1. Adaptation
1.1. Definition
1.1.1. Akumulasi dari perubahan-perubahan yang menguntungkan
1.1.2. Adaptasi pada mikroba adalah perubahan genetik dan fisiologis yang memungkinkan mereka bertahan hidup dan berkembang di lingkungan yang berubah atau menantang, seperti mutasi, transfer gen, dan perubahan perilaku
1.1.3. *Proses evolusioner* ketika suatu spesies menjadi lebih baik kemampuannya untuk hidup di dalam relung mereka
1.2. Miskonsepsi
1.2.1. Penggunaan kata *adaptation* atau adaptasi seringkali digunakan sebagai produk dari adaptasi. Untuk membedakan proses dengan produk, digunakan istilah *adaptive traits* atau sifat adaptif.
1.3. *Adaptive traits*
1.3.1. 1) Structural: *shape, armament, body covering*
1.3.2. 2) *Behavioral: vocalizations, mating rituals*
1.3.3. 3) *Physiological: making venom, phototropism, slime production*
1.4. *Adaptive traits in microbes*
1.4.1. 1) Resistensi antibiotik
1.4.2. 2) Pembentukan biofilm
1.4.3. 3) Pembentukan spora
1.4.4. 4) Metabolisme yang fleksibel
1.4.5. 5) *Quorum sensing*
1.5. *Examples of microbial adaptations to environments*
1.5.1. Contohnya pada *E. coli*, ia menghasilkan molekul adhesi sebagai bentuk adaptasi agar dapat menempel pada jaringan maupun sel dari inangnya sehingga dapat menggangu reseptor spesifik pada permukaan sel
1.5.2. Contohnya pada *Neisseria gonorrhoeae*, ia mengubah permukaan antigen mereka untuk mencegah respons sistem imun
1.6. Mekanisme yang memengaruhi
1.6.1. Seleksi Alam
1.6.2. *Genetic drift*
1.6.3. Seleksi buatan/ artifisial
1.6.4. *Founder effect*
1.6.5. *Bottleneck effect*
1.6.6. *Horizontal gene transfer* *(only in microbes)*
1.7. Perannya dalam Evolusi
1.7.1. Merupakan hasil dari "penyaringan" seperti seleksi alam
2. Speciation
2.1. Definition
2.1.1. Pemisahan suatu spesies yang disebabkan oleh isolasi geografis maupun oleh mekanisme lainnya.
2.1.2. Proses evolusi suatu spesies mikroba baru yang digerakkan oleh *genetic changes, environmental pressures* dan *isolation mechanisms. *
2.2. Jenis
2.2.1. Spesiasi Peripatrik: Terjadi ketika populasi kecil terisolasi di pinggiran habitat dan mengalami evolusi cepat karena pengaruh drift genetik.
2.2.2. Spesiasi Alopatrik: Terjadi ketika populasi terpisah secara geografis dan berevolusi menjadi spesies baru akibat isolasi fisik.
2.2.3. Spesiasi Simpatrik: Terjadi di wilayah yang sama, di mana spesies baru muncul karena perbedaan ekologis atau perilaku meskipun tanpa isolasi fisik.
2.2.4. Spesiasi Parapatrik: Terjadi ketika populasi yang berdekatan mengalami adaptasi pada kondisi lingkungan yang berbeda, dengan kontak terbatas antara populasi.
2.3. *Mechanisms leading to speciation*
2.3.1. *Genetic Drift*
2.3.1.1. Perubahan acak dalam frekuensi alel, terutama pada populasi kecil, dapat menyebabkan divergensi genetik seiring waktu, yang berkontribusi pada spesiasi
2.3.2. *Ecological Differentiation*
2.3.2.1. Populasi beradaptasi terhadap kondisi lingkungan atau relung ekologi yang berbeda, yang mengarah pada evolusi yang berbeda dan pembentukan spesies baru
2.3.3. *Reproductive isolations*
2.3.3.1. Perbedaan perilaku, waktu, atau genetik mencegah terjadinya perkawinan silang antara populasi, yang mengarah pada perkembangan spesies yang berbeda (spesiasi simpatrik).
2.3.4. *Geographic Isolation*
2.3.4.1. Penghalang fisik memisahkan populasi, mencegah aliran gen dan memungkinkan mereka berevolusi secara independen (spesiasi alopatrik).
2.4. Perannya dalam Evolusi
2.4.1. Hasil dari proses seleksi alam dan adaptasi dalam jangka panjang *(long term results)*
3. Natural Selection
3.1. *Definition & Principle*
3.1.1. Merupakan suatu mekanisme yang menggerakkan evolusi suatu populasi dari waktu ke waktu
3.1.2. Proses ketika organisme yang diwariskan karakteristik yang menguntungkan akan cenderung lebih sukses dalam reproduksi.
3.1.3. Terjadi untuk menghasilkan adaptasi yang sama pada spesies yang berbeda di dalam lingkungan yang serupa *(similar environment)* -> *convergent evolution *
3.2. Mekanisme
3.2.1. 1) Keturunan (*offspring*) memiliki "sedikit" variasi genetik dari orang tuanya
3.2.2. 2) Tekanan lingkungan (*environmental pressures*) meliputi kelimpahan makanan, air, dan keamanan, akan menciptakan kompetisi terhadap sumber daya
3.2.3. 3) Beberapa individu merupakan kompetitor yang baik sebab sifat yang diwariskannya. Hal ini disebut sebagai *fitness*, seberapa cocok atau *fit * individu tersebut di dalam relungnya.
3.2.4. 4) *Successful Reproduction* dan mewariskan karakteristiknya ke generasi selanjutnya
3.3. Jenis-Jenis
3.3.1. *Directional Selection*
3.3.1.1. Satu fenotipe ekstrim (di salah satu ujung spektrum) lebih disukai atau diuntungkan dibandingkan fenotipe intermediet.
3.3.1.2. Seleksi ini mengarahkan perubahan karakteristik populasi ke arah tertentu
3.3.1.3. Contoh: Perubahan populasi *peppered moth* akibat revolusi industri di Manchester
3.3.2. *Stabilizing selection*
3.3.2.1. Fenotipe intermediet atau fenotipe rata-rata (di bagian tengah spektrum) lebih disukai atau diuntungkan
3.3.2.2. Seleksi ini mengurangi variasi dalam populasi dan menjaga karakteristik yang sudah ada
3.3.2.3. Contoh: Pada merak, ekor yang tidak terlalu besar dan tidak terlalu kecil lebih disukai sebab ekor yang terlalu kecil sulit memikat lawan jenis sedangkan ekor yang terlalu besar membuatnya mudah dikenali predator dan menyulitkan untuk terbang
3.3.3. *Diversifying selection or Disruptive selection*
3.3.3.1. Kedua fenotipe ekstrim (di kedua ujung spektrum) disukai atau diuntungkan secara bersamaan.
3.3.3.2. Selesks ini menyebabkan populasi terpecah menjadi dua kelompok dengan sifat-sifat yang sangat berbeda.
3.3.3.3. Contoh: Kasus *rock pocket mice*, tikus dengan warna coklat dan hitam ldapat bertahan hidup setelah terjadi erupsi sedangkan *intermediet mice yakni berwarna abu atau bercampur warna coklat-hitam akan ebih sulit bertahan hidup
3.4. *Examples of microbial natural selection*
3.4.1. Contoh seleksi alam pada mikroba adalah resistensi antibiotik pada bakteri. Bakteri yang memiliki mutasi resistensi bertahan dan berkembang biak, sehingga populasi akhirnya menjadi lebih resisten terhadap antibiotik.
3.4.2. Contoh lain seleksi alam pada mikroba adalah kemampuan bakteri untuk memetabolisme laktosa. Pada lingkungan dengan laktosa sebagai sumber makanan utama, bakteri dengan gen yang memungkinkan mereka memetabolisme laktosa akan bertahan dan berkembang biak, sementara yang tidak memiliki gen tersebut akan tersingkir.
3.5. Perannya dalam evolusi
3.5.1. *Filtering the change:* perubahan-perubahan yang terjadi (baik perubahan internal seperti mutasi atau perubahan lingkungan seperti kekeringan) akan difilter atau disaring oleh seleksi alam