Asus Maizar Suryanto Evolusi (dalam kajian biologi) berarti perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya. Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama: variasi, reproduksi, dan seleksi. Sifatsifat yang menjadi dasar evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan kepada keturunan suatu makhluk hidup dan menjadi bervariasi dalam suatu populasi Teori Generasi spontan Disebut juga teori Abiogenesis pelopornya Yunani Kuno ARISTOTELES (384-322 SM) diperkuat oleh Anthony van Leenwenhoek (abad ke 18) penemu mikroskop (jasad renik berasal dari air bekas rendaman jerami). Aristoteles, mendasari gagasan evolusi dengan metafisika, yaitu alam mengalami perubahan dari bentuk sederhana menjadi bentuk yang lebih kompleks dan sempurna. Kapan dimana dan dengan cara bagaimana kehidupan di bumi ini berawal? adalah pertanyaan yang terus menggoda para ilmuwan. Berbagai teori asal-usul kehidupan telah disusun oleh para pakar tetapi belum ada satupun teori yang diterima secara memuaskan oleh semua pihak. Teori tentang asal-usul kehidupan : 1. Kehidupan diciptakan oleh zat supranatural (ghalib) pada saat istimewa (teori kreasi khas) 2. Kehidupan muncul dari benda tak hidup pada berbagai kesempatan (teori generatio spontanea) 3. Kehidupan tidak berasal-usul (keadaan mantap) 4. Kehidupan datang di planet ini dari mana saja (teori kosmozoan) 5. Kehidupan muncul berdasar hukum fisika-kimia (evolusi biokimia) Kita akan membahas teori no. 2 (teori generatio spontanea) dan teori no. 5 (evolusi biokimia). Beberapa ahli berusaha mengadakan penelitian untuk menyangkal teori generatio spontanea antara lain FRANSCESCO REDI, SPALLANZANI DAN LOUIS PASTEUR. Percobaan Redi dan Spallanzani masih belum dapat menumbangkan teori generatio spontanea karena benda mati memerlukan gaya hidup dan gaya hidup pada percobaan Spallanzani dan Redi tidak dapat melakukan fungsinya. Pasteur mencoba memperbaiki percobaan Spallanzani dengan menggunakan tabung kaca berbentuk leher angsa atau huruf S untuk menutup labu walaupun labu tersumbat udara sebagai "sumber gaya hidup" dapat masuk ke dalam labu. Dengan percobaan ini Pasteur berhasil menumbangkan teori generatio spontanea. Evolusi Kimia Menerangkan bahwa terbentuknya senyawa organik terjadi secara bertahap dimulai dari bereaksinya bahan-bahan anorganik yang terdapat di dalam atmosfer primitif dengan energi halilintar membentuk senyawa-senyawa organik kompleks. STANLEY MILLER mencoba mensimulasikan kondisi atmosfer purba di dalam skala laboratorium. Miller memasukkan gas H2, CH4 (metan), NH3 (amonia) dan air ke dalam alat. Air dipanasi sehingga uap air bercampur dengan gasgas tadi. Sebagai sumber energi yang bertindak sebagai "halilintar" agar gas-gas dan uap air bereaksi, digunakan lecutan aliran listrik tegangan tinggi. Ternyata timbul reaksi, terbentuk senyawasenyawa organik seperti asam amino, adenin dan gula sederhana seperti ribosa. Hasil percobaan di atas memberi petunjuk bahwa satuan-satuan kompleks di dalam sistem kehidupan seperti lipid, gula, asam amino, nukleotida dapat terbentuk di bawah kondisi abiotik. YANG MENJADI MASALAH UTAMA ADALAH BELUM DAPAT TERJAWABNYA BAGAIMANA MEKANISME PERALIHAN DARI SENYAWA KOMPLEKS MENJADI MAKHLUK HIDUP YANG PALING SEDERHANA. Evolusi Biologi Alexander Oparin mengemukakan di dalam atmosfer primitif bumi akan timbul reaksireaksi yang menghasilkan senyawa organik dengan energi pereaksi dari radiasi sinar ultra violet. Senyawa organik tersebut merupakan "soppurba" tempat kehidupan dapat muncul. Senyawa organik akhirnya akan membentuk timbunan gumpalan (koaservat). Timbunan gumpalan (koaservat) yang kaya akan bahan-bahan organik membentuk timbunan jajaran molekul lipid sepanjang perbatasan koaservat dengan media luar yang dianggap sebagai "selaput sel primitif" yang memberi stabilitas pada koaservat. Meskipun begitu Oparin belum bisa menjelaskan mekanisme transformasi dari molekul-molekul protein sebagai benda tak hidup ke benda hidup. Pandangan Para Ahli yang Menjadi Pondasi tentang Teori Evolusi a. Anaximender (500 SM), mengemukakan bahwa manusia bervolusi dari makhluk akuatik mirip ikan yg pindah ke darat. b. Empedocles (495 - 435 SM), menyatakan bahwa kehidupan muncul dari lumpur dan tumbuhan kemudian berubah menjadi hewan. c. Erasmus Darwin (1731 - 1802), menyatakan bahwa kehidupan berawal dari asal mula yg sama. d. Sir Charles Lyell (1797 - 1875), berpendapat bahwa permukaan bumi terbentuk melalui proses bertahap dalam jangka waktu yang lama. e. George Cuvier (1769 - 1832), menyatakan bahwa pada setiap masa diciptakan makhluk hidup yang berbeda, dan disebut Teori Katastropisme. Evolusi ialah proses perubahan yang berlangsung sedikit demi sedikit dan memakan waktu yang lama. Kemungkinan Evolusi : Progresif • makhluk hidup yang berubah akan mampu bertahan dan tidak punah. Regresif / Retrogesif • mahluk hidup yang berubah atau berevolusi tadi gagal bertahan hidup dan akhirnya punah. Darwin Teori evolusi merupakan perpaduan antara ide (gagasan) den fakta (kenyataan). Yang dianggap sebagai pencetus ide evolusi ialah Charles Darwin (1809-1892) yang menerbitkan buku mengenai asal mula spesies pada tahun 1859, dengan judul "On the ofiginof species by means of natural selection" atau "The preservation of favored races in the struggle for life". a. Spesies yang hidup sekarang ini berasal dari spesies-spesies yang hidup di masa-masa yang silam. b. Evolusi terjadi melalui seleksi alam. Alfred Wallace (1823-1913) secara terpisah mengembangkan pemikirannya dan menghasilkan konsepsi yang sama dengan pendapat Charles Darwin. Joseph Hooker, teman Charles Darwin menggabungkan tulisan Alfred Wallace den Charles Darwin. Judul kedua tulisan tersebut menjadi "On the tendency of species to from vafieties and on the perpetuation of vafieties and species by natural means of selection". Rasisme Darwin Salah satu aspek diri Darwin yang terpenting namun tidak banyak diketahui adalah pandangan rasisnya: Darwin menganggap orang-orang kulit putih Eropa lebih "maju“ dibandingkan ras-ras manusia lainnya. Selain beranggapan bahwa manusia adalah makhluk mirip kera yang telah berevolusi, Darwin juga ber-pendapat bahwa beberapa ras manusia berkembang lebih maju dibandingkan ras-ras lain, dan ras-ras terbelakang ini masih memiliki sifat kera. Dalam bukunya The Descent of Man yang diterbitkannya setelah The Origin of Species, dengan berani ia berkomentar tentang "perbedaanperbedaan besar antara manusia dari beragam ras“ 1 Dalam bukunya tersebut, Darwin berpendapat bahwa orang-orang kulit hitam dan orang Aborigin Australia sama dengan gorila, dan berkesimpulan bahwa mereka lambat laun akan "disingkirkan" oleh "ras-ras beradab". Ia berkata: Di masa mendatang, tidak sampai berabad-abad lagi, ras-ras manusia beradab hampir dipastikan akan memusnahkan dan menggantikan ras-ras biadab di seluruh dunia. Pada saat yang sama, kera-kera antropomorfus (menyerupai manusia)... tak diragukan lagi akan musnah. Selanjutnya jarak antara manusia dengan padanan terdekatnya akan lebih lebar, karena jarak ini akan memisahkan manusia dalam keadaan yang lebih beradab kita dapat berharap bahkan lebih dari Kaukasian - dengan jenis-jenis kera serendah babun, tidak seperti sekarang yang hanya memisahkan negro atau penduduk asli Australia dengan gorila. 2 Pendapat-pendapat Darwin yang tidak masuk akal ini tidak hanya dijadikan teori, tetapi juga diposisikan sebagai "dasar ilmiah" paling penting bagi rasisme. Dengan asumsi bahwa makhluk hidup berevolusi ketika berjuang mempertahankan hidup, Darwinisme bahkan dimasukkan ke dalam ilmu-ilmu sosial, dan dijadikan sebuah konsep yang kemudian dinamakan "Darwinisme Sosial". Darwinisme Sosial berpendapat bahwa ras-ras manusia berada pada tingkatan berbeda-beda pada "tangga evolusi", dan ras-ras Eropa adalah yang paling "maju" di antara semua ras, sedangkan ras-ras lain masih memiliki ciri-ciri "kera". 1. Yang dianggap mengilhami Charles Darwin dengan gagasan evolusinya adalah Jean Baptiste Lamarck (ahli biologi Perancis, 1744-1829). Yang idenya mengenai evolusi dituangkan dalam bukunya "Philosophic Zoologique". Inti isi buku tersebut : a. Alam sekitar/lingkungan (environment) mempunyai pengaruh pada ciri-ciri/sifat-sifat yang diwariskan. b. Ciri-ciri/sifat-sifat yang didapat (auquired characters) akan diwariskan kepada keturunannya. c. Organ yang digunakan akan berkembang, sedang" yang tidak digunakan akan mengalami kemunduran. 2. Sir Charles Lyell (ahli geologi Inggris, 1797-1875). Yang menerbitkan buku mengenai prinsip-prinsip geologi "Principles of Geology" (1830) menyatakan bahwa batuan, pulau-pulau dan benua selalu mengalami perubahan. 3. Thomas Robert Mathus (ahli ekonomi den kependudukan Inggris). Pro dan kontra tentang berbagai pendapat tentang masalah evolusi 1. Lamarck vs Weismann : Weismann (biologiawan Jerman 1834-1912) menentang pendapat Lamarck mengenai diturunkannya sifat-sifat yang diperoleh. Percobaannya : Dia mengawinkan 2 ekor tikus yang dipotong ekornya ternyata keturunannya tetap berekor panjang. Keadaan ini tetap berlangsung meskipun dilakukan sampai 20 generasi. 2. Lamarck vs Darwin : Mereka berbeda pendapat mengenai "munculnya" jerapah berleher panjang. MENURUT LAMARCK : semula jerapah berleher pendek karena makanan yang berupa daun makin berkurang maka dari generasi ke generasi leher jerapah semakin panjang untuk menjangkau daun yang semakin tinggi letaknya. MENURUT DARWIN : dalam populasi jerapah ada yang berleher panjang dan berleher pendek. Dalam kompetisi mendapatkan makanan jerapah berleher panjang tetap bertahan hidup jerapah berleher pendek lenyap secara perlahan-lahan. 3. Spesiasi atau terjadinya spesies baru: Ada pendapat spesies baru bisa terjadi dari spesies yang sudah ada karena interaksi antara faktor luar dan faktor dalam. Mekanismenya dapat dijelaskan dengan rumus : F = G + L, F = fenotip, G = genotip, L = lingkungan maka bila F1 Þ F2 Þ F3 Þ F4 Þ F5 Þ .............. F12, dimana F12 mungkin sudah jauh berbeda dengan F1 sehingga F12 dapat dinyatakan sebagai spesies baru. Untuk dapat memahami masalah evolusi, perlu dipahami pengertian-pengertian berikut : A. Pengertian Spesies Populasi-populasi yang masih mungkin mengadakan pertukaran gen dikatakan termasuk dalam satu spesies. Variasi atau perbedaan morfologi fisiologi ataupun kelakuan tidak menjadi alasan dipisahkannya dua populasi menjadi dua spesies yang berbeda. B. lsolasi Reproduksi Barier (hambatan) geografik dapat memungkinkan terjadinya pemisahan dua populasi (allopatric) keadaan ini memungkinkan terjadinya isolasi reproduksi meskipun kedua populasi tersebut berada dalam satu lingkungan kembali (sympatrik). C. Macam-macam Isolasi Intrinsik 1. Mekanisme yang mencegah/menghalangi terjadinya perkawinan: 1.1. Isolasi geografi 1.2. Isolasi habitat 1.3. Isolasi iklim/musim 1.4. Isolasi perilaku 1.5. Isolasi mekanik 2. Mekanisme yang mencegah terjadinya hibrida: 2.1. Isolasi gamet 2.2. Isolasi perkembangan 2.3. Ketidakmampuan hidup suatu hibrida 3. Mekanisme yang mencegah kelangsungan hibrida: 3.1. Kemandulan betina 3.2. Eliminasi hibrida yang bersifat selektif D. Spesiasi Sebagai Akibat Adanya Poliploid Contoh : pada tanaman bunga Oenothera lamarckiana yang mempunyai 14 kromosom, karena adanya peristiwa gagal berpisah (non-disjungtion) terjadi keturunan dengan 28 kromosom yang kemudian diberi nama Oenothera gigas. Kedua Oenothera tersebut dibedakan spesiesnya oleh karena pada persilangan antara keduanya akan menghasilkan keturunan yang triploid dan kemudian ternyata steril. E. Radiasi Adaptif Contoh klasik radiasi adaptif adalah variasi dari burung finch di kepulauan Gallapagos, perbedaannya pada besar dan bentuk paruh, kebiasaan makan dan pada kelakuan yang lain. F. Divergensi, Kepunahan, Konvergensi Peristiwa radiasi adaptif merupakan peristiwa dimana dari satu spesies timbul dua atau beberapa spesies. Divergensi adalah terjadinya garis yang menyebar (divergen). Kepunahan, Penyebab perubahan alam sekitar yang begitu cepat yang tidak dapat diikuti dengan adaptasi/ re-adaptasi makhluk hidup tersebut, juga sebab-sebab biologik, seperti adanya peristiwa kompetisi antara organisme yang mempunyai kebutuhan sama. Konvergensi adalah peristiwa dimana dua makhluk atau lebih menghuni tempat hidup yang sama, tetapi makhluk tersebut memiliki asal-usul yang berbeda, hubungan yang jauh tetapi kemudian karena berada dalam tempat yang sama mempunyai organ-organ yang fungsinya serupa. PENDAPAT TEILHARD DE CHARDIN MENGENAI PROSES EVOLUSI Proses evolusi dibedakan menjadi 3 tahap, yaitu: 1. Tahap Geosfer: Tahap ini adalah tahap pra-hidup, tahap perubahan yang terutama menyangkut perubahan tata surya. 2. Tahap Biosfer: Kalau ada tahap geosfer yang menjadi masalah adalah adanya "loncatan" dari materi tak hidup menjadi "materi" hidup, maka pada tahap biosfer yang dimasalahkan adalah "loncatan" munculnya manusia. 3. Tahap Nesosfer: Menurut Teilhard, yang penting pada makhluk, hidup dalam hal ini manusia adalah terjadinya evolusi mengenai kesadaran batinnya yang semakin mantap. PENETAPAN UMUR FOSIL Penetapan umur fosil dapat dilakukan 2 cara: • Cara tidak langsung : yaitu dilakukan dengan mengukur umur lapisan bumi tempat fosil ditemukan. • Cara langsung : yaitu dengan mengukur umur fosil itu sendiri. Beberapa contoh penetapan umur fosil : 1. Berdasarkan peristiwa laju erosi 2. Berdasarkan peristiwa laju sedimentasi 3. Kandungan garam 4. Penentuan umur dengan zat radioaktif EVOLUSI MANUSIA Fosil subhuman tertua adalah Australophitecus, wujudnya lebih menyerupai kera daripada manusia, kemudian muncul manusia kera dari Jawa, Pitecanthropus erectus yang hidup pada ± 500.000 tahun yang lalu, sudah lebih menyerupai manusia daripada kera, volume otaknya ± 1000 cc, sedang pada gorilla ± 600 cc dan pada manusia modern ± 1500 cc, subhuman yang lain adalah Homo neanderthalensis, makhluk ini hidup pada pertengahan akhir Pleistocene, ± 500.000 sampai 50.000 tahun yang lalu, orang beranggapan bahwa makhluk ini manusia primitif yang pertama. Secara tepat tak dapat diketahui kapan manusia modern ini muncul, tetapi mungkin yang tertua adalah tengkorak Swanscombe yang umurnya 300.000 tahun dan mungkin sekali lebih tua lagi, yaitu sekitar 500.000 tahun yang lalu makhluk ini pun diduga berasal dari Pithecarthropus. Manusia modern yang mengganti kan Homo neanderthalensis adalah manusia Cro-maguon yang hidup sekitar 50.000 - 20.000 tahun yang lalu PETUNJUK-PETUNJUK ADANYA EVOLUSI 1. Anatomi Perbandingan Dari studi anatomi perbandingan dapat diketabui bahwa alat-alat fungsional pada pelbagai binatang dapat dibedakan menjadi 2, yaitu: a. Homologi alat tubuh yang mempunyai bentuk yang berbeda dan fungsinya berbeda namun kalau diteliti mempunyai bentuk dasar sama. b. Analogi alat-alat tubuh yang mempunyai bentuk dasar yang berbeda namun karena perkembangan evolusi yang konvergen alat-alat tersebut mempunyai fungsi yang sama. Contoh Homologi Sirip dan tangan Contoh Analogi : Sirip Ikan Lumba2 dan mas Koki 2. Embriologi Perbandingan Embrio hewan bersel banyak mengalami kesamaan perkembangan embrio, berawal dari zygot Þ blastula Þ gastrula, kemudian mengalami diferensiasi sehingga terbentuk bermacam-macam alat tubuh. Ernest Haeckel, mengatakan tentang adanya peristiwa ulangan ontogeni yang serupa dengan peristiwa filogeninya, dia sebut teori rekapitulasi. Cotoh: adanya rekapitulasi adalah perkembangan terjadinya jantung pada mamalia yang dimulai dengan perkembangan yang menyerupai ikan, selanjutnya menyerupai embrio amfibi, selanjutnya menyerupai perkembangan embrio reptil. TEORI REKAPITULASI 3. Perbandingan Fisiologi Telah diketahui ada kemiripan dalam faal antara pelbagai makhluk mulai dari mikroorganisme sampai manusia, misalnya : • kemiripan dalam kegiatan pernafasan. • pembentukan ATP dan penggunaannya dalam pelbagai proses kehidupan adalah serupa pada hampir semua organisme. 4. Petunjuk-petunjuk Secara Biokimia Digunakan uji presipitin yang pada dasarnya adanya reaksi antara antigen-antibodi. Banyaknya endapan yang terjadi sebagai akibat reaksi tersebut digunakan untuk menentukan jauh-dekatnya hubungan antara organisme yang satu dengan yang lainnya. 5. Petunjuk-petunjuk Peristiwa Domestikasi Menguhah tanaman dan hewan liar menjadi tanaman dan hewan yang dapat dikuasai dan bermanfaat sesuai dengan keinginan manusia adalah akibat dari peristiwa domestikasi. Contoh: penyilangan burung-burung merpati, sehingga dijumpai adanya 150 variasi burung, yang di antaranya begitu berbeda hingga dapat dianggap sebagai spesies berbeda. 6. Petunjuk-petunjuk dari alat tubuh yang tersisa Alat-alat yang tersisa dianggap sebagai bukti adanya proses evolusi, alat-alat ini sudah tidak berguna namun ternyata masih dijumpai. Contoh : Pada manusia : • selaput mata pada sudut mata sebelah dalam • tulang ekor • gigi taring yang runcing 7. Petunjuk-petunjuk Paleontologi Telah diketabui bahwa fosil dapat digunakan sebagai petunjuk adanya evolusi. Contoh : Urutan fosil kuda: dari Eohippus (kuda zaman Eosin) Mesohippus Merychippus Pliohippus Equas (kuda zaman sekarang). Evolusi “Belived Or Not” Thanks