Konsep Evolusi



Apa itu Evolusi?
Evolusi adalah akumulasi perubahan yang di wariskan pada pupolasi dari waktu ke waktu (Solomon et al, 2007). Jadi, istilah evolusi tidak merujuk pada perubahan yang terjadi pada satu individu selama masa hidupnya. Evolusi merupakan perubahan karakteristik populasi dari generasi ke generasi. Perubahan tersebut dapat berupa perubahan kecil yang sulit dideteksi, dan dapat pula berupa perubahan yang sangat mencolok, sehingga membuat suatu populasi sangat berbeda dari populasi leluhurnya. Karena perubahan yang sangat mencolok tersebut, pada suatu waktu, dua populasi (yang berasal dari leluhur yang sama) kemudian mengalami divergensi menjadi dua jenis spesies yang berbeda. Spesies adalah kelompok organisme yang memiliki kesamaan struktur, fungsi, dan perilaku yang sama, serta mampu melakukan perkawinan (interbreeding) satu sama lain. 

Evolusi dapat dibedakan menjadi dua pandangan utama, yakni: (1) Mikroevolusi dan (2) Makroevolusi. Sesuai dengan namanya, keduanya berbeda dari skala terjadinya perubahan. Mikroevolusi merujuk pada perubahan kecil (minor) yang terjadi pada frekuensi alel beberapa generasi. Sedangkan makroevolusi merujuk pada perubahan makro yang terjadi pada populasi sehingga menghasilkan spesies yang berbeda.


Teori Evolusi



Jean Babtiste de Lamarck
Jean Baptiste de Lamarck (1744-1829) adalah salah satu ilmuan yang pertama kali mengemukakan teori bahwa "organisme mengalami perubahan seiring berjalannya waktu sebagai hasil dari kejadian alam, bukan karena campur tangan Tuhan." Menurut Lamarck, perubahan lingkungan menyebabkan organisme merubah perilakunya, sehingga beberapa organ digunakan lebih sering dibanding organ lainnya. Seiring berjalannya waktu, dari generasi ke generasi, organ yang lebih sering digunakan akan akan bertambah besar ukurannya, sedangkan yang tidak/jarang digunakan akan mengecil atau bahkan menghilang. Hipotesis Lamarck ini mengemukakan bahwa "organisme mewariskan sifat yang diperolehnya kepada anakannya (inheritance of acquired characteristics)." Misalnya, populasi jerapah berleher panjang berasal dari leluhur jerapah berleher pendek. Saat jerapah berleher pendek berusaha untuk mencapai daun pada ranting yang tinggi, lehernya akan menjadi lebih panjang, Ukuran leher yang lebih panjang ini diwariskan ke keturunannya, hingga diperoleh ukuran leher yang semakin panjang dari generasi ke generasi. Selain itu, Lamarck juga mengemukakan bahwa "organisme memiliki dorongan untuk berubah ke arah yang lebih kompleks dan lebih sempurna dari waktu ke waktu."

¢Lamarkisme memiliki 4 prinsip, yakni sebagai berikut:
1)Dorongan internal organisme (Internal urge of organism)
2)Lingkungan dan kebutuhan baru (Environment and new needs).
3)Teori penggunaan dan pengabaian (Use and disuse theory).
4)Pewarisan sifat yang diperoleh (Inheritance of acquired characters).


Darwin
Darwin adalah salah satu ilmuan yang dikenal karena teori evolusi yang dikemukakannya. Ada beberapa hal yang mempengaruhi Darwin dalam membangun teorinya.

Sumber gambar: Pak.pandani.web


1. Pengamatan yang dilakukan di Kepulauan Galapagos. Dari pengamatannya pada struktur hewan dan tumbuhan, Darwin menemukan adanya kesamaan struktur hewan dan tumbuhan di Kepulauan Galapagos dan Amerika Selatan. Hal ini menimbulkan pertanyaan, "Mengapa hewan dan tumbuhan di Kepulauan Galapogos lebih mirip dengan hewan dan tumbuhan di Amerika Selatan dibandingkan tempat lainnya?" Selain kesamaan, Darwin juga mengamati perbedaan yang mencolok antara struktur Paruh burung Finch yang mencolok antara satu pulau dengan pulau lainnya di Kepulauan Galapagos. 

2. Pemikiran Darwin dipengaruhi oleh teori geologi, bahwa struktur permukaan bumi terbentuk dengan sangat lambat dan dipengaruhi oleh peristiwa geologi seperti aktivitas volkanik, erosi, dan glasial. Pergerakan proses geologis yang sangat lambat, yang masih berlangsung hingga saat ini, menunjukkan bahwa umur Bumi sudah sangat tua.

3. Bukti lain yang mempengaruhi pemikiran Darwin adalah domestikasi yang dilakukan pada petani hingga akhirnya menghasilkan spesies tumbuhan dan hewan yang baru hanya dalam beberapa generasi. Darwin tertarik dengan perubahan yang disebabkan oleh seleksi buatan (melalui domestikasi) tersebut. Karenya, Darwin mengajukan hipotesis bahwa proses seleksi serupa terjadi di alam. Darwin akhirnya menggunakan model seleksi buatan ketika mengembangkan "konsep seleksi alam."

4. Teori Darwin juga dipengaruhi oleh teori yang dikemukakan Thomas Malthus. Malthus mengemukakan berdasarkan hasil observasinya, bahwa populasi memiliki kemampuan untuk bertambah secara geometri (1 --> 2 --> 4 --> 8 --> 16) sehingga melampaui laju produksi makanan yang hanya dapat bertambah secara aritmatika ( 1--> 2--> 3--> 4--> 5). Bagi manusia, Malthus mengemukakan bahwa pertentangan antara pertumbuhan populasi dan ketersediaan makanan mengakibatkan terjadinya kelaparan, penyakit, dan perang, yang berfungsi sebagai rem bagi pertumbuhan populasi.

Teori Malthus sangat mempengaruhi penjelasan Darwin terkait terjadinya evolusi. Pengamatan selama bertahun-tahun terkait perilaku hewan dan tumbuhan, mengarahkannya pada "perjuangan untuk bertahan" (struggle for existence) seperti yang dikemukakan oleh Malthus. Menurut Darwin, dalam perjuangan untuk bertahan, "variasi yang menguntungkan untuk bertahan hidup cenderung dipertahankan, sedangkan yang tidak menguntungkan akan dieliminasi." Hal ini akan menghasilkan "adaptasi," yakni modifikasi evolusioner yang meningkatkan kesempatan hidup dan kesuksesan bereproduksi pada suatu lingkungan. Pada akhirnya, akumulasi modifikasi tersebut dapat menghasilkan spesies baru. 

Darwin akhirnya mengemukakan teorinya yang dikenal dengan istilah teori seleksi alam (theory of natural selection). Menurut teori ini, organisme yang dapat beradaptasi lebih baik cenderung mampu bertahan hidup dan menjadi orang tua bagi generasi berikutnya. Sebagai akibat dari seleksi alam, populasi berubah dari waktu ke waktu. Dalam hal ini, frekuensi dari sifat-sifat yang lebih baik (lebih menguntungkan untuk bertahan hidup) akan terakumulasi dari generasi ke generasi, sehingga sifat-sifat yang tidak menguntungkan semakin lama akan semakin berkurang hingga akhirnya hilang dari populasi. Darwin membutuhkan waktu 20 tahun untuk mengumpulkan bukti terkait teori tersebut serta untuk berkomunikasi dengan ilmuan lainnya.


Evolusi terjadi melalui seleksi alam
Mekanisme evolusi melalui seleksi alam terdiri atas observasi pada 4 aspek, yakni: (1) Variasi, (2) Overproduksi, (3) Pembatas pertumbuhan populasi, dan (4) Kesuksesan reproduksi diferensial.

Variasi. Individu sangat beragam, dan keberagaman tersebut menentukan kemampuan individu untuk bertahan hidup di lingkungannya. 

Overproduksi. Kemampuan reproduksi menyebabkan setiap spesies memiliki potensi untuk bertambah populasinya secara geometri. 

Pembatas pertumbuhan populasi. Ketersediaan makanan di lingkungan yang terbatas, menyebabkan individu dalam populasi harus berkompetisi untuk memperoleh sumber daya yang terbatas tersebut. Oleh keterbatasan sumber daya tersebut, tidak semua individu dalam populasi dapat bertahan hingga bereproduksi. 

Kesuksesan reproduksi diferensial. Individu yang memiliki karakter yang menguntungkan (sesuai dengan lingkungannya) dapat bertahan hidup dan bereproduksi dengan baik, sehingga mewariskan karakternya kepada generasi berikutnya. Kesuksesan reproduksi merupakan kunci dari seleksi alam: Individu yang dapat beradaptasi dengan baik akan mampu menghasilkan lebih banyak keturunan, sedangkan individu yang kurang mampu beradaptasi akan mati lebih dulu atau memproduksi keturunan yang lebih sedikit ataupun inferior. 


***


Salah satu bukti peran adaptasi terhadap pembentukan spesies adalah adanya berbagai spesies Burung Finch di Kepulauan Galapagos. Bagaimana pembentukan variasi spesies burung Finch di Kepulauan Galapagos tersebut? 


Darwin mengamukakan bahwa berbagai spesies burung Finch tersebut berasal dari leluhur yang sama. Namun, karena hidup pada pulau yang berbeda, mereka mengalami adaptasi terkait ketersediaan makanan pada masing-masing pulau. Pada gambar di atas, terlihat tiga jenis burung Finch dengan ukuran dan bentuk paruh yang berbeda. Bentuk paruh yang berbeda tersebut merupakan hasil adaptasi sesuai dengan jenis makanan yang tersedia di lingkungan pulau. 



Pertanyaan:
1. Jelaskan peran seleksi alam dalam terjadinya evolusi!
2. Mengapa hanya variasi yang diwariskan yang berperan penting pada proses evolusi?
3. Jelaskan perbedaan teori evolusi Lamarck dan Darwin!


Daftar Pustaka
1. Solomon et al. 2007. Biology. USA: Thomson Brooks

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Berapa Sih Jumlah Total Energi dari Respirasi Seluler?

Menabung Mudah dan Praktis dengan SOBATKU

ATP adalah Sumber Energi Universal Tubuh, Benarkah?