Apakah hubungan antara evolusi dengan hukum Hardy Weinberg?

Ada usul agar artikel digabungkan dengan Asas Hardy-Weinberg. (Diskusikan)

Prinsip Hardy–Weinberg, juga dikenal sebagai Persamaan, model, teorema, atau hukum, Hardy–Weinberg, menyatakan bahwa alel dan frekuensi genotipe dalam suatu populasi akan tetap konstan dari generasi ke generasi tanpa adanya pengaruh evolusioner yang lain. Pengaruh-pengaruh ini termasuk pasangan yang sempurna, mutasi, seleksi, Hanyutan Genetik, Aliran Gen dan kemudi Meiosis. Karena satu atau lebih dari pengaruh-pengaruh ini biasanya hadir di sebuah populasi nyata, prinsip Hardy–Weinberg menjelaskan kondisi ideal terhadap efek dari pengaruh-pengaruh di atas dapat dianalisis.

Proporsi Hardy–Weinberg untuk dua alel: sumbu horisontal menunjukkan dua frekuensi alel yaitu p dan q dan sumbu vertikal menunjukkan diharapkan Frekuensi Genotip. Setiap baris menunjukkan salah satu dari tiga kemungkinan genotipe.

G. H. Hardy

Dalam kasus yang paling sederhana dari satu lokus dengan dua alel dilambangkan A dan a dengan frekuensi $f(A) = p$ dan $f(a) = q$ , masing-masing, diharapkan genotipe frekuensi adalah $f(AA) = p2$ untuk AA homozigot, $f(aa) = q2$ untuk aa homozigot, dan $f(Aa) = 2pq$ untuk heterozigot. Genotipe proporsi p2, 2pq, dan q2 yang disebut proporsi Hardy–Weinberg. Perhatikan bahwa jumlah dari semua frekuensi genotipe dari kasus ini adalah Teorema Binomial dari kuadrat jumlah p dan q, dan karena kasus ini merupakan kasun penjumlahan, maka, total dari semua kemungkinan harus sama dengan 1. Oleh karena itu, $(p + q)2 = p2 + 2pq + q2 = 1$ .Jawaban Realistis solusi dari persamaan ini adalah $q = 1 - p$ .

Jika penyatuan gamet untuk menghasilkan generasi berikutnya adalah acak, hal ini dapat ditunjukkan bahwa frekuensi baru $f'$ dituliskan ${\displaystyle }$

dan

{\displaystyle }

. Artinya, alel frekuensi adalah konstan antara generasi.

Prinsip ini dinamai G. H. Hardy dan Wilhelm Weinberg, yang pertama kali ditunjukkan secara matematis.

Mempertimbangkan jumlah penduduk diploid berumah satu,di mana masing-masing organisme menghasilkan jantan dan gamet betina pada frekuensi yang sama, dan memiliki dua alel pada setiap lokus gen. Organisme mereproduksi secara random uni gamet (model populasi"gen pool"). Lokus pada populasi ini memiliki dua alel yaitu A dan a, yang terjadi dengan frekuensi awal, masing-masing $f0(A) = p$ dan $f0(a) = q$ .[1] frekuensi alel pada masing-masing generasi diperoleh dengan penggabungan bersama-sama alel dari masing-masing genotipe dari generasi yang sama sesuai dengan yang diharapkan kontribusi dari genotipe homozigot dan heterozigot, yaitu 1 dan 1/2:

Tujuh asumsi yang mendasari persamaan Hardy–Weinberg adalah sebagai berikut:[2]

organisme tersebut adalah diploid
hanya bereproduksi secara seksual
generasi yang tak tumpang tindih
kawin acak
ukuran populasi tak berhingga
alel frekuensi yang sama pada kedua jenis kelamin
tidak ada migrasi, mutasi atau seleksi alam

Asumsi-asumsi penyimpangan Hardy–Weinberg yang dapat menyebabkan penyimpangan dari ekpektasi. Bagaimana hal ini mempengaruhi populasi tergantung pada asumsi-asumsi yang dilanggar.

Kawin acak. HWP (PHW) Menyatakan populasi akan diberikan frekuensi genotip (disebut proporsi Hardy–Weinberg) setelah satu generasi kawin acak dalam populasi. Ketika asumsi kawin acak asumsi ini dilanggar, penduduk tidak akan memenuhi proporsi Hardy–Weinberg. Penyebab umum dari perkawinan non-random adalah perkawinan sekerabat, yang menyebabkan peningkatan homozigositas untuk semua gen.

Jika populasi melanggar salah satu dari empat asumsi berikut, populasi tersebut dapat memenuhi proporsi Hardy–Weinberg setiap generasi, tapi frekuensi alel akan berubah dari waktu ke waktu.

Seleksi, secara umum, penyebab alel frekuensi untuk berubah sering cukup pesat. Sedangkan Seleksi terarah akhirnya menyebabkan hilangnya semua alel kecuali beberapa bentuk pilihan, seperti seleksi penstabilan, mengarah ke Persamaan tanpa kehilangan alel.
Mutasi akan memiliki efek yang sangat halus efek pada frekuensi alel. Tingkat mutasinya dari urutan 10-4 sampai 10-8, dan perubahan frekuensi alel akan menjadi urutan yang sama. Mutasi Berulang akan mempertahankan alel dalam populasi, bahkan jika seleksi kuat melawan mereka.
Migrasi genetik yang menghubungkan dua atau lebih populasi bersama-sama. Secara umum, frekuensi alel akan menjadi lebih homogen antara populasi. Beberapa model untuk migrasi inheren mencakup nonrandom kawin (efek Wahlund efek, misalnya). Untuk model-model, Hardy–Weinberg proporsi biasanya tidak akan berlaku.
Ukuran populasi kecil dapat menyebabkan perubahan acak pada frekuensi alel. Hal ini disebabkan sampling efek, dan disebut Hanyutan Genetik. Sampling efek yang paling penting ketika alel hadir dalam sejumlah kecil eksemplar.

^ Istilah frekuensi biasanya mengacu pada jumlah atau jumlah, tetapi dalam konteks ini, itu adalah identik dengan probabilitas.
^ Hartl DL, Clarke AG (2007) prinsip-Prinsip dari genetika populasi.

Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Prinsip_Hardy–Weinberg&oldid=18283948"

Evolusi dan Klasifikasi

Sejak Darwin mengemukakan teori evolusi dalam buku Origin of Species pada 1859, telah banyak penemuan dan kemajuan dalam bidang Biologi. Bagaimana dengan teori evolusi? Adakah kemajuan yang telah dicapai?

Sistematika merupakan suatu pendekatan analisis terhadap keragaman makhluk hidup dan hubungan evolusi antarorganisme. Adapun hubungan evolusi antarkelompok organisme ini dikenal dengan filogeni. Sejak Darwin, sistematika memiliki tujuan selain pengaturan kelompok makhluk hidup secara sederhana, yaitu untuk membuat klasifikasi yang mencerminkan hubungan evolusi antarmakhluk hidup. Oleh karena itu, dibuat suatu sistem klasifikasi yang memperlihatkan hubungan evolusi antarmakhluk hidup. Perhatikan gambar hubungan evolusi dan klasifikasi berikut ini.

Sebuah pohon filogenetik pada Ordo Carnivora.
Pohon filogenetik ini memperlihatkan hubungan antara klasifikasi dan filogeni

Klasifikasi tersebut telah beberapa kali mengalami perubahan mulai dari penamaan spesies, pengelompokkan genus, familia, filum, bahkan perubahan tingkat kingdom. Selama beberapa tahun, banyak rancangan yang telah diajukan untuk mengklasifikasikan makhluk hidup ke dalam kingdom. Mulai dari klasifikasi dua kingdom hingga klasifikasi lima kingdom yang diajukan Robert H. hittaker pada 1969.

Para ilmuwan biasanya menggunakan pohon filogenetik untuk menggambarkan hipotesis tentang sejarah evolusi spesies seperti Gambar diatas. Diagram bercabang ini memperlihatkan hierarki klasifikasi kelompok makhluk hidup ke dalam kelompok yang lebih kecil.

Perlu diingat bahwa pola klasifikasi yang dibuat bukanlah pengelompokkan secara alami, melainkan buatan manusia. Klasifikasi dibuat manusia berdasarkan perbedaan dan persamaan morfologi, fisiologi, cara reproduksi, dan ciri lainnya. Pada akhir abad ke-20, perkembangan Biologi Molekular mencapai kemajuan yang cukup baik. Para ilmuwan telah dapat membedakan dan membandingkan spesies serta kedekatan secara evolusi melalui pendekatan molekular. Pada tingkat molekular, kedekatan antara dua spesies sesuai dengan akumulasi perbedaan genom kedua spesies tersebut.

Semakin dekat kekerabatan antara dua spesies, semakin mirip urutan DNA yang dimiliki keduanya sehingga biologi molekular dianggap sebagai alat yang tepat untuk sistematika. Oleh karena itu, muncul sistematika molekular yang membandingkan asam nukleat dan molekul lain untuk menduga kekerabatan dan sejarah evolusi.

Pengurutan DNA menjadi alat penting dalam sistematika molekular. (a) Seorang Ilmuwan sedang membandingkan hasil pengurutan DNA.

(b) Hasil pengurutan DNA.

Sistem klasifikasi lima kingdom merupakan salah satu usaha manusia untuk mengelompokkan keanekaragaman makhluk hidup ke dalam sebuah pola yang baik dan mencerminkan sejarah evolusi.

Pada akhir dekade, penelitian molekular menemukan berbagai kejanggalan dalam sistem lima kingdom dan para ilmuwan telah mengajukan berbagai klasifikasi baru, mulai dari klasifikasi 6 kingdom hingga belasan kingdom. Perdebatan terjadi hingga akhirnya dicapai persetujuan bersama bahwa kingdom kehidupan dapat dikelompokkan dalam tiga kelompok klasifikasi yang lebih tinggi, disebut domain (Campbell, 2006: 310).

Klasifikasi tiga domain diajukan oleh Carl oese pada 1990 yang menekankan pembagian prokariot menjadi dua kelompok yang awalnya disebut Eubacteria dan Archaebacteria. Bukti molekular dan seluler mengindikasikan bahwa dua keturunan prokariot (Bacteria dan Archaebacteria) berevolusi secara terpisah pada awal evolusi kehidupan. Bukti molekular juga mengindikasikan Archaebacteria memiliki kekerabatan lebih dekat dengan eukariot. Akhirnya, terbentuklah tiga domain kehidupan, yaitu Bacteria, Archaea, dan Eukarya, perhatikan gambar berikut.

Klasifikasi tiga domain

Hingga kini, klasifikasi tiga domain sedang dikembangkan bersamasama oleh para ilmuwan. Para ilmuwan bekerjasama mengidentifikasi setiap spesies melalui metode molekular untuk mengungkap jejak sejarah Evolusi kehidupan.

Evolusi secara genetika dapat diartikan sebagai perubahan frekuensi alel gen dalam populasi. Berdasarkan hal ini, kemungkinan evolusi melalui perubahan alel gen dapat diprediksi. Pada 1908, dua orang peneliti, George H. Hardy dan Wilhelm Weinberg, secara terpisah menyadari bahwa meskipun segregasi dan rekombinasi gen selama reproduksi menyebabkan variasi antarketurunan, hal tersebut tidak akan mengubah frekuensi relatif gen. Berdasarkan hal tersebut, mereka merumuskan syarat-syarat kondisi yang menyebabkan frekuensi gen dalam populasi tetap sama.

Syarat-syarat tersebut kini dikenal dengan Hukum Hardy- Weinberg. Menurut hukum ini, frekuensi relatif gen dalam populasi akan tetap sama dari generasi ke generasi, jika:

populasi berukuran besar;
tidak terjadi mutasi;
semua genotipe memiliki peluang yang sama;
tidak terjadi migrasi pada lungkang gen (gene pool);
semua perkawinan dalam populasi terjadi secara acak.

Syarat-syarat tersebut dapat juga disebut sebagai syarat evolusi tidak terjadi. Jika syarat ini terpenuhi, evolusi tidak terjadi.

Hukum Hardy- einberg juga dapat dijadikan dasar untuk menghitung frekuensi genotipe yang berbeda dalam lungkang gen yang stabil. Misalkan, Anda seorang ahli genetika yang mempelajari sifat warna bunga yang dipengaruhi oleh dua alel A dan a, yang mengikuti aturan dominansi sederhana pada satu lokus. Gen A mengatur warna bunga merah dan gen a mengatur warna bunga putih. Setelah melakukan survei di alam, didapatkan fenotipe bunga putih (aa) hanya 4%, adapun sisanya 96% bunga warna merah bergenotipe AA atau Aa.