung ngengat berwarna gelap, yang memungkinkan gen terkait warna gelap menjadi lebih sering muncul di generasi berikutnya Pembahasan: Studi kasus ngengat Biston betularia adalah contoh klasik tentang pengaruh lingkungan terhadap frekuensi gen dalam populasi melalui proses seleksi alam. Sebelum Revolusi Industri, ngengat berwarna terang lebih mampu bertahan karena berkamuflase di batang pohon yang cerah, sehingga lebih sedikit dimangsa oleh predator. Namun, setelah perubahan lingkungan yang disebabkan oleh polusi, ngengat berwarna gelap menjadi lebih dominan karena mampu berkamuflase di pohon yang gelap akibat jelaga. Seleksi alam mendukung kelangsungan hidup ngengat berwarna gelap, yang mengakibatkan frekuensi gen warna gelap meningkat di populasi. Jawaban B adalah yang paling tepat karena menjelaskan hubungan antara perubahan lingkungan, seleksi alam, dan peningkatan frekuensi gen tertentu dalam populasi.

Jawaban yang benar: B. Bakteri yang resisten memiliki mutasi genetik yang menguntungkan yang diwariskan ke generasi berikutnya, meningkatkan frekuensi gen resistensi di populasi Pembahasan: Proses seleksi alam berdasarkan resistensi terjadi ketika bakteri dengan gen resistensi antibiotik bertahan hidup dalam lingkungan yang mengandung antibiotik, sedangkan bakteri yang tidak memiliki gen ini mati. Bakteri yang resisten cenderung lebih banyak bereproduksi, dan gen resistensi ini diwariskan kepada keturunannya. Seiring waktu, frekuensi gen resistensi dalam populasi meningkat, membuat bakteri resisten menjadi lebih dominan. Antibiotik itu sendiri tidak mengubah gen bakteri, tetapi bertindak sebagai tekanan selektif yang menentukan individu mana yang akan bertahan hidup dan bereproduksi. Oleh karena itu, jawaban B adalah yang paling tepat karena menjelaskan proses resistensi bakteri dalam konteks seleksi alam.

Jawaban yang benar: D. Struktur homolog menunjukkan adanya nenek moyang yang sama yang memiliki pola dasar tulang yang diwariskan dan dimodifikasi dalam proses evolusi Pembahasan: Struktur homolog, seperti sayap burung, sirip paus, dan lengan manusia, menunjukkan pola dasar tulang yang mirip, yang menunjukkan adanya nenek moyang yang sama. Kesamaan ini mencerminkan bahwa pola dasar tulang tersebut diwariskan dari nenek moyang dan kemudian dimodifikasi melalui proses adaptasi dan evolusi untuk menjalani fungsi yang berbeda. Pilihan D adalah yang paling tepat karena menekankan pada asal evolusi yang sama dari struktur homolog.

Jawaban yang benar: C. Kesamaan pada tahap embrio menunjukkan bahwa spesies vertebrata berbagi nenek moyang yang sama dengan pola perkembangan dasar yang diwariskan Pembahasan: Perbandingan embriologi mengamati kesamaan struktural dalam tahap-tahap awal perkembangan embrio dari berbagai spesies, yang menunjukkan adanya pola dasar yang diwariskan dari nenek moyang yang sama. Kesamaan ini menunjukkan hubungan evolusi di antara spesies vertebrata, karena pola perkembangan dasar diwariskan dari generasi ke generasi. Oleh karena itu, pernyataan C adalah yang paling tepat karena mendukung konsep bahwa spesies vertebrata berbagi nenek moyang yang sama.

Jawaban yang benar: B. Kesamaan fisiologis pada mamalia menunjukkan adanya pola dasar yang diwariskan dari nenek moyang bersama dengan modifikasi untuk memenuhi kebutuhan spesifik Pembahasan: Perbandingan fisiologi memungkinkan ilmuwan untuk melihat bagaimana sistem tubuh, seperti peredaran darah, menunjukkan kesamaan antarspesies karena pola dasar tersebut diwariskan dari nenek moyang bersama. Meskipun ada kesamaan dasar, berbagai spesies mamalia telah mengalami modifikasi fisiologis untuk beradaptasi dengan kebutuhan metabolisme dan lingkungan yang berbeda. Hal ini mendukung konsep evolusi melalui pola dasar yang diwariskan dan dimodifikasi. Oleh karena itu, jawaban B adalah yang paling tepat.

Jawaban yang benar: C. Variasi kecil dalam urutan asam amino menunjukkan adanya nenek moyang yang sama dengan modifikasi kecil yang terjadi selama evolusi Pembahasan: Perbandingan biokimia, seperti urutan asam amino dalam sitokrom c, menunjukkan bahwa spesies yang lebih dekat secara evolusi memiliki lebih sedikit perbedaan dalam urutan biokimia mereka. Variasi kecil ini mencerminkan adanya nenek moyang yang sama, dengan modifikasi yang terjadi seiring waktu akibat mutasi dan seleksi alam. Temuan ini mendukung gagasan evolusi yang didasarkan pada kesamaan biokimia yang diwariskan dari nenek moyang bersama. Oleh karena itu, jawaban C adalah yang paling tepat.

Jawaban yang benar: A. 0,4 Pembahasan: Diketahui: 64% dari populasi menunjukkan warna sisik dominan. Ini berarti bahwa p² + 2pq = 0,64, di mana: p² = frekuensi individu dengan genotipe AA 2pq = frekuensi individu dengan genotipe Aa Genotipe resesif aa memiliki frekuensi q² = 1 - 0,64 = 0,36. q = √q² = √0,36 = 0.6 p + q = 1 p = 1 - q p = 1 - 0,6 p = 0,4 Frekuensi alel dominan A dalam populasi adalah 0,4.

Jawaban yang benar: B. 42% Pembahasan: - Gen T = ekor panjang (dominan) - Gen t = ekor pendek (resesif) - 9% dari populasi memiliki ekor pendek, yaitu genotipe tt. - Dalam bentuk desimal, frekuensi genotipe tt (q²) = 0,09. Langkah-langkah Perhitungan: 1. Cari frekuensi alel resesif (q): $q=\sqrt{q^2}$ $=\sqrt{0,09}$ $=0,3$ 2. Cari frekuensi alel dominan (p): $p=1-q=1-0,3=0,7$ 3. Hitung frekuensi genotipe heterozigot (2pq): $2pq=2\times p\times q=2\times 0,7\times 0,3=0,42$ 4. Persentase kucing yang heterozigot (Tt): $0,42\times 100=42\%$ Maka, Persentase kucing liar yang heterozigot (Tt) dalam populasi tersebut adalah 42%.

Jawaban yang benar: B. 9% Pembahasan: Diketahui bahwa frekuensi alel B adalah 0,7 dan frekuensi alel b adalah 0,3. Dalam kondisi keseimbangan Hardy-Weinberg, persentase burung dengan bulu putih (genotipe bb) adalah: q2=(0,3)2=0,09q² = (0,3)² = 0,09 Persentase burung dengan bulu putih dalam populasi adalah 9%. Jadi, jawaban yang benar adalah B.

Jawaban yang benar: B. Perubahan frekuensi alel ini merupakan contoh dari hanyutan genetik yang terjadi karena ukuran populasi yang kecil Pembahasan: Perubahan frekuensi alel dalam populasi kecil yang terjadi secara acak tanpa adanya tekanan seleksi tertentu adalah contoh klasik dari hanyutan genetik (genetic drift). Hanyutan genetik terjadi ketika frekuensi alel berubah dari generasi ke generasi dalam populasi yang kecil karena faktor kebetulan. Tidak ada aliran gen yang terlibat karena populasi terisolasi, dan tidak ada bukti adanya seleksi alam atau perkawinan tidak acak yang signifikan. Oleh karena itu, pilihan B adalah yang paling tepat.

Jawaban yang salah: D. Aliran gen ini tidak akan mempengaruhi frekuensi alel di kedua populasi karena tekanan seleksi tetap konstan Pembahasan: Aliran gen (gene flow) adalah pergerakan alel antar populasi melalui pertukaran genetik. Fenomena ini dapat meningkatkan keragaman genetik dan homogenitas di antara populasi yang sebelumnya terisolasi. Meskipun tekanan seleksi mungkin tetap konstan, aliran gen akan mempengaruhi frekuensi alel karena memperkenalkan alel baru atau menyebarkan alel yang ada di antara populasi. Oleh karena itu, pernyataan D adalah salah, karena aliran gen akan mempengaruhi frekuensi alel meskipun tekanan seleksi tidak berubah.

Jawaban yang benar: B. Perubahan lingkungan ini menyebabkan isolasi ekogeografi yang berkontribusi pada terbentuknya spesies baru Pembahasan: Isolasi ekogeografi terjadi ketika populasi dipisahkan secara fisik oleh penghalang geografis, seperti tebing, gunung, sungai, atau danau. Dalam kasus ini, gempa menyebabkan terbentuknya tebing yang memisahkan kedua populasi burung. Pemisahan geografis ini menghambat aliran gen antar populasi dan dapat mengarah pada pembentukan spesies baru setelah periode waktu yang panjang. Isolasi ini bukanlah hasil dari perubahan perilaku, musim, atau mekanik, tetapi lebih karena faktor geografis. Oleh karena itu, pilihan B adalah yang paling tepat.

Jawaban yang benar: D. Isolasi musim mencegah perkawinan antara kedua spesies karena waktu berkembang biak yang berbeda Pembahasan: Isolasi musim (temporal isolation) terjadi ketika dua spesies yang berada di habitat yang sama memiliki waktu berkembang biak yang berbeda. Dalam kasus ini, kedua spesies katak hidup di habitat yang sama tetapi berkembang biak pada waktu yang berbeda dalam satu musim hujan. Hal ini menyebabkan pemisahan reproduktif dan mencegah terjadinya perkawinan antara kedua spesies tersebut, meskipun mereka berbagi habitat yang sama. Oleh karena itu, pilihan D adalah yang paling tepat.

Jawaban yang benar: C. Kedua spesies dipisahkan oleh isolasi perilaku yang disebabkan oleh perbedaan dalam sinyal kawin Pembahasan: Isolasi perilaku (behavioral isolation) terjadi ketika dua spesies memiliki perbedaan dalam perilaku kawin, seperti sinyal atau panggilan kawin. Dalam kasus ini, kedua spesies serangga memiliki pola panggilan kawin yang berbeda, sehingga mereka tidak saling mengenali sebagai pasangan potensial. Ini adalah bentuk isolasi perilaku yang mencegah terjadinya perkawinan antar spesies meskipun mereka memiliki struktur reproduksi yang mirip. Oleh karena itu, pilihan C adalah yang paling tepat.