Evolusi Biologi

EVOLUSI BIOLOGI

Pengertian Evolusi dan Kreasionisme

Teori evolusi sudah dikemukakan sejak zaman Aristoteles dimana teori tersebut berusaha menjelaskan proses evolusi yang meliputi sumber variabilitas, organisasi variasi genetic dalam populasi, diferensiasi populasi, isolasi reproduktif, asal mula spesies dan hibridisasi. Biologi Evolusi ilmu yang lunak yang mempunyai daya prediksi lemah. Teorinya tersusun atas data yang tidak lengkap atau yang belum sempurna dipahami, meskipun ia tergolong ilmu hayat, bahasannya lebih cenderung ke kutup humanika daripada ke kutup eksakta. Teori evolusi sendiri berevolusi sejak zaman Aritoteles melalui Cuvier, lamarck, ke Erasmus Darwin dan Charles Darwin/Alfred Wallace. Tokoh yang paling terkenal adalah Darwin. Darwin banyak terpengaruh oleh Linnaeus dan Malthus. Teori evolusi sendiri lebih banyak dipengaruhi oleh de Vries dan Mendel, Morgan dan Muller, lalu Mayr, Dobhansky. Di jaman Darwin belum ada genetika, paleantropologi dan geokronologi, bahkan ilmu-ilmu lain juga belum berkembang, seperti geologi, paleogeografi, dan embriologi komparatif.

Sekarang evolusi adalah teori sintetis atau teori biologi yang memanfaatkan segala disiplin yang relevan. Seperti paleontology, palaekologi, biostratigrafi, paleogeografi, biologi molekuler, biokimia, biostatistik dan lain sebagainya. Teori evolusi akan mudah dipelajari jika kita memahami prinsip-prinsip dari disiplin ilmu tersebut.

Evolusi adalah suatu perubahan yang berlangsung sedikit demi sedikit dan memakan waktu yang lama. Perubahan yang dimaksudkan disini adalah perubahan struktur dan fungsi makhluk hidup dari yang sederhana menuju struktur dan fungsi yang kompleks dan beragam. Perubahan yang terjadi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu; perubahan progresif dan perubahan retrogresif. Perubahan progresif yaitu perubahan struktur dan fungsi makhluk hidup dari kondisi sederhana menuju kondisi yang maju atau modern untuk dapat bertahan hidup. Perubahan retrogresif yaitu perubahan struktur dan fungsi yang menuju kepunahan. Kepunahan terjadi tidak hanya karena mundurnya struktur dan fungsi tetapi juga dapat terjadi karena perkembangan struktur dan fungsi yang melebihi proporsinya sehingga makhluk hidup tersebut tidak mampu bertahan hidup.

Perubahan struktur dan fungsi makhluk hidup sangat tergantung pada struktur DNA dari makhluk hidup tersebut, sehingga pengertian evolusi biologi adalah perubahan frekuensi gena dalam suatu populasi karena faktor-faktor atau mekanisme evolusi. Adapun faktor-faktor evolusi adalah  rekombinasi seksual, mutasi, seleksi alam, arus gen / gen flow, dan genetic drift. Proses evolusi dapat berbeda dalam skala, tempo dan moda. Evolusi juga dapat berlangsung lama untuk hewan besar (makroevolusi), maka yang dapat diekplorasi adalah mikroevolusi pada makhluk hidup dengan umur generasi yang pendek

Sebagai ilmu historis yang integratif, biologi evolusi masih banyak mempunyai banyak kelemahan, sehingga dimungkinkan terjadi perbedaan pendapat di kalangan para ahli. Pertentangan teori evolusi belum akan berakhir sampai sekarang. Saat ini, di berbagai negara berlangsung upaya kolektif untuk mendorong sekolah-sekolah di sana untuk mengajarkan tidak hanya teori evolusi di kelas-kelas biologi, tapi juga teori alternatifnya, seperti apa yang disebut sebagai teori kreasionisme yaitu teori penciptaan menurut kitap suci. Dalam pandangan pendukung kreasionisme, argumen  Darwin bahwa seluruh mahluk hidup ini berawal dari sebuah sel tunggal yang kemudian berevolusi selama jutaan tahun menjadi beragam spesies dan sub-spesies seperti yang kita kenal sekarang, tidak berdasarkan pada bukti yang tak terbantahkan.

Sebaliknya, mereka percaya – seperti juga yang diyakini Harun Yahya -- keragaman spesies ini terjadi karena dengan sengaja dirancang oleh Sang pencipta. Dengan kata lain, sejak awal Tuhan menciptakan, manusia, gajah, monyet, ular dan beragam mahluk lainnya secara unik. Yang satu tidak berhubungan dengan yang lain.

Ini bukan sekadar argumen ideologis. Yang menjadikan kalangan pendukung teori kreasionisme  merasa layak membantah teori Darwin adalah karena, dalam pandangan mereka,  teori-teori evolusi sendiri mengandung banyak kelemahan dan cacat. Teori-teori ini memang berdasarkan pada bukti-bukti kesamaan yang terlihat di antara fosil mahluk hidup dari jutaan tahun lalu dengan, misalnya, mahluk hidup kontemporer. Bagi para pengecam teori evolusi, rangkaian kesamaan itu tidak dengan sendirinya mengindikasikan adanya mata rantai yang berkesinambungan.  

Bagi pendukung teori evolusi teori kreasionisme juga bukan tanpa cacat. Jacob (2001) mengatakan bahwa Harun Yahya dengan bukunya Keruntuhan Teori Evolusi dikritik sebagai karangan pamlet yang total menentang teori evolusi. Teori Kreasionisme yang diajukan tidak terperinci dan tidak memberi keterangan alternatif tentang bukti-bukti evolusi menurut teori kreasionisme. Harun Yahya tampak tidak memahami makna survival of  the fittest sebagai bentuk transisi hubungan seleksi alam dan arah evolusi. Ia heran bahwa teori evolusi hanya tambal sulam, padahal seluruh ilmu alamiah adalah ilmu batu bata yang disusun satu persatu.  

Jacob (2001) juga menulis bahwa Harun Yahya terlalu takjub oleh beberapa spesies hewan seperti lebah mempunyai kemahiran membuat sarang yang tidak dapat ditiru oleh manusia. Luput dari observasinya bahwa semua makhluk hidup mempunyai keistimewaan masing-masing, yang tidak dapat ditiru oleh makhluk lain. Mahasiswa yang benar-benar ingin mendalami biologi evolusi sebaiknya membaca buku-buku ilmiah dengan sungguh-sungguh dan tidak mudah luntur imannya. Ilmu pengetahuan adalah suatu sistem untuk mengetahui bagaimana alam bekerja dan di belakang itu semua ada Tuhan Yang Maha Kuasa, yang tetap ada meskipun ada yang mengatakan ia tidak ada.

Bukti-Bukti Evolusi

Kecaman dari berbagai pihak tentang teori evolusi, mendorong para pendukung teori evolusi membuktikan kebenaran teori evolusi. Hal-hal yang perlu dibuktikan dalam teori evolusi sebenarnya sudah dibahas dalam buku Drawin ”The Origin of Species by Means Natural Selection”. Upaya untuk mencari bukti sampai sekarang lebih mengarah pada petunjuk adanya evolusi daripada bukti adanya evolusi. Pemaparan bukti evolusi harus dilakukan dengan pendekatan multidisipliner.

Adapun bukti evolusi yang sering dipakai adalah fosil, anatomi komparatif, struktur sisa, embriologi komparatif, biokimia komparatif dan biogeografi.

1. Petunjuk adanya evolusi dari segi palaentologi

Charles Darwin yang menyatakan bahwa fosil adalah bukti perkembangan makhluk hidup masa lampau, yang menujukkan suatu perkembangan yang terus menerus secara evolutif. Perkembangan evolusi kuda sering digunakan sebagai contoh perkembangan makhluk hidup dari segi paleontologik.

 

Gambar 1. Evolusi Kuda

Perkembangan kuda dimulai dari apa yang disebut Hyracotherium, termasuk kelompok Eohippus, yang muncul dari Eocene awal di Amerika Utara dan Eropa. Nenek moyang kuda ini hanya sekitar 11 inci, berleher pendek dan mempunyai kaki depan yang berbeda dengan kaki belakang, kaki depan jumlah jari kakinya empat dan kaki belakang jumlah jarinya hanya tiga; jari keempat dan kelima masih ada tapi kecil sekali. Pada oligocene muncul Mesohippus yang lebih besar daripada Eohippus, yakni sekitar 24 inci. Kaki depan dan kaki belakang semua berjari 3. Pada Miocene dijumpai adanya Parahippus dan Merychippus, yang pertama adalah pemakan daun dan yang kemudian adalah pemakan rumput. Baru pada Pleiocene muncul apa yang disebut Pliohippus yang jari sampingnya sudah mereduksi. Pada akhir Pleiocene akhir sudah muncul nenek moyang kuda  yang berjari satu, yang menyebar ke seluruh dunia kecuali Australia.

Kalau diikuti uraian tersebut di atas seakan-akan perkembangan kuda secara evolusi seperti garis lurus. Dalam kenyataannya perkembangan tersebut bercabang-cabang. Sebagai contoh adalah pada Miocene selain terdapat Parahippus dan Merychippus seperti disebut di atas, juga ada Hypohippus, namun kemudian tidak berkembang dan akhirnya punah.

2. Petunjuk adanya Evolsi berupa Anatomi Komparatif

Dikenal adanya keadaan yang disebut homologi dan analogi. Homologi adalah adanya fungsi yang berbeda beragai hewan yang bila dianalisa secara cermat ternyata mempunyai bentuk dasar yang sama, sedangkan analogi adalah adanya fungsi yang sama pada beberapa makhluk hidup yang secara anatomik organ yang mengemban fungsi tersebut tidak mempunyai struktur dasar yang sama. Para ahli berpendapat bahwa peristiwa analogi ini adalah merupakan proses perkembangan evolusi konvergen. Suatu peristiwa yang bertolak dari adaptasi anggota makhluk hidup dari beberapa bentuk berbeda namun berada dalam lingkungan yang sama untuk jangka waktu yang sangat lama. Yang biasa dipakai petunjuk evolusi adalah homologi struktur ekstrimitas anterior beberapa hewan vertebrata (gambar 2)

 

          Gambar 2. Homologi ekstremitas anterior beberapa binatang vertebrata

    

3. Petunjuk Evolusi Embriologi Komparatif

Hubungan perkembangan embrio dengan evolusi dinyatakan dalam Ernst Haeckel bahwa ontogeni adalah pilogeni yang dipersingkat. Ia menyebut sebagai teori rekapitulasi atau teori biogenetik. Perkembangan embrio pada hewan vertebrata dijumpai kenyataan bahwa perkembangan embrio dari zigot menujukkan struktur yang sama, namun selanjutnya berkembang berbeda satu dengan yang lainnya sehingga bentuk dewasanya mejadi sangat berbeda (gambar 3).

Gambar 3. Embriologi Komparatif Beberapa hewan Vertebrata

4. Petunjuk dari Fisiologi Komparatif

Kemiripan faal tubuh dijumpai pada makhluk hidup mulai dari tingkat rendah sampai tingkat tinggi meliputi:

-          kemiripan dalam faal respiratoria

-          kemiripan dalam metabolisme

-          proses sintesis protein

      -    pembentukkan ATP sebagai molekul berenergi tinggi

5. Petunjuk dari usaha domestifikasi

Hasil perjalanan Darwin menunjukkan bahwa spesiasi dapat terjadi karena upaya domestifikasi oleh manusia, misalnya upaya pemuliaan tanaman maupun hewan.

6. Petunjuk dari Alat Tubuh yang tersisa

Alat-alat sisa digunakan sebagai petunjuk adanya evolusi, karena dalam 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 4).

Gambar 4. Beberapa Struktur Sisa dari Manusia

7. Petunjuk dari struktur DNA dan Protein

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 5 dan 6).

Gambar 5. Homologi Kode Genetik

Gambar 5. Kamus Kode Genetik

Mekanisme Evolusi

Apabila  perbandingan fenotif dalam suatu populasi tidak berubah dari generasi ke generasi, dapat dinyatakan bahwa frekuensi gena populasi tersebut dalam keadaan seimbang. Dengan kata lain proses evolusi dapat diartikan sebagai suatu perubahan komulatif frekuensi allele sejalan dengan waktu. Hukum Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi gena dari generasi ke generasi cenderung konstan selama tidak ada mutasi gen, rekombinasi gen, hilangnya gen (=genetif drift) maupun alur gen (=gen flow). Darwin menambahkan untuk terjadinya perubahan frekuensi gen terdapat peranan lingkungan. Melalui proses seleksi alam arah evolusi ditentukan.

1. Mutasi

Mutasi adalah perubahan secara acak pada struktur DNA. Mutasi adalah material kasar untuk terjadinya evolusi karena mutasi dapat menyebabkan variasi genetik. Penyebab mutasi dapat berasal dari lingkungan (oleh zat mutagenik) atau perubahan dari dalam individu pada saat replikasi terjadi kesalahan. Ada dua jenis mutasi yaitu mutasi kecil dan perubahan kromosom. Pada kasus pertama adanya substitusi beberapa pasangan nukeotida dalam molekul DNA sedangkan perubahan kromosomal merupakan perubahan besar yang menyangkut ratusan bahkan ribuan nukleotida. Terjadinya mutasi dapat menguntungkan maupun merugikan bagi individu yang mengalaminya. Mutasi menyebabkan perubahan pada variasi genetik dan diturunkan sehingga mutasi berpengaruh terhadap evolusi.

2. Genetic drift

Genetic drift adalah hilangnya/lepasnya frekuensi allele secara kebetulan atau dapat dikatakan merupakan perubahan acak pada frekuensi gen pada populasi kecil yang disebabkan oleh kematian, migrasi atau isolasi. Pada populasi kecil kehilangan sedikit anggotanya akan membuat perbedaan besar. Geneti drift dapat disebabkan oleh dua kategori situasi yaitu the bottleneck effect dan the founder effect.

The bottleneck effect. Bencana alam seperti kebakaran, gempa bumi, habisnya cadangan makanan dan penyakit yang mewabah dapat mengurangi sejumlah individu dalam populasi. The bottleneck effect terjadi ketika populasi yang bertahan hidup sangat sedikit, misal tinggal satu dosen sehingga gen pool (komposisi genetik suatu populasi) tidak merepresentasikan populasi awal.

The founder effect. Ketika sejumlah kecil organisme bermigrasi dari populasi yang besar dann menetap sebagai populasi yang baru di suatu tempat the founder effect dapat terjadi. Jelasnya adalah gen pool kelompok migrasi yang lebih kecil biasanya tidak merepresentasikan gen pool populasi yang besar. Beberapa allele akan absen sementara itu yang lain akan ada secara sedikit atau berlebihan. Sebagai konsekuensi, ketika individu-individu bereproduksi dan jumlah founding population meningkat, frekuensi gennya berbeda dari populasi awalnya.

3. Aliran Gen (=Gen Flow)

Aliran gen dapat terjadi melalui proses interbreeding. Imigran dapat menambah allele baru ke dalam gen pool sehingga dapat merubah frekuensi allele. Aliran gen dapat terjadi dari kisaran imigran yang sangat rendah sampai kisaran imigran yang sangat tinggi tergantung dari jumlah individu yang datang dan seberapa banyak perbedaan genetik inidividu-individu yang dapat bergabung. Bagaimanapun bila informasi genetik sangat berbeda imigrasi kecil pun dapat menghasilkan perubahan frekuensi allele yang sangat besar.

4. Rekombinasi Seksual

Pada individu yang melakukan reproduksi secara seksual keturunan yang dihasilkan dapat berbeda dengan induknya karena selama meiosis kromosom bergabung secara acak dan juga pada saat peristiwa fertilisasi terjadi penggabungan materi genetik dari dua sel gamet. Dengan demikian rekombinasi gen dapat memberi peluang yang besar untuk terjadinya variabilitas yang berpengaruh terhadap evolusi populasi.

5. Seleksi alam

Seleksi alam adalah salah satu faktor evolusi, pertama kali dikemukan oleh Darwin. Individu yang mempunyai kecocokan dengan lingkungan yang mampu bertahan. Oleh sebab itu alam bertugas sebagai penyeleksi kelestarian makhluk hidup dari generasi ke generasi. Hasil adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya disebut modifikasi dan ini diturunkan pada anakannya, sehingga seleksi alam merupakan faktor evolusi.

Evolusi Manusia

            Proses evolusi makhluk hidup yang paling mendapat sorotan tajam adalah evolusi manusia. Kebanyakan orang menanyakan apakah manusia yang ada sekarang adalah produk evolusi, jika ya tentunya manusia berasal atau berkembang dari dari makhluk yang lebih sederhana, namun pandangan bahwa manusia adalah produk evolusi juga membawa konsekuensi bahwa keturunan manusia yang akan datang adalah makhluk yang lebih sempurna dari manusia yang sekarang. Berbicara keturunan ada dua hal yang akan diwariskan pada anakan manusia yatiu informasi genetik dan informasi non-genetik. Informasi genetik sudah sangat jelas wujudnya, namun informasi non-genetik adalah hasil interaksi manusia terhadap lingkungan. Karena manusia adalah makhluk yang berakal membuat informasi non-genetik yang diturunkan semakin kompleks sehingga pembahasan perkembangan evolusi manusia ditinjau dari aspek psiko-sosial dari makhluk bipedal sampai Homo sapien.

    Gambar 7. Evolusi Manusia

1. Australopithecines

-          Merupakan makhluk bipedal tegak yang paling tua

-          Muncul 8-10 juta tahun yang lalu

-          Digolongkan sebagai hominid (pra-manusia)

-          Australopitthecus africanus (5,5 juta tahun yang lalu)

-          Australopitthecus afarensis (3,5 juta tahun yang lalu)

-          Australopitthecus robustus dan Australopitthecus boisei (2-1 juta tahun yang lalu)

-          Pemakan daging dan pemakan tumbuhan

-          Mengenal alat dari batu untuk berburu dan untuk melawan musuh

-          Homo habilis, Australopithesin yang paling maju, tidak sekedar memakai alat tapi juga membuatnya

b.   Homo erectus

      -  Manusia kera yang memiliki ciri-ciri manusia

      - Mampu membuat alat yang lebih baik dari alat yang dibuat Homo habilis  dengan variasi yang lebih banyak

       -  Alat dari batu dan kayu

       -  Mengenal api dan mengenal alat penghasil api

       -  Pemburu ulung dan sudah bermasyarakat      

       -  Meganthropus palaeojavanicus (600-500.000 tahun yang lalu)

       -  Homo erectus Pekinensis (500.000 tahun yang lalu)

  c. Homo Neanthertalensis

       - Hidup sekitar 150.000-60.000 tahun yang lalu

       - Mengenal alat berburu, alat mempertahankan diri, alat makan, dan alat minum

       - Sudah mengenal benih-benih kepercahayaan dengan ditemukanya kuburan yang dilakukan penguburan dengan cara terhormat (kepercayaan ada kehidupan sesudah mati)

      - Dianggap sebagai pra-Homo sapien

                                                                                          

                   

 

       Gambar 7.A.Budaya Penguburan oleh Manusia Neanthertal

                        B. Alat-alat yang dipakai oleh Manusia Neanthertal

d. Homo sapien

      - Homo sapien Tua =Manusia Cro-magnon

      - 40.000-10.000 tahun yang lalu

      - kebudayaannya sudah lebih maju

      - mengenal seni lukis dan seni patung dan mengenal pewarna

      - mengenal alat dari batu, kayu, tanduk, jarum

      - berbahasa dan berpakaian

          

            Gambar 8. Hasil Karya Seni Manusia Cro Magnon

A.    Patung Venuses

B.     Seni Lukis pada Dinding Gua