Bukti – Bukti Evolusi

2.Petunjuk dan bukti evolusi

Standar Kompetensi    :

4. Memahami teori evaluasi sertaimplikasinyapada salingtemas.

Kompetensi Dasar        :

4. 1 Menjelaskan teori, prinsip, dan mekanisme evolusiBiologi.

 

Materi Pokok      : Petunjuk dan Bukti Evolusi

 

Eksplorasi

Selama lebih dari seratus tahun, argumen pro dan kontra terhadap teori evolusi telah diteliti dan diperdebatkan. Benarkah evolusi itu ada?Apa buktinya kalau evolusi ituada? Untuk menunjukkan bukti-bukti bahwa proses evolusi itu ada, kita dapat melakukan pendekatan terhadap kenyataan/fakta yang ada di sekitar kita.  Bagi para spesialis di bidang biologi dan disiplin ilmu lain yang berkaitan, mungkin pertanyaan tersebut sudah terjawab. Akan tetapi, bagaimana bagi kelompok lain yang tidak mempunyai kesempatan untuk mengikuti jalannya perkembangan teori evolusi?

Para ahli berpendapat bahwa makhluk hidup selalu mengalami perubahan secara perlahan-lahan dalam jangka waktu yang lama, dalam hitungan jutaan tahun. Perubahan-perubahan itu dapat berjalan jauh menyimpang dari struktur aslinya sehingga menimbulkan spesies baru. Jadi tumbuhan dan hewan yang ada sekarang ini bukanlah makhluk hidup yang pertama menghuni bumi ini, tetapi berasal dari makhluk hidup di masa lampau yang telah mengalami perubahan. Sehingga muncul pula pertanyaan utama “bagaimana perubahan-perubahan itu terjadi?”. Adanya hewan dan tumbuhan yang beranekaragam menumbuhkan keinginan manusia untuk mengetahui  nenek moyangnya.

Pernahkah kita berpikir, siapakah nenek moyang kita?Dari berbagai proses pengamatan, bukti yang ada, dan penelitian yang dilakukan para ahli, akhirnya muncul suatu teori evolusi. Berdasarkan data atau petunjuk yang ada, makhluk hidup (hewan dan tumbuhan) telah menghuni bumi jutaan tahun yang lampau.Jenis-jenis yang hidup pada masa lampau tersebut berbeda dengan jenis yang hidup pada masa sekarang ini.Bahkan beberapa jenis hewan dan tumbuhan purba saat ini telah punah, tinggal fosilnya saja.

Pengenalan konsep

  1. A.      Petunjuk Adanya Evolusi

Evolusi     dapat dilihat dari dua segi, yaitu sebagai proses historis dan cara bagaimana proses itu terjadi. Sebagai proses historis, evolusi telah dipastikan secara menyeluruh dan lengkap, sebagaimana yang telah dipastikan oleh ilmu tentang suatu kenyataan mengenai masa lalu yang tidak dapat disaksikan oleh mata. Untuk menunjukkan bukti-bukti bahwa proses evolusi itu ada, kita dapat melakukan pendekatan terhadap kenyataan yang ada. Kenyataan-kenyataan yang ada terus diinterprestasikan oleh para ahli dan dijadikan bahan bukti evolusi.

Para ahli menggunakan bukti-bukti sebagai petunjuk evolusi dengan tujuan akhir ingin mencari jawaban tentang fenomena alam, sebagaimana yang terdapat dalam buku “On The Origin Species” karya Charles Darwin. Sebenarnya rambu-rambu untuk mencari bukti telah ada dalam buku Darwin, sedangkan petunjuk adalah rambu-rambu untuk memperoleh bukti, dengan alasan bahwa pendekatan monodisipliner tidak dapat dijangkau atau dilihat dan fosil bukti tidak dapat dipakai bukti dan kurang kuat. Hal ini karena fosil merupakan benda mati yang sudah tidak utuh dan lengkap, sehingga interpretasi para ahli sangat dituntut ketajamannya. Apalagi perilaku organisme yang telah memfosil sulit sekali diinterpretasi.

Untuk menunjukkan bukti-bukti bahwa proses evolusi itu ada, kita dapat melakukan pendekatan terhadap kenyataan/fakta yang ada di sekitar kita. Walaupun dapat tidaknya kenyataan-kenyataan tersebut dijadikan bahan bukti adanya evolusi tergantung dari interpretasi para pakar yang bersangkutan.Beberapa petunjuk adanya evolusi, yaitu :

  1. Peninggalan fosil di berbagai lapisan batuan bumi.
  2. Anatomi perbandingan.
  3. Adanya alat-alat tubuh yang tersisa.
  4. Bukti biogeografi
  5. Peristiwa domestikasi.
  6. Perbandingan fisiologi.
  7. Embriologi perbandingan.
  8. Variasi antar individu dalam satu keturunan.
  9. Perbandingan genetik.
  10. Petunjuk secara biokimia.
  11. Bukti molekuler.

 

  1. B.       Beberapa Petunjuk Adanya Evolusi

Petunjuk adanya evolusi dapat dijelaskan di bawah ini. Penjelasan tersebut untuk memperjelas bukti-bukti evolusi yang telah disebutkan di atas.

  1. 1.        Peninggalan Fosil di Berbagai Lapisan Bumi

Fosil merupakan makhluk hidup atau sebagian dari makhluk hidup yang tertimbun oleh tanah, pasir, lumpur dan akhirnya membatu.Kadang-kadang hanya berupa bekas-bekas organisme. Pada umumnya fosil yang telah ditemukan terdapat dalam keadaan tidak utuh, yaitu hanya merupakan suatu bagian atau beberapa  bagian dari tubuh makhluk hidup. Hancurnya tubuh makhluk hidup yang telah mati disebabkan pengaruh air, angin, bakteri pembusuk, hewan-hewan pemakan bangkai dan lain-lain.

Fosil-fosil dapat ditemukan di berbagai macam lapisan bumi, sehingga penentuan umurnya didasarkan atas umur lapisan yang mengandung fosil-fosil itu.Umumnya fosil yang terdapat di lapisan yang paling dalam, mempunyai umur yang lebih tua sedangkan umur fosil yang ditemukan pada lapisan yang lebih atas mempunyai umur yang lebih muda.Fosil-fosil yang ditemukan di berbagai lapisan bumi yaitu mulai sederetan fosil-fosil yang telah ditemukan dalam lapisan batuan bumi dari yang tua sampai yang muda, dapat disimpulkan bahwa keadaan lingkungan di masa lampau berbeda dengan sekarang. Perubahan lingkungan tersebut terjadi secara bertahap dan  diikuti dengan penyesuaian diri organisme yang ada di dalamnya,  sehingga  perubahan  keadaan di  bumi ini  mengakibatkan  terjadinya perubahan jenis-jenis  makhluk  hidup  yang  terjadi  secara  berangsur-angsur. Kesimpulannya bahwa fosil merupakan petunjuk adanya evolusi.

Fosilisasi juga terjadi ketika cangkang atau tulang yang lengkap tertanam di dalam lapisan sendimen di bawah permukaan air. Fosil tersebut 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 2.1)Bentuk fosil yang lain misalnya jejak kaki atau bekas kulit yang terbentuk pada lumpur basah kemudian akhirnya mengeras menjadi batuan karang lunak.

 

 

 

 

 

 

Gambar 2.1Fosil Trilobite dari Utah tengah.Trilobite telah punah jutaan tahun dan hanya diketahui melalui catatan fosil, tetapi jumlah spesiesnya sangat banyak sekali sebagaimana banyaknya individu yang ditemukan.Meskipun catatan fosilnya tidak lengkap, jumlah fosil Trilobite yang telah diidentifikasi mendekati 4.000 spesies, beberapa masih dalam tahap pertumbuhan juvenil. (Sumber : Johnson L.G,  1987 : 748)

 

Tokoh yang telah mempelajari fosil yang berhubungan dengan evolusi antara lain:Leonardo da Vinci (Itali, 1452-1519) adalah orang pertama yang berpendapat bahwa fosil merupakan suatu bukti adanya makhluk hidup di masa lampau.George Cuvier (Perancis, 1769-1832). Seorang ahli anatomi perbandingan, yang mengadakan studi perbandingan antara fosil-fosil dari berbagai lapisan bumi dengan makhluk hidup yang ada sekarang. Selanjutnya  menyimpulkan  bahwa  pada masa tertentu telah  diciptakan makhluk hidup yang berbeda dari masa ke masa (atau  pada masa yang  berbeda  diciptakan makhluk   yang  berbeda pula).  Setiap  masa  diakhiri  dengan   kehancuran  alam, paham ini dikenal dengan kataklisma. Tokoh berikutnya adalah Darwinmengatakan  bahwa  makhluk-makhluk  hidup yang  terdapat pada lapisan  bumi  tua mengadakan  perubahan  bentuk  menyesuaikan  dengan lapisan bumi yang lebih muda. Oleh sebab itu, fosil pada lapisan lapisan bumi yang  lebih muda berbeda dengan fosil di lapisan bumi yang tua.

   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.

Evolusi kuda merupakan suatu contoh klasik yang datanya cukup  lengkap. Hal ini disebabkan oleh kuda hidup berkelompok dan cukup besar, sehingga meninggalkan sejumlah besar fosil dari masa ke masa.Fosil kuda primitif ditemukan dalam jumlah besar pada zaman Eosen 58 juta tahun yang lalu, yaitu di Eropa dan Amerika Utara.

Fosil kuda yang paling primitif adalah dikenal dengan Eohippus. Ciri-ciri Eohippus berdasarkan rangkanya dapat dideskripsikan sebagai berikut : kuda ini sebesar kucing/kancil dan tingginya hanya sekitar 30 cm, struktur gigi sebagai pemakan semak belukar, giginya berjumlah 22 pasang dengan gigi geraham yang terspesialisasi untuk menggiling makanan. Dengan ukuran tubuh yang pendek sangat menguntungkan, karena dapat menyelinap di antara semak belukar.Hal ini ditunjukkan pula oleh pola gigi yang sesuai untuk menggigit semak belukar dan bukan rumput.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 timbul padang rumput yang luas. Padang rumput merupakan biotop baru.Gigi yang sebelumnya cocok untuk merabut semak belukar, tidak diperlukan lagi. Kini diperlukan suatu gigi yang lebih lebar dan bermahkota email yang cukup tebal untuk menggigit dan mengunyah rumput. Gigi tersebut sesuai untuk mengunyah rumput karena rumput mengandung kadar silikat yang tinggi. Gigi seri melebar dan pipih untuk menggigit rumput.Gigi premolar berubah bentuk menjadi molar/geraham.Gigi geraham melebar untuk menggantikan fungsi mengunyah menjadi menggiling.Perubahan gigi mengakibatkan rahang bertambah lebar.

Perubahan alat gerak diperlihatkan pada bertambah panjangnya kaki, jumlah jari yang lebih sedikit, yang cocok untuk kehidupan padang rumput. Kaki depannya terdiri dari empat jari dan satu jari rudimen, sedang kaki belakangnya mempunyai tiga jari dan dua jari rudimen.Bentuk jari tengah semakin panjang dan besar dari pada moyangnya.Ujung jari setiap kaki ditutupi oleh kuku.

Dengan berkurangnya jari, postur tubuh yang lebih besar dan tengkorak memanjang yang lebih streamline, maka hewan ini dapat berlari-lari lebih mudah dan lebih cepat. Hal ini sangat diperlukan untuk menghindarkan diri dari predator.Demikian pula volume otak bertambah besar dan juga bertambah kompleks.

Evolusi Eohippus sampai menjadi Equus diperkirakan melalui tahapan Eohippus borealisàOrohippus à Mesohippus bairdi àMiohippus à Parahippus à Merychippus paniensis à Pliohippus à Equus. (Lihat Gambar 2.2)

Gambar 2.2  Evolusi  Kuda Dimulai dari 50 Juta Tahun Yang Lalu pada Era

Eosen, Oligosin, Miosen, Pliosen, Pleistosen, dan Sekarang  (Pratiwi, 2000)

            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. 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 mengandung kadar silikat yang tinggi.

  1. 2.        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 2.6). 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.

Kesamaan  anggota  gerak  tidak hanya meliputi tulang, tetapi  juga otot, saraf, persendian dan pembuluh  darah.  Semua  kesamaan    menunjukkan bahwa organ   tersebut  berasal   dari  struktur   yang    sama, dan     selanjutnya berubah struktur sehingga  fungsinya  berbeda.  Peristiwa  ini    dikenal  dengan nama homologi (Lihat Gambar  2.4).

Gambar 2. 4Homologi ekstremitas anterior beberapa binatang vertebrata (sumber:Arms dan Camp,1995)

            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).

Anggota gerak depan cecak dan kadal  untuk   berjalan,  sayap   burung  dansayap  kelelawar  untuk  terbang,  keseluruhan  anggota  gerak  tersebut   homolog dengan kaki depan kuda atau tangan manusia. Sayap burung dan sayap kelelawar berbeda dengan sayap serangga maupun sayap kupu-kupu, meskipun fungsinya sama. Hal ini disebabkan karena asal usul organ atau bentuk dasarnya berbeda tetapi berkembang sehingga mempunyai fungsi yang sama. Lihat Gambar 2.5)

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).

Gambar 2.5 Analogi Anggota Tubuh Depan Serangga dan Vertebrata (sumber:Arms dan Camp,1995)

  1. 3.        Organ yang Mengalami Rudimentasi/Organ Tubuh yang Tersisa

            Rudimentasi organ merupakan petunjuk adanya evolusi. Organ yang berguna pada suatu makhluk hidup, pada makhluk hidup lain mungkin kurang berfungsi. Contoh tulang ekor pada manusia kurang berfungsi sehingga mengalami  rudimenter.  Organ yang mengalami rudimenter akan membuang waktu saja untuk terus-menerus menyediakan darah, zat makanan, dan  ruangan bagi organ yang tidak lagi memiliki fungsi  penting.  seleksi alam cenderung menguntungkan individu yang memiliki organ dalam bentuk tereduksi, dan dengan demikian cenderung akan menghilangkan struktur yang tidak berfungsi lagi. Namun pada kelompok mamalia lain, ekor  sangat berkembang dan berfungsi sebagai ekor, begitu juga pada kelompok Vertebrata lainnya.

Alat-alat sisa digunakan sebagai petunjuk adanya evolusi. Kenyataanya meskipun alat tersebut tidak lagi menunjukkan suatu fungsi nyata tapi tetap dijumpai secara nyata dan jumlahnya boleh dikatakan cukup banyak. Penganut faham evolusi melihat adanya kelemahan dari penganut faham ciptaan khusus, bertolak dari alat-alat tersisa yang tidak lagi ada gunanya itu. Adapun organ-organ sisa antara lain: apendiks, selaput mata sebelah dalam, otot-otot penggerak telinga, tulang ekor, gigi taring yang runcing, geraham ketiga, rambut didada, mammae pada laki-laki, musculus piramidalis dan masih banyak lagi (Gambar 2.8).Sisa-sisa organ tubuh pada hewan yang masih ditemukan antara lain sisa kaki belakang pada ular piton yang mirip benjolan kuku, dan sisa bangunan sayap pada burung kiwi.

Gambar 2.6 Beberapa Struktur Sisa dari Manusia (sumber:Triastutik, 2008)

  1. 4.        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 2.9) 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 menemukan bahwa spesies pada pulau tertentu terhalang untuk berhubungan dengan spesies pada pulau-pulau dekat, dan bahwa spesies sepulau umumnya berhubungan dengan spesies 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 (lihat Gambar  2.9)

 

Gambar 2.7 Daerah-daerah biogeografi besar (mayor) di dunia. Daerah biogeografi berbeda umumnya menunjukkan tanaman dan hewan berbeda. Warna hitam pekat menunjukan beberapa barier alami (gurun pasir, gunung tinggi, dll) memisahkan setiap daerah. Barier-barier tersebut antara lain: (1) Gurun pasir Arabia dan Sahara; (2) Pegunungan yang sangat tinggi, termasuk gunung Himalaya dan gunung Nan Ling; (3) Laut dalam diantara pulau-pulau di Malay Archipelago (diperkenalkan oleh A.R. Wallace dan menulis mengenai barier ini; dan lebih dikenal dengan sebutan garis Wallace); (4) Transisi di antara dataran tinggi di sebelah selatan Mexico dan dataran tropis di Amerika Tengah. (Sumber : Johnson L.G,   1987 : 745)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 faktor-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 faktor-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.

  1. 5.        Peristiwa Domestikasi

Domestikasi adalah usaha manusia untuk menjadikan hewan/tanaman liar menjadi tanaman/hewan yang dapat dikuasai dan bermanfaat bagi manusia.Pada dasarnya tindakan ini adalah memindahkan makhluk hidup dari lingkungan aslinya ke lingkungan yang diciptakan oleh manusia. Tindakan ini dapat mengakibatkan timbulnya jenis-jenis hewan dan tumbuhan yang menyimpang dari aslinya, yang mengarah terbentuknya spesies baru.

Peristiwa persilangan dari dua varietas tanaman/hewan sejenis juga dapat menyebabkan terbentuknya variasi baru yang berbeda dari induknya yang dapat menyebabkan terjadinya spesies baru.Hasil perjalanan Darwin menunjukkan bahwa spesiasi dapat terjadi karena upaya domestifikasi oleh manusia, misalnya upaya pemuliaan tanaman maupun hewan.

 

  1. 6.        Variasi Antar Individu Dalam Satu Keturunan.

                        Fenotip suatu organisme ditentukan oleh faktor genetika dan lingkungan. Fenotip yang muncul merupakan variasi dari organisme tersebut. Jadi variasi individu terbentuk karena adanya variasi genetika dan perbedaan kondisi lingkungan. Contoh kita dapat memperhatikan keturunan dalam satu keluarga, setiap orang memiliki keunikan tersendiri meskipun mempunyai orang tua/ leluhur yang sama. Antara kakak dan adik, bahkan anak kembar sekalipun tidak ada yang sama persis, padahal ayah dan ibunya sama. Seperti terlihat pada gambar 2.10 di bawah ini!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 2.8 keanekaragaman dalam satu keturunan (sumber:edukasi.net)

                        Pada tanaman dan hewan terdapat persamaan sifat/ciri tubuh atau yang disebut keseragaman sifat. Dalam keseragaman sifat, ternyata masih terdapat perbedaan atau keberagaman sifat,  misalnya  warna, bentuk, berat, dan ukuran. Jadi, keanekaragaman hayati terbentuk karena adanya keseragaman dan keberagaman sifat atau ciri makhluk hidup.Di dalam satu jenis (spesies) makhluk hidup juga dijumpai adanya perbedaan atau keberagaman.Perbedaan sifat dalam satu spesies disebut variasi (Raven et al. 2004).Beberapa jenis hewan dan tanaman yang ada di sekitar kita memberikan gambaran tentang adanya keanekaragaman hayati atau disebut biodiversity.

Keanekaragaman hayati terbagi menjadi 3 tingkat, yaitu keanekaragaman gen, keaneragaman jenis, dan keanekaragaman ekosistem. Keanergaman gen menyebabkan variasi antar individu sejenis, misalnya variasi genetik pada variasi genetik pada kelompok bunga mawar atau kelompok kumbang (Lihat Gambar 2.11).  Hal ini  dapat  terjadi karena pengaruh berbagai faktor seperti   suhu, tanah, makanan, dan  lain-lain. Variasi-variasi  di  dalam  satu  spesies  ini  dalam  perkembangan  berikutnya  akan  menurunkan   keturunan  yang berbeda. Bila variasi  di dalam spesies itu  menghuni  daerah yang  berbeda,  maka dalam perkembangannya akan menghasilkan varian yang  berbeda.

Proses  seleksi   terhadap  berbagai  jenis  hewan   dan   tumbuh-tumbuhan selama  bertahun-tahun  akan   menghasilkan   varian   yang  makin  jauh  berbeda dengan moyangnya yang secara berangsur-angsur akan menghasilkan spesies baru yang berbeda dari induknya. Jadi   dapat  disimpulkan    bahwa    adanya   variasi   merupakan  petunjuk adanya evolusi yang  menuju ke arah terbentuknya spesies-spesies baru.

 

Gambar 2.9  Variasi Genetik pada Kelompok Kumbang (sumber: Anonim, 2006)

  1. 7.        Embriologi Perbandingan

            Semua anggota Vertebrata dalam perkembangan embrionya menunjukkan adanya persamaan. Persamaan perkembangan embrio dimulai dari tahap berikut ini : peleburan sperma dengan ovum à zigot à pembelahan (cleavage) à morulla à blastula à gastrula à tahap awal perkembangan embrio.

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 2.10 berikut ini, menunjukan perkembangan yang dinyatakan oleh Karl von Baer tersebut, walaupun gambar ini tidak dimulai dari tahap blastula dan grastrula.

Adanya persamaan perkembangan pada semua golongan Vertebrata, tersebut menunjukkan adanya hubungan kekerabatan.Perkembangan individu mulai dari sel telur dibuahi hingga individu itu mati disebut Ontogoni.Kalau kita bandingkan dengan filogeni, yaitu sejarah perkembangan organisme dari filum yang paling sederhana hingga yang paling sempurna, maka akan kita lihat adanya kesesuaian. Sehingga kita dapat mengatakan bahwa ontogeni merupakan filogeni yang dipersingkat. Dengan kata lain, ontogeni merupakan ulangan (rekapitulasi) dari filogeni.

Gambar 2.10 Perkembangan Embrio Berbagai Jenis Vertebrata(sumber:Anonim, 2006)

  1. 8.        Perbandingan Fisiologi

            Makhluk hidup mulai dari yang derajat terendah hingga ke derajat yang paling tinggi tubuhnya tersusun atas sel. Walaupun jumlah sel dan morfologi setelah dewasa berbeda-beda, namun kegiatan fisiologis di dalam setiap selnya memiliki kemiripan, seperti :1) dalam metabolism; 2) dalam respirasi; 3) dalam sintesa protein; 4) sintesa ATP dan penggunaannya dalam aktivitas hidup

  1. 9.        Perbandingan Genetika

Teori ini dipelopori oleh George Mendel. Ia mengemukakan teori genetika yang menyangkut adanya sejumlah sifat yang dikode oleh satu macam gen. Dengan demikian banyaknya variasi alel menentukan kemampuan terhadap ketahanan untuk dapat terus hidup. Hanya saja pada zaman George Mendel, teori genetika belum dipahami dan belum diperkirakan dapat dimanfaatkan untuk menerangkan teori yang lain. Teori genetika mengalami stagnasi hampir selama 35 tahun sejak dikemukakan, dan baru disadari kegunaannya di awal abad ke-20.

Temuan Mendel mempunyai implikasi penting. Karyanya membantah adanya teori percampuran dalam keturunan (The Blending Theory of Inheritance) yaitu, pemikiran bahwa ciri-ciri orang tua diwariskan kepada anak dan kemudian bercampur, lalu diwariskan ke generasi berikut dalam bentuk campuran. Di kalangan manusia, ungkapan yang menyatakan seseorang berdarah campuran, sebenarnya berawal pada teori ini.

Eksperimen Mendel membuktikan justru kebalikannyalah yang benar; yakni faktor genetik ciri atau sifat yang diwarisi dari orang tua hanya bergabung untuk sementara waktu dalam diri anak, dan dalam generasi berikutnya faktor genetik tersebut akan pecah atau memisah lagi menjadi satuan-satuan yang ada pada induk aslinya. Perbandingan antara teori atau hukum Mendel dengan teori percampuran sifat diperlihatkan pada (Gambar 2.13a dan 2.13b).Diagram tersebut menunjukkan bahwa teori percampuran ternyata menghasilkan keseragaman (Gambar 13.a), sedangkan eksperimen Mendel menunjukkan hasil keturunan yang beragam (Gambar 13.b).Berdasarkan kedua teori tersebut di atas dapat disimpulkan bahwa teori pewarisan menurut Mendel memberi peluang kejadian evolusi biologi makluk hidup.

Induk

 

Gambar 2.13 a) Teori percampuran: semua keturunan dari induk AB x CD adalah seragam  (ABCD) ; b) Teori pewarisan Mendel; keturunan yang dihasilkan beragam. (sumber:Yusuf, F., 2006)

 

 

 

  1. 10.    Petunjuk Secara Biokimia

Kekerabatan antara berbagai jenis makhluk hidup dapat diuji secara biokimia.Salah satu percobaan biokimia yang dapat digunakan untuk mengetahui tingkat kekerabatan berbagai organisme adalah uji presipitin oleh Natael.Dasar percobaan ini adalah adanya presipitin atau endapan pada suatu reaksi antigen-antibodi.Banyak sedikitnya endapan yang terbentuk dapat digunakan untuk menentukan jauh dekatnya kekerabatan antara suatu organisme yang satu dengan organisme yang lainnya.

Percobaan tersebut adalah sebagai berikut : kelinci disuntik dengan serum manusia berulang kali. Selang beberapa waktu kemudian, serum kelinci diambil dan dianalisis.Ternyata telah mengandung zat anti ini terbentuk karena adanya antigen yang masuk, yaitu serum darah manusia.

Serum kelinci yang telah mengandung zat anti disuntikkan ke dalam berbagai jenis makhluk hidup, berturut-turut manusia, gorila, orang hutan, babon, kucing, anjing, banteng, dan lain-lain.Selang beberapa waktu, darah manusia dan hewan-hewan yang disuntik dengan serum kelinci dianalisis ternyata mengandung presipitin yang berbeda-beda kadarnya.Banyaknya endapan ditentukan oleh jauh dekatnya kerabat antara kelinci dengan makhluk-makhluk tersebut.Makin jauh kekerabatannya makin banyak presipitinnya. Lihat Tabel 2.1

Tabel 2.1  Data Kecenderungan Biokimia Mengenai Evolusi

 

Asal Serum

Organisme

Jumlah Presipitasi Reaksi Terhadap Manusia

Primata

 

 

 

Karnivora

 

Ungulata

 

 

 

Rodentia

Manusia

Gorila

Orang hutan

Babon

Kucing

Anjing

Banteng

Kambing

Kuda

Babi hutan

Marmut

Kelinci

100

64

42

29

3

3

10

7

2

0

0

0

(sumber:Yusuf, F., 2006)

  1. 11.    Bukti Molekuler

Evolusi melekuler merupakan merupakan proses evolusi yang terjadi pada skala DNA, RNA, dan protein. Secara garis besar, evolusi molekuler ini membahas mengenai RNA, DNA, analisis filogenik, dan evolusi eukariot. Evolusi molekuler muncul sebagai bidang ilmu pengetahuan pada tahun 1960-an ketika peneliti dari bidang biologi molekuler, biologi evolusi, dan genetika populasi berusaha memahami stuktur dan fungsi asam nukleat dan protein yang baru ditemukan.Evolusi molekuler pada dasarnya menjelaskan dinamika perubahan evolusi pada tingkat molekuler, bahasan pada evolusi molekuler itu meliputi perubahan materi genetik (urutan DNA atau RNA) dan produknya serta rata-rata dan pola perubahannya serta mengkaji pula sejarah evolusi organisme dan makromolekul yang didukung data-data molekuler (filogeni 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.

Semua organisme hidup tersusun oleh kode genetik (DNA=Dioksiribonukleotid Acid) yang sama. Kode genetik makhluk hidup tersusun oleh gula ribosa, pospat, dan empat basa nitrogen yang saling berkombinasi menghasilkan sifat-sifat fenotif yang berbeda. Kode genetik ini bersifat universal. Melalui proses transkripsi dan tranlasi kode-kode genetik ini diterjemahkan menjadi asam amino-asam amino yang menyusun protein. Secara universal protein seluruh makhluk hidup tersusun oleh kombinasi 20 asam amino (Gambar 2.14 dan 2.15).

Gambar 2.14 Homologi Kode Genetik (sumber:Anonim, 2006)

Gambar 2.15 Kamus Kode Genetik(sumber:Pratiwi, 2001)

            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.

Dalam tinjauan molekuler,  evolusi  merupakan perubahan susunan genetik pada generasi yang berurutan. Untuk mengetahui evolusi, sangat baik untuk mengetahui tentang  genetika dari populasi (population genetic). Penelitian selama 30 tahun yang dilakukan oleh R.A. Fisher di Inggris dan S. Wright di Amerika memperlihatkan bahwa evolusi tidak mengenai sebuah gen atau suatu individu, tetapi melaui sekelompok gen atau sekumpulan individu yang disebut populasi (Sidharta, 1995). Genetika individu selalu menyangkut konsep genotipe yakni konstitusi genetika pada individu. Dan jika kita katakan bahwa evolusi adalah perubahan dalam komposisi genetis dari populasi, maka yang diartikan adalah suatu perubahan dari frekuensi genetis di dalam seluruh gen (termasuk plasmagen) yang dimiliki semua individu dalam populasi tersebut (Waluyo, 2005).

Aplikasi konsep

Setelah mempelajari konsep-konsep tentang petunjuk dan bukti evolusi yang dijelaskan pada langkah eksplorasi dan pengenalan konsep, maka untuk memantapkan konsep-konsep tersebut diskusikan dan jawablah pertanyaan pada tahap aplikasi di bawah ini!

  1. Sebutkan bukti-bukti petunjuk adanya evolusi!
  2. Sebutkan fakta-fakta yang menyebabkan adanya evolusi!
  3. Mengapa makhluk hidup mempunyai persamaan dan perbedaan?
  4. Mengapa fosil dapat dijadikan bukti adanya evolusi? Jelaskan dengan contoh!
  5. Gambar Homologi anggota tubuh bagian depan dari berbagai macam hewan

 

 

Pertanyaan-pertanyaan :

  1. Apakah persamaan yang dapat diamati pada anggota depan binatang yangterdapat pada gambar !
  2. Perbedaan apa saja yang dapat diamati dari anggota depan berbagaibinatang vertebrata tersebut ?
  3. Apabila anda perhatikan semua anggota depan binatang yang terdapatpada gambar tersebut, apakah anggota depan berasal dari bentuk asalyang sama, jelaskan ?
  4. Apabila diperhatikan mulai dari bentuk primitif, tampak adanyaperubahan struktur. Menurut pendapat anda, apakah perlunya terjadiperubahan struktur pada berbagai binatang tersebut, jelaskan ?
  5. Apakah gambar tersebut menunjukkancontoh homologi, dengan mempelajarigambar tersebut, apakah yang dimaksud dengan homologi ?
    1. Apakah sayap burung dan sayap serangga termasuk homologi ? Mengapa ?

 

 

DOWNLOAD : PETUNJUK DAN BUKTI EVOLUSI

 

 

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d blogger menyukai ini: