Saturday, January 12, 2013

BUKTI-BUKTI ATAU PETUNJUK ADANYA EVOLUSI

BUKTI-BUKTI ATAU PETUNJUK ADANYA EVOLUSI

PENDAHULUAN 

Teori-teori ilmiah terbaru sering mendorong banyak kontroversi. Kontroversi ini mempunyai pengaruh bermanfaat pada kemajuan ilmiah, karenanya para ilmuan dengan pandangan-pandangan yang berbeda bekerja secara intensif untuk menemukan bukti-bukti yang dapat mendukung idea-idea mereka. Teori evolusi organik dan teori seleksi alam (natural selection) Darwin melandasi setiap aktivitas mereka. Sebagai ilmuan, mereka berusaha mencari data-data yang dapat mendukung ataupun dapat membuktikan bahwa teori-teori terdahulu itu mungkin saja tidak benar. Bukti-bukti ilmiah tertentu yang lebih dari 100 tahun terakhir mendukung pemikiran Darwin, dan merupakan bagian-bagian khusus dari ilmu biologi antara lain:
(1) bukti biogeografi,
(2) bukti paleontologi,
(3) bukti anatomi perbandingan,
(4) bukti perbandingan embriologi, dan
(5) bukti molekuler.


Penjelasan dari masing-masing bukti tersebut akan dikemukakan lebih lanjut. Beberapa prinsip yang digunakan Darwin yang dianggap dapat memberikan petunjuk adanya evolusi antara lain adanya variasi di antara individu-individu dalam satu keturunan, adanya pengaruh penyebaran geografi, ditemukannya fosil-fosil diberbagai lapisan batuan bumi yang menunjukkan adanya perubahan secara berangsur-angsur, adanya homology antara organ system pada makhluk hidup, adanya data sebagai hasil studi mengenai komparatif perkembangan embrio. Setelah membaca bab ini mahasiswa diharapkan mampu menunjukkan bahwa evolusi benar-benar terjadi di alam ini.

KEGIATAN BELAJAR MENGAJAR 1.

Bukti Biogeografi Biogeografi adalah mempelajari distribusi geografi dari tanaman dan hewan. Dengan mempelajari biogeografi kita dapat menjelaskan mengapa spesies-spesies berdistribusi, dan apa bentuk distribusi yang diperlihatkan mengenai habitat dan daerah asal mula mereka. Dari perjalanan Darwin mengelilingi dunia dengan H.M.S. Beagle, ia menemukan bahwa spesies tanaman dan hewan umumnya tidak berdistribusi jauh dari habitat yang potensial. Studi-studi mengenai biogeografi sejak Darwin dibuktikan berulang-ulang oleh para ilmuan. Kesimpulan mendasar dari studi biogeografis memperlihatkan bahwa suatu spesies baru muncul pada satu tempat dan kemudian menyebar menuju keluar dari titik atau tempat asal. Beberapa spesies kemudian menjadi lebih luas distribusinya, tetapi mereka tidak dapat melewati barier-barier alami yang terpisah daerah biogeografis yang besar. Oleh karena itu, meskipun lingkungan hidup sesungguhnya identik pada daerah biogeografis berbeda, jarang ditempati oleh spesies yang sama. Buktinya, setiap daerah geografi besar di dunia (lihat gambar 2.1) mempunyai karakteristik kelompok tanaman dan hewan. Sebagai contoh, di Australia semacam kanguru (marsupial) mempunyai kantong yang berperan sebagai tempat menyusui dan melindugi anaknya, pada daerah biogeografi yang lain kanguru (marsupial) hampir tidak ditemukan. Selanjutnya, catatan fosil setiap daerah menampilkan suatu garis evolusioner kejadian-kejadian biologis yang terpisah dari semua daerah-daerah lain. Dengan setiap garis evolusioner, banyak fosil-fosil yang telah ditemukan dapat dibentuk atau disusun suatu spesies yang pernah hidup pada daerah tertentu. Bukti-bukti observasi atau pengamatan memperkuat konsep bahwa seleksi alam berlaku, oleh kekuatan besar dari lingkungan sehingga muncul spesies baru yang hanya dapat hidup beradaptasi atau dapat menyesuaikan diri dengan kondisi topografinya maupun kondisi iklim disekelilingnya. Sebagai buktinya, apa yang dilihat Darwin ketika menemuakan bahwa spesies pada pulau tertentu terhalang untuk berhubungan dengan spesies pada pulau-pulau dekat, dan bahwa spesies sepulau umumnya berhubungan dengan speseis terdekat yang hidup sedaratan. Sebaliknya, tidak ada bukti yang mendukung keberadaan sekelompok “island species” (spesies yang hanya ada pada pulau tertentu) dengan karakteristik tertentu ditemukan dalam habitat-habitat pulau lain kemanapun kita mengelilingi dunia. Pada tingkatan yang lebih spesifik, biogeografi menunjukkan banyak bukti-bukti menyolok yang mengarah pada kejadian evolusi konvergen (convergent evolution).
Organisme-organisme pada kenyataannya mempunyai biogeografi berbeda-beda, meskipun diturunkan dari keturunan nenek moyang yang sangat berbeda, memiliki kesamaan proses adaptasi pada habitat-habitat khusus. Sebagai contoh, tanaman kaktus (famili Cactaceae) ditemukan di gurun pasir sebelah tenggara Amerika Utara, dan di gunung pasir Andes, tetapi tidak ada dimanapun di tempat lain. Di samping itu habitat-habitat kering dan tandus di Afrika ditempati oleh sekelompok tanaman dari famili Euphorbiaceae. Contoh-contoh ini memperjelas teori kekuatan seleksi alam dimana terbentuk ciri-ciri atau bentuk-bentuk yang sangat sama oleh karena adaptasi pada lingkungan yang sama Lebih jauh dijelaskan, dua tempat yang memiliki iklim yang sama belum tentu keadaan flora dan faunanya sama, bahkan mungkin berbeda sama sekali. Sebagai contoh kepulauan Galapagos dan kepulauan Cape Verde mempunyai iklim yang sama tetapi flora dan faunanya berbeda. Flora dan fauna di kepulauan Galapagos hampir sama dengan flora dan fauna yang terdapat di Amerika Selatan. Dihasilkannya 13 spesies burung Finch di kepulauan Galapagos disebabkan oleh adanya penyebaran geografi. Burung yang berasal dari Amerika Selatan yang bermigrasi ke kepulauan Galapagos ini menemukan lingkungan baru yang berbeda dengan lingkungan asalnya sehingga terbentuk varian-varian yang sesuai dengan lingkungan yang baru dan terus berkembang. Cara penyebaran ini ada 2 macam yaitu penyebaran aktif dan penyebaran pasif. Penyebaran aktif ialah penyebaran yang didorong oleh factor-faktor dari dalam diri inidividu itu sendiri, misalnya perpindahan populasi burung dari suatu tempat ke tempat lain untuk mencari makanan; sedangkan penyebaran pasif ialah penyebaran yang disebabkan oleh factor-faktor lain, misalnya penyebaran buah kelapa oleh air. Dalam melakukan penyebaran itu banyak rintangan yang tidak dapat diterobos atau dilalui. Jika dapat diterobos lingkungan yang baru itu tidak memenuhi persyaratan bagi hidupnya, oleh karena itu baik penyebaran aktif maupun penyebaran pasif tidak selalu berakibat perluasan daerah.

2. Bukti Paleontologi Informasi mengenai sejarah kehidupan di bumi, terdapat dalam catatan fosil, koleksi bekas-bekas peninggalan bentuk-bentuk kehidupan yang telah punah. Ilmu yang mempelajari tentang fosil dan catatan-catatan fosil disebut paleontologi.

2.1. Pembentukan fosil Dari semua organisme hidup, hanya sangat sedikit yang menjadi fosil, dan kebanyakan yang mengalami kehancuran karena melewati berbagai proses geologis. Sebagian besar organisme yang mati dimakan oleh binatang pemakan bangkai atau mengalami dekomposisi oleh bakteri dan jamur dekomposer. Tulang-tulang yang tersisa segera tereduksi dari debu oleh aksi dari air, sinar matahari dan angin. Organisme-organisme yang terlindung sehingga dapat menjadi catatan fosil biasanya terkubur dibawah sendimen segera setelah mereka mati. Ketika organisme-organisme terkubur, mereka tidak mendapat oksigen dari luar sehingga proses dekompisisi menjadi terhalang. Hal kebanyakan atau sering sekali terjadi di bawah laut, dan sedikit sekali terjadi di daerah dataran tinggi yang kering. Hal ini yang menyebabkan lebih banyak organisme akuatik atau yang hidup dekat laut menjadi fosil, dibandingkan dengan organisme yang hidup di daratan. Umumnya, untuk menjadi fosil, suatu organisme harus memiliki bagian-bagian tubuh yang kuat, sebagai contoh jaringan pelindung pada tanaman, cangkang (shell) eksternal pada molluska, atau internal skeleton pada vertebrata. Jaringan tubuh yang lunak jarang dapat survive apabila terkubur dalam sendimen, dan organisme yang tidak memiliki bagian-bagian tubuh yang kuat jarang tercatat sebagai fosil. Fosilisasi dapat terjadi dalam satu atau beberapa cara. Salah satu di antaranya yaitu proses mineralisasi, yaitu proses sirkulasi air di dalam sendimen di sekeliling organisme yang telah mati kemudian secara perlahan-lahan melarutkan kalsium yang terdapat pada cangkang (shell) atau tulang dan meninggalkan bekas lapisan mineral pada tempat tersebut. Material sisa atau bekas yang merupakan tiruan (replica) dari organisme yang mengalami mineralisasi tersebut tersimpan lama dalam sendimen karang. Fosilisasi juga terjadi ketika cangkang atau tulang yang lengkap tertanam di dalam lapisan sendimen di bawah permukaan air, kemudian meninggalkan bekas bentukan atau cetakan dari organisme tersebut. Bentukan atau cetakan tersebut merupakan fosil permukaan tubuh tiruan yang baik. Salah satu contoh bentukan atau cetakan yang terbentuk menjadi fosil dapat dilihat pada (Gambar 2.3) B

entuk fosil yang lain misalnya jejak kaki atau bekas kulit yang terbentuk pada lumpur basah kemudian akhirnya mengeras menjadi batuan karang lunak. 2.2. Contoh catatan fosil yang lengkap (Bukti evolusi pada kuda) Evolusi pada kuda merupakan suatu contoh klasik evolusi morfologi, yang sejarahnya ditelusuri dari catatan fosilnya sejak zaman Eosin (Eocene) di Amerika Utara dan sedikit dari Eropa dan Asia. Fosil kuda termasuk cukup lengkap, karena kuda hidup berkelompok dalam jumlah yang cukup besar, sehingga meninggalkan sejumlah besar fosil dari zaman ke zaman. Kerabat kuda tertua adalah dari famili Paleotheriidae (misalnya Tetraclaenodon dan Phenacodus). Namun demikian, pada umumnya golongan hewan ini juga diduga sebagai nenek moyang dari hewan Perissodactyl lainnya dan jarang sekali dikaitkan dalam diskusi mengenai evolusi kuda. Fosil kuda primitif ditemukan dalam jumlah besar yaitu yang diperkirakan hidup pada era Eosin (Eocene) di Eropa dan Amerika Utara. Namun pada catatan fosil yang ditemukan menunjukkan bahwa pada era berikutnya kuda di Eropa sangat jarang dan diduga punah pada era tersebut. Jadi dapat disimpulkan bahwa evolusi kuda pada dasarnya terjadi di Amerika Utara, kecuali Palaeotherium yang hanya terdapat di Eropa. Fosil-fosil kuda yang berumur lebih muda kadang-kadang ditemukan juga di daratan Eropa. Hal ini menunjukan bahwa keluarga kuda tidak berevolusi di Eropa, tetapi pernah bermigrasi ke Eropa, sekitar lima kali di masa lampau. Fosil kuda tertua yang dikenal yakni Hyracotherium (Eohippus). Hewan ini berukuran sebesar kancil atau anjing dan tingginya hanya sekitar 30 cm. Diperkirakan kuda primitif ini memakan semak belukar apabila ditinjau dari struktur giginya. Giginya yang berjumlah 22 pasang dengan gigi geraham yang hanya terspesialisasi sedikit untuk menggiling makanan. Kaki depannya terdiri dari empat jari dan satu rudimen, sedangkan kaki belakangnya mempunyai tiga jari dan dua jari rudimen. Lebih jelasnya pada evolusi kuda terjadi perubahan sebagai berikut: a) Pertambahan dalam ukuran. Ukuran tubuh kuda bertambah mulai dari sebesar kancil menjadi sebesar kuda akutual sekarang. b) Pemanjangan kaki depan dan belakang. Kaki kuda yang relatif sebanding dengan tubuhnya seperti proporsi tubuh kucing atau anjing. c) Reduksi jari-jari lateral dan pembesaran jari tengah. Mula-mula jari kaki berjumlah ¾ buah, kemudian tereduksi menjadi satu jari saja. d) Punggung menjadi lurus dan datar. Punggung yang miring melekuk dengan bagian dada lebih tinggi menjadi datar. e) Gigi seri melebar. Gigi seri yang semula serupa gigi mamalia lainnya menjadi lebar dan pipih untuk menggigit rumput. f) Gigi premolar berubah bentuk menjadi molar. Gigi geraham melebar semua menggantikan fungsi menguyah menjadi menggiling. g) Pemanjangan dari tengkorak. Tengkorak memanjang untuk memperoleh bentuk kepala yang lebih ideal untuk menambah kecepatan berlari. h) Pertambahan mahktota gigi dengan pertumbuhan bagian email. Sesuai dengan fungsi dan jenis makanannya cara menggiling makanan mengakibatkan mahkota gigi aus. Untuk menanggulangi kerusakan gigi, maka bagian mahkota gigi cukup tebal untuk mengakomodasi keausan sampai kudanya berusia 5 tahun. i) Volume otak bertambah besar dan juga bertambah kompleks. j) Rahang bertambah lebar untuk mengakomodasi perubahan gigi. Selanjutnya, urutan terjadinya evolusi kuda hingga menjadi kuda aktual (Equus) diperkirakan melalui tahapan sebagai berikut:

Eohippus borselia  Orohippus  Epihippus  Mesohippus bairdi  Meiohippus  Parahippus  Merychippus paniensis  Pliohippus  Equus. Selain itu, dikenal pula garis keturunan nenek moyang kuda yang lain, misalnya: Archaentherium (Archaeohippus)  Palaeotherium  Anchitherium  Hypohippus osborni  Hipparion occidentale  Hippidium, namun jenis-jenis ini tidak ikut berperan dalam evolusi yang menghasilkan Equus kuda aktual (lihat Gambar 2.4a dan 2.4b). Mengapa terjadi perubahan evolusi pada kuda dalam hal ukuran dan jumlah jari kaki? Alasan utamanya adalah karena tempat hidup kuda sangat menunjang untuk terjadinya proses evolusi yang begitu lengkap. Misalnya, kuda primitif hidup di hutan. Lingkungan yang demikian ini memungkinkan Eohippus yang ukurannya tubuhnya kecil dapat menyelinap di antara semak belukar. Demikian pula bentuk atau pola giginya yang sesuai untuk menggigit semak belukar dan bukan rumput, di samping kaki dengan beberapa jari ikut membantu dalam mengais dan menggali akar-akar yang lunak. Pada masa berikutnya, terjadi suatu perubahan pada permukaan bumi. Hutan menjadi berkurang dan timbulah padang rumput yang luas. Dengan demikian, makanan yang cocok untuk kuda sebelumnya hanya mencukupi untuk menghidupi sejumlah kecil kuda, sedangkan padang rumput merupakan suatu biotop baru dengan relung yang masing kosong. Kemudian generasi kuda berikutnya ini memanfaatkan relung tersebut. Untuk dapat beradaptasi dengan baik, terjadi evolusi pada kaki yaitu menjadi lebih panjang, jumlah jari yang lebih sedikit yang cocok untuk kehidupan di padang rumput. Hal ini sangat berbeda dengan keadaan di lantai hutan yang penuh tertutupi oleh akar dan ranting. Dengan berkurangnya jari, postur tubuh dan tengkorak menjadi lebih ideal sehingga mereka dapat berlari-lari dengan lebih mudah dan lebih cepat. Bentuk tubuh seperti ini memungkinkan mereka dapat menghindari diri dari predator secara lebih efektif. Demikian pula ukuran tubuh yang lebih besar secara tidak langsung menolong mereka dari pemangsa (predator) yang berukuran tubuh lebih kecil. Jika ukuran tubuh kuda tetap sebesar kancil atau anjing, maka predator dengan mudah dapat memangsa mereka yang berjumlah sangat banyak dan hidupnya berkelompok-kelompok. Gigi yang sebelumnya cocok untuk merebut semak belukar, tidak diperlukan lagi. Sebaliknya, kini diperlukan suatu gigi yang lebih lebar dan mahkota emailnya cukup tebal untuk menggigit dan mengunyah rumput. Gigi tersebut sesuai untuk mengunyah rumput karena mengan-dung kadar silikat yang tinggi. 3. Bukti Anatomi Perbandingan Pendekatan untuk menginterpretasi bukti-bukti paleontologi adalah anatomi perbandingan. Para ahli anatomi perbandingan mencoba menemukan persamaan-persamaan dan perbedaan-perbedaan antara struktur dasar (fundamental structure) organisme hidup. Mereka mempelajari bentuk-bentuk struktur dasar setiap kelompok organisme. Sebagai contoh, semua hewan vertebrata memiliki struktur dasar yang sama, yakni: suatu kerangka utama penyanggah tengkorak dan tulang belakang; tulang rusuk yang melindungi jantung dan paru-paru, tertancap pada tulang belakang; sepasang organ tambahan; dan sistem peredaran darah, pernafasan atau respirasi, pencernaan, pengeluaran yang sama. Para ahli anatomi membandingkan ciri-ciri anatomi hewan masa kini, tetapi studi perbandingan anatomi kerangka lebih penting bagi para paleontologi karena bukti-bukti fosil anatomi yang tersusun hampir semua adalah metrial rangka. Kesamaan dasar dalam struktur yang diturunkan dari nenek moyang yang umum disebut struktur homolog. Lebih jelasnya, homologi adalah struktur dasar sama yang diturunkan secara genetik dari nenek moyang yang umum tetapi kemudian memiliki fungsi yang berbeda. Suatu contoh homologi yang baik adalah tulang lengan depan vertebrata (Gambar 2.5). Semua vertebrata seperti burung, ikan paus, dan manusia mempunyai struktur dasar tulang lengan depan yang sama kemudian melewati proses perubahan (evolusi) dari nenek moyang yang umum, kemudian menampilkan fungsi yang berbeda. Konsep lain dari anatomi perbandingan yaitu analogi. Analogi adalah menunjukkan fungsi yang sama, tetapi mempunyai struktur dasar yang berbeda. Misalnya sayap burung dengan sayap serangga mempunyai fungsi yang sama tetapi struktur dasarnya berbeda. Burung mempunyai kerangka tulang sayap sedangkan serangga mempunyai sayap yang tersusun dari lapisan kitin yang keras, tetapi keduanya berfungsi untuk terbang (Gambar 2.6). Anatomi perbandingan yang juga diidentifikasi yakni struktur vestigial. Struktur vestigial adalah struktur-struktur tertentu yang tidak berkembang terus pada beberapa organsime, tetapi dalam perkembangan selanjutnya berfungsi lain. Struktur vestigial termasuk rudimentasi, sayap pada mutan vestigial (Drosophila melanogaster) kekurangan penglihatan pada hewan-hewan penghuni gua, gigi geraham manusia, tulang ekor pada manusia (pada mamalia yang lain ekornya tumbuh memanjang). 4. Bukti Embriologi Perbandingan Kalau ditinjau dari perkembangan embrio pada hewan multiseluler, akan dijumpai kenyataan bahwa perkembangan mulai dari zigot menunjukan bentuk yang hampir sama. Misalnya perkembangan pada blastula, grastrula, namun dalam perkembangan selanjut-nya berbeda satu dengan yang lain sehingga bentuk dewasanya menjadi sangat berbeda. Contohnya perbedaan antara ikan, salamander, kura-kura, ayam, babi, sapi, kelinci dan mansuia sungguh sangat berbeda, namun semua dimulai dari blastula dan grastrula serta embrio yang hampir sama. Mengenai perkembangan embrio Karl von Baer, menyatakan bahwa:

(a) sifat-sifat umum muncul paling awal kemudian diikuti sifat-sifat khusus;
(b) perkembangan dimulai dari yang umum sekali, kemudian kurang umum, dan akhirnya ke sifat-sifat yang khusus;
(c) hewan yang satu memisah secara progresif dari hewan yang lain;
(d) dalam perkem-bangannya hewan-hewan multiseluler bentuk embrionya sama, tetapi kemudian pada saat dewasa bentuknya menjadi berbeda-beda. Gambar 2.7 berikut ini, menunjukan perkembangan yang dinyatakan oleh Karl von Baer tersebut, walaupun gambar ini tidak dimulai dari tahap blastula dan grastrula. Hubungan perkembangan embrio dengan evolusi dinyatakan oleh Ernst Haeckel, bahwa ontogeny adalah phylogeny yang dipersingkat. Ontogeni adalah seluruh perja-lanan perkembangan dan sejarah hidup suatu individu. Phylogeny adalah sejarah kekerabatan dalam proses evolusi. Ia menyebutnya sebagai teori rekapitulasi atau teori biogenetik. 5. Bukti Evolusi Molekuler Di samping kesamaan yang ditemukan pada struktur-struktur anatomi, para ahli biokimia juga menemukan banyak kesamaan pada tingkatan molekuler. Kenyataannya semua organsime hidup memiliki materi genetik (DNA) yang hampir sama, mengunakan kode-kode genetik yang sama, dan memiliki molekul berenergi tinggi (ATP). Sebagai materi genetik, DNA berfungsi mulai dari perkembangan awal setiap organisme. Sejak diketahui bahwa transfer sifat-sifat keturunan dan kontrol genetik melalui DNA, memberi kemajuan yang efektif dan efisien, dan terjadi perubahan dimana seleksi alam tidak banyak lagi disukai, tetapi beralih ke mekanisme hereditas. Kesamaan struktur protein menjadi perhatian khusus para ilmuan dalam mem-pelajari evolusi. Para ahli biokimiawi menemukan urutan asam amino dari molekul protein. Dari informasi ini, gen-gen dapat disusun karena diketahui bahwa asam amino dalam protein, berhubungan dengan nukleotida-nukleotida yang terdapat dalam molekul DNA. Hal ini memungkinkan studi genetik dilakukan untuk mengkaji proses evolusi. Penelitian-penelitian di bidang molekuler sangat menunjang perkembangan pengetahuan evolusi. Kajian-kajian evolusi dewasa ini lebih banyak ditinjau dari segi biokimiawi, genetika, dan molekuler. 6. Bukti yang Hidup dan yang Tak Hidup

EVOLUSI IN STATU FIERI – yang sedang berlangsung Perubahan dalam arti evolusi bukan soal satu, dua, atau tiga generasi saja melainkan memakan waktu yang sangat lama, bahkan sampai berjuta-juta tahun lamanya. Jika sejarah makhluk hidup dibandingkan dengan satu hari genap maka manusia muncul pada jam 23h59’31”. Jadi umur 1 orang tidak lebih dari 0.0001 detik. Walaupun demikian, dalam masa sejarah masih dapat dilihat terjadinya evolusi. Beberapa fakta diantaranya :  Pada tahun 1418 orang-orang portugis membawa beberapa ekor kelinci sekandung ke pulau Parto Santo. Kelinci ini berbiak sangat cepat di pulau ini karena tidak memiliki musuh alamiah. Setelah abad 19, kelinci di pulau ini kelihatan sangat berbeda dengan kelinci yang terdapat di daratan Eropa antara lain dalam hal warna bulu dan tingkah laku mencarai makan.  Adanya jasad peralihan. Jika makhluk hidup adalahh suatu perkembangan berangsur-angsur maka seharusnya ada binatang atau tumbuhan yang memiliki ciri-ciri peralihan. Namun makhluk hidup seperti ini sangat sedikit atau bahkan tidak ada sehingga tidak dapat dijadikan sebagai bukti.  

Ditulis Oleh : Ketut supeksa // 5:30 PM
Kategori:

0 komentar:

Post a Comment

Silahkan berKomentar bisa dalam bentuk pertanyaan atau pernyataan demi meningkatkan mutu artikel saya, terimakasih guys

Education for All