Pembahasan Mengenai Mekanisme Tentang Evolusi

Pembahasan Mengenai Mekanisme Tentang Evolusi

Pembahasan Mengenai Mekanisme Tentang Evolusi

Mekanisme Tentang Evolusi
Mekanisme Tentang Evolusi

Mekanisme Tentang Evolusi – Evolusi merupakan perubahan makhluk hidup dalam jangka waktu yang lama dan berlangsung perlahan-lahan. Perubahan ini terjadi dalam satu populasi dan diturunkan dari generasi ke generasi.

Dalam suatu lingkungan, sifat-sifat genetik menentukan keanekaragaman makhluk hidup, keanekaragaman ini meliputi struktur, tingkah laku, dan lain-lain. Jika terjadi perubahan materi genetik, maka terjadi perubahan sifat pada keturunanketurunannya. Hal ini menyebabkan munculnya spesies baru. Perubahan materi genetik ini disebut mutasi. Evolusi terjadi karena adanya mutasi dan seleksi alam. Mari cermati uraian berikut ini.

1. Mutasi Gen

Mutasi gen adalah perubahan kimia gen (DNA) yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan sifat suatu organisme yang bersifat menurun. Mutasi dapat terjadi dengan adanya pengaruh luar dan tanpa pengaruh faktor luar. Mutasi yang terjadi tanpa pengaruh faktor luar mempunyai dua sifat, yaitu sangat jarang terjadi, dan umumnya tidak menguntungkan.

Umumnya, mutasi jarang terjadi dan tidak menguntungkan. Mutasi merupakan mekanisme evolusi yang penting dan dapat membentuk spesies baru. Untuk mengetahui hal ini, perlu angka laju mutasi, yaitu angka yang menunjukkan jumlah gen yang mutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh suatu individu dari suatu spesies.

Angka laju mutasi suatu spesies umumnya sangat rendah karena faktor-faktor yang menyebabkan mutasi tidak dapat diramalkan secara pasti. Angka laju mutasi berkisar antara satu gen di antara dua ribu sampai jutaan gamet, atau rata-rata 1 : 100.000, artinya dalam setiap 100.000 gamet terdapat satu gen yang mampu bermutasi.

Jadi, angka laju mutasi sangat kecil, tetapi merupakan mekanisme yang penting, karena:

a) setiap gamet mengandung beribu-ribu gen;

b) setiap individu menghasilkan ribuan sampai jutaan gamet dalam satu generasi; dan

c) jumlah generasi suatu spesies selama spesies itu ada banyak sekali.

Angka laju mutasi yang menguntungkan lebih kecil dari pada angka laju mutasi yang merugikan, yaitu perbandingan antara 1 dan 1.000, artinya dari 1.000 mutasi yang terjadi, satu di antaranya mutasi yang menguntungkan. Walaupun mutasi yang menguntungkan ini kecil, karena jumlah generasi selama spesies itu ada sangat besar, maka jumlah mutasi yang menguntungkan besar pula. Hasilnya, seperti pada contoh soal berikut:

1) angka laju mutasi per gen adalah 1 : 100.000

2) jumlah gen dalam individu yang mampu bermutasi adalah 1.000

3) perbandingan antara mutasi menguntungkan dengan mutasi yang terjadi adalah 1 : 1.000

4) jumlah populasi spesies adalah 300.000.000

5) jumlah generasi selama spesies itu ada adalah 6.000 erapa hasil mutasi yang menguntungkan selama spesies itu ada?

Jawab:

1) Jumlah mutasi yang menguntungkan yang mungkin terjadi pada setiap individu: 1/100.000 × 1.000 × 1/1.000 = 1/100.000.

2) Dalam setiap generasi akan terjadi mutasi gen yang menguntungkan 1/100.000 × 300.000.000 = 3.000.

3) Selama spesies itu ada, yaitu 6.000 generasi, mutasi yang menguntungkan adalah 3.000 × 6.000 = 18.000.000.

Jadi, jelas bahwa mutasi yang menguntungkan selama periode evolusi tertentu cukup besar. Sehingga, kemungkinan dihasilkannya spesies yang adaptif menjadi besar pula.

Yang termasuk mutasi yang menguntungkan adalah dihasilkannya spesies yang adaptif dan memiliki vitalitas dan viabilitas tinggi. Sedangkan, mutasi yang merugikan adalah dihasilkannya gen letal yang menimbulkan mutasi letal. Dihasilkan keturunan yang mempunyai viabilitas dan fertilitasnya rendah dan keturunan yang tidak adaptif.

Gen-gen mutan yang merugikan, umumnya bersifat resesif sehingga peristiwa mutasi hanya akan tampak apabila dalam keadaan heterozigot. Hal ini menunjukkan bahwa seleksi alam hanya bekerja terhadap individu homozigot.

a. Frekuensi gen dan genotip di dalam populasi

Frekuensi gen adalah perbandingan antara gen atau genotip yang satu dengan gen atau genotip yang lain di dalam satu populasi. Misalnya, dalam suatu daerah terdapat populasi tanaman berbunga merah MM dan tanaman berbunga putih mm, yang sama-sama adaptif. Apabila diadakan persilangan, maka akan diperoleh tanaman dengan fenotip dan genotip tertentu .

2. Hukum Hardy-Weinberg 

Hukum Hardy-Weinberg menegaskan bahwa frekuensi alel dan genetik dalam suatu populasi (gene pool) selalu konstan dari generasi ke generasi dengan kondisi tertentu. Hal ini, dikemukakan oleh Godfrey Harold Hardy (ahli matematika dari Inggris) dan Wilhelm Weinberg (dokter dari Jerman). Kondisi yang dimaksud oleh Hukum Hardy-Weinberg adalah:

1) Ukuran populasi harus besar Pada populasi yang kecil, aliran genetik (genetic drift) merupakan kesempatan fluktuasi dalam gene pool dan dapat mengubah frekuensi alel. Jadi, ukuran populasi harus besar agar frekuensi alel dalam gene pool selalu konstan.

2) Ada isolasi dari populasi lain (tidak ada imigrasi dan emigrasi) Arus gen (gene flow) merupakan transfer alel antarpopulasi yang berhubungan dengan perpindahan individu atau gamet yang dapat merubah gene pool.

3) Tidak terjadi mutasi Perubahan satu alel menjadi alel lainnya, mengakibatkan mutasi, hal ini dapat mengubah gene pool.

4) Perkawinan acak (random) Jika individu-individu memilih pasangannya dengan sifatsifat tertentu (yang diturunkan), maka pencampuran secara acak gamet-gamet seperti yang diharapkan pada keseimbangan Hardy-Weinberg tidak dapat terjadi.

5) Tidak terjadi seleksi alam Keberhasilan mempertahankan hidup dan reproduksi dapat mengubah gene pool karena mendukung adanya perpindahan beberapa alel dengan mengorbankan alel lainnya.

3. Perubahan Perbandingan Frekuensi Gen pada Populasi 

Saat ini, telah diketahui beberapa faktor penting yang menyebabkan perubahan keseimbangan genetik di dalam suatu populasi. Faktor-fakor tersebut, antara lain: mutasi, seleksi alam, emigrasi dan imigrasi, rekombinasi dan seleksi, dan genetic drift. Untuk lebih mengetahui, mari cermati uraian berikut ini.

a. Mutasi

Apabila ada satu atau beberapa gen yang bermutasi, maka akan terjadi perubahan keseimbangan gen-gen dalam suatu populasi.

b. Seleksi alam

Di danau buatan di Amerika Serikat pernah ditemukan jenis katak berkaki banyak dan jenis katak normal. Katak yang berkaki banyak fertilitasnya rendah atau mandul dan bersifat resesif. Sedangkan, katak berkaki normal mempunyai fertilitas normal dan bersifat dominan. Karena katak berkaki banyak bersifat mandul, maka katak ini dapat dihasilkan dari perkawinan antara katak berkaki normal heterozigot.

c. Emigrasi dan imigrasi

Spesies yang menghuni daerah terpisah oleh geografis tertentu, misalnya lautan. Keadaan ini tidak memungkinkan terjadinya perpindahan secara normal dari satu daerah ke daerah yang lain. Sebagai contoh, spesies Xylocopa nobilis (kumbang kayu) yang dapat kamu temukan di berbagai daerah di Pulau Sulawesi dan sekitarnya. Kumbang-kumbang tersebut menunjukkan perbedaan genetik.

d. Rekombinasi dan seleksi

Rekombinasi gen merupakan mekanisme penting untuk terjadinya evolusi. Rekombinasi genetik berlangsung melalui perkembangan generatif. Sehingga, reproduksi seksual merupakan faktor penting dalam proses evolusi. Seleksi adalah usaha manusia memilih jenis hewan atau tumbuhan sesuai dengan keinginannya. Umumnya yang diseleksi atau dipilih adalah jenis yang bersifat unggul. Rekombinasi gen-gen yang terjadi, karena perkawinan silang merupakan suatu bahan mentah evolusi. Berdasarkan rekombinasi ini dimungkinkan terbentuknya varietas baru.

evolusi

4. Timbulnya Spesies Baru 

Setiap populasi terdiri atas kumpulan individu sejenis dan menempati suatu lokasi yang sama. Suatu individu dapat disebut anggota populasi apabila individu tersebut satu spesies dengan individu lainnya. Individu berbeda masih dapat disebut satu spesies apabila variasi-variasi yang ada tidak menjadi penghalang terjadinya pertukaran gen. Pertukaran gen ini dapat terjadi melalui proses interhibridasi (persilangan). Jadi, perbedaam morfologi, fisiologi maupun tingkah laku tidak dapat dijadikan sebagai alasan untuk memisahkan dua populasi menjadi dua spesies yang berbeda. Terbentuknya spesies baru ini terjadi karena adanya isolasi geografi, isolasi reproduksi, domestikasi dan poliploidi.

a. Isolasi geografi

Apabila beberapa varietas baru hasil dari suatu rekombinasi faktor genetik dan spesies tertentu menghuni tempat yang berlainan, maka mereka akan mengalami 4. Timbulnya Spesies Baru Bab 7 Evolusi 143 perubahan yang mengarah pada terbentuknya spesies baru. Keadaan alam yang terpisah ini menghalangi terjadinya hubungan reproduksi. Hambatan (barrier) seperti ini disebut isolasi geografi.

Isolasi geografi disebabkan oleh kondisi alam, seperti laut, gunung, dan gurun pasir. Isolasi geografi dapat memungkinkan terjadinya pemisahan dua populasi (alapatrih). Dua populasi ini dapat terbentuk karena masing-masing populasi terpengaruh akumulasi faktor ekstrinsik yang menyebabkan terjadi isolasi faktor-faktor intrinsik. Hal ini dapat memungkinkan terjadinya isolasi reproduksi.

b. Isolasi reproduksi

Isolasi reproduksi merupakan hambatan terjadinya perkawinan silang antara dua spesies simpatrik. Spesies simpatrik adalah dua spesies berbeda yang tinggal atau menghuni daerah yang sama. Isolasi reproduksi dapat terjadi melalui isolasi intrinsik. Mekanisme isolasi intrinsik dapat di bagi menjadi tiga macam, yaitu:

1) Mekanisme yang mencegah terjadinya perkawinan sehingga mencegah terjadinya fertilisasi. Isolasi reproduksi yang terjadi karena isolasi intrinsik, antara lain:

a) isolasi ekogeografi

b) isolasi habitat

c) isolasi iklim atau musim

d) isolasi perilaku

e) isolasi mekanik

2) Mekanisme yang mencegah terjadinya hibrida. Mekanisme ini beroperasi dengan mencegah terbentuknya hibrida. Isolasi reproduksi yang terjadi karena isolasi intrinsik, antara lain:

a) isolasi gamet

b) isolasi perkembangan

c) ketidakmampuan hidup suatu hibrida

3) Mekanisme yang mencegah kelangsungan hidup hibrida. Isolasi reproduksi yang terjadi, antara lain:

a) kemandulan hibrida

b) eliminasi hibrida yang selektif Untuk lebih memahami mekanisme intrinsik, mari cermati uraian berikut ini.

1) Isolasi ekogeografi

Bila dua populasi terpisah oleh hambatan fisik sehingga sulit untuk berhubungan, maka masing-masing populasi akan berkembang menyesuaikan diri dengan lingkungannya. Pada suatu ketika keturunannya akan berbeda, sebab masing-masing telah mengalami perubahan genetik karena pengaruh lingkungan. Bila suatu ketika dua populasi tersebut berada pada satu lingkungan, tidak akan mampu mengadakan hibridisasi, karena masing-masing tidak mampu menyesuaikan diri pada linkungan yang baru.

Contohnya, tanaman Platanus occidentalis dan Platanus orientalis. Kedua populasi tidak dapat mengadakan penyerbukan secara alami, apabila dilakukan penyerbukan buatan dan menghasilkan keturunan ternyata fertil.

2) Isolasi Habitat

Isolasi habitat, yaitu isolasi reproduksi yang terjadi akibat dua populasi simpatrik memiliki habitat berbeda. Contohnya, katak jenis Bufo fowleri habitatnya di air tenang dan Bufo americanus habitatnya di kubangan-kubangan air hujan. Apabila dua populasi tempat tinggalnya dicampur, masing-masing jenis akan lebih banyak kawin dengan sesama jenisnya dibanding perkawinan lain jenis. Apabila terjadi perkawinan lain jenis, ternyata keturunan yang dihasilkannya steril.

3) Isolasi iklim atau musim

Isolasi iklim, yaitu isolasi reproduksi yang terjadi apabila dua spesies simpatrik memiliki masa pemasakan kelamin pada musim yang berbeda. Sebagai contoh, Pinus radiata dan Pinus muricata yang banyak hidup di beberapa daerah di Amerika Serikat sebagai populasi simpatrik secara alami tidak pernah melakukan hibridisasi. Hal yang sama juga terjadi pada populasi simpatrik katak jenis Rana. Walaupun hidup pada daerah yang sama, tetapi tidak terjadi perkawinan atau hibridisasi lain spesies.

4) Isolasi perilaku

Isolasi perilaku, yaitu isolasi reproduksi yang terjadi apabila dua spesies simpatrik mempunyai pola tingkah laku kawin berbeda. Contohnya, perilaku kawin pada beberapa jenis ikan.

Ikan X1 : membuat sarang yang digantungkan pada tumbuhan lain. Sarangnya memiliki dua lubang, untuk masuk dan untuk keluar. Agar yang betina masuk ke dalam sarang, si jantan menari-nari dengan gerakan zig zag di depan si betina. Dengan sedikit dorongan, si betina masuk ke dalam sarang.

Ikan X2 : membuat sarang pada dasar perairan dan hanya memiliki satu lubang pintu. Agar si betina mau masuk ke dalam sarang, si jantan melakukan gerakan perkawinan di muka sarang, selanjutnya memaksa si betina untuk masuk ke dalam sarang.

Perbedaan perilaku kawin pada hewan dapat bersifat visual, artinya dapat dipertunjukkan dan dapat bersifat auditif atau berupa perbedaan suara. Bentuk perilaku kawin pada berbagai jenis hewan memiliki kekhasan sendiri-sendiri. Pada berbagai jenis, si jantan menarik pasangan dengan warna bulunya, suaranya, dan gerakannya. Untuk mencegah terjadinya keliru pasangan, pada itik jantan memiliki warna tertentu yang mencolok.

Bentuk perilaku hewan yang bersifat visual lainnya adalah berupa gerak. Bentuk ini dijumpai pada burung, kepiting, serangga, dan lain-lain. Kepiting jantan pada masa kawin menaikkan apit besarnya tinggi-tinggi dan mengangkat badannya sambil berjalan mengelilingi lubang tempat betina. Cara mengangkat kaki, badan serta gerakan kepiting jantan berbeda-beda. Adanya perilaku yang khas, badan serta gerakan kepiting jantan berbeda-beda. Adanya perilaku yang khas ini agar hewan betina tidak salah memilih pasangan kawinnya. Pada jangkrik, hewan jantan menggunakan suara yang berbeda-beda. Hanya hewan betina pasangannya yang sangat mengenal suara hewan jantan pasangannya.

5) Isolasi mekanik

Isolasi mekanik, yaitu isolasi reproduksi yang terjadi apabila dua populasi simpatrik mempunyai bentuk morfologi alat reproduksi yang berbeda. Jadi, isolasi mekanik menyangkut struktur yang menyangkut peristiwa perkawinan. Isolasi mekanik pada hewan dapat terjadi, antara lain hewan jenis jantan berukuran jauh lebih besar dari betinanya. Selain itu, struktur alat kelamin jantan tidak sesuai dengan struktur alat kelamin betinanya. Dalam beberapa jenis hewan berlaku apa yang disebut sebagai “kunci dan gembok” (Lock and Key).

Pada hewan Myriapoda genus Brochoria, jenis jantannya memiliki bentuk alat kelamin yang bervariasi. Sedangkan, betinanya mempunyai bentuk yang serupa.

Pada tumbuhan, isolasi mekanik ini pengaruhnya lebih nyata dibanding dengan hewan, terutama yang berkaitan dengan penyebar serbuk sari. Ada kekhususan bentuk bunga dalam hubungannya dengan hewan penyebar serbuk sari.

6) Isolasi gamet

Isolasi gamet, yaitu isolasi reproduksi yang terjadi apabila dua spesies simpatrik tidak dapat melakukan fertilisasi. Hal ini terjadi karena sel gamet jantan tidak mempunyai kemampuan hidup pada saluran kelamin betinanya.

Sebagai contoh, pada tanaman tembakau inti serbuk yang jatuh di kepala putik tidak dapat mencapai inti sel telur pada kandung lembaga atau ovula. Akibatnya, tidak terjadi fertilisasi. Pada percobaan inseminasi buatan menggunakan objek lalat buah, Drosophilavirilis, Drosophila americana dan Drosophila spesies lain, mekanisme isolasi gametnya bervariasi.

Bila spermatozoid Drosophila virilis diinseminasikan ke saluran telur Drosophila americana, ternyata dalam saluran sel telurnya terbentuk cairan penghambat sehingga spermatozoid tidak dapat bergerak. Pada percobaan lain terjadi mekanisme yang berbeda. Saat spermatozoid masuk ke saluran reproduksi saluran tersebut membengkak sehingga spermatozoid mati.

7) Isolasi perkembangan

Isolasi perkembangan, yaitu isolasi yang terjadi karena embrio hasil fertilisasi dua spesies simpatrik tidak dapat tumbuh dan segera mati. Isolasi seperti ini banyak dijumpai pada berbagai jenis ikan dan katak.

8) Ketidakmampuan hidup suatu hibrida

Beberapa jenis populasi simpatrik dapat melakukan perkawinan. Pembuahan maupun pembentukan embrio dapat berlangsung, tetapi hibridanya lemah, cacat atau mati sebelum mampu melakukan reproduksi. Dengan demikian, walaupun berlangsung perkawinan antara dua populasi simpatrik, tetapi tidak terjadi pertukaran gen. Peristiwa ini dijumpai pada tanaman tembakau. Isolasi seperti ini sering disebut terbentuknya bastar (hibrida) mati bujang.

9) Kemandulan hibrida

Keledai dengan kuda, atau kambing dengan biri-biri dapat dikawinkan dan dapat menghasilkan keturunan. Hibrida yang dihasilkan dapat hidup baik dan normal, tetapi tetap steril atau mandul. Dengan demikian, dua populasi simpatrik tersebut tidak terjadi pertukaran gen.

10) Eliminasi hibrida karena seleksi

Bisa terjadi dua populasi simpatrik melakukan perkawinan, dapat terjadi pembuahan, terbentuk embrio bahkan mampu menghasilkan hibrida yang fertil. Populasi hibrida karena salah pasangan ini, biasanya jauh lebih sedikit daripada hasil perkawinan populasi spesies. Akibatnya semua hibrida dapat terdesak sehingga lambat laun mengalami eliminasi (punah). Dengan demikian, lingkungan akan melakukan koreksi terhadap kekeliruan perkawinan tersebut.

Pembahasan Teori Teori Evolusi Lamarck, Weismann, dan Darwin

Pembahasan Teori Teori Evolusi Lamarck, Weismann, dan Darwin

Pembahasan Teori Teori Evolusi Lamarck, Weismann, dan Darwin

Teori Teori Evolusi
Teori Teori Evolusi

a. Teori Evolusi Lamarck Vs Teori Evolusi Darwin

Teori Evolusi Lamarck berisi dua gagasan utama, yaitu:

1. Gagasan use and disuse (digunakan dan tidak digunakan) bagian tubuh yang digunakan secara intensif; untuk menghadapi suatu lingkungan tertentu akan menjadi besar dan kuat. Sementara itu, bagian tubuh yang jarang digunakan akan mengalami kemunduran.

2. Sifat atau ciri-ciri dari lingkungan dapat diwariskan kepada keturunannya.

Contoh teori ini adalah evolusi pada jerapah berleher panjang. Menurut Lamarck, nenek moyang jerapah sebenarnya berleher pendek. Jerapah yang berleher pendek menjulurkan lehernya untuk mencapai makanannya pada daun-daun cabang pohon yang tinggi. Oleh karena itu, leher jerapah menjadi panjang. Sifat leher jerapah yang panjang tersebut akan diwariskan pada keturunannya. Dengan demikian, semua jerapah berleher panjang.

Sebaliknya, menurut Darwin, evolusi terjadi melalui seleksi alam dengan adanya adaptasi makhluk hidup. Darwin berpendapat bahwa nenek moyang jerapah terdiri atas jerapah yang berleher panjang dan jerapah berleher pendek. Karena makanan jerapah adalah daun-daunan di pohon yang tinggi, maka hanya jerapah berleher panjang yang dapat menjangkaunya. Jerapah berleher pendek tidak dapat menjangkau daun-daun di pohon yang tinggi tersebut sehingga kekurangan makanan dan akhirnya mati.

teori teori evolusi
Teori Teori Evolusi

b. Teori Darwin Vs Teori Weismann

Sebenarnya, Weismann tidak menentang pandangan Darwin, tetapi lebih menjelaskan pandangan Darwin mengenai seleksi alam.

Weismann berpendapat bahwa perubahan sel tubuh karena pengaruh lingkungan tidak akan diwariskan kepada keturunannya. Evolusi menyangkut bagaimana pewarisan gengen melalui sel-sel kelamin, artinya evolusi adalah gejala seleksi alam terhadap faktor-faktor genetika.

Sifat leher panjang atau pendek jerapah dikendalikan oleh gen. Gen untuk leher panjang bersifat dominan. Sedangkan, gen untuk leher pendek adalah resesif. Karena jerapah berleher pendek tidak mampu beradaptasi dengan lingkungan, maka jerapah ini akan punah.

c. Teori Evolusi Lamarck Vs Teori Weismann

Lamarck berpendapat bahwa makhluk hidup beradaptasi terhadap lingkungannya melalui perubahan pada organ tubuhnya. Kemudian, sifat atau fungsi organ tersebut diwariskan kepada keturunannya.

Menurut Lamarck, nenek moyang menjangan tidak bertanduk. Namun, dikarenakan sering mengadu kepala, maka tanduk tumbuh di kepala menjangan.

Teori Lamarck ditentang oleh Weismann. Weismann berpendapat bahwa perubahan sel-sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan pada keturunannya.

Weismann membuktikan teorinya dengan mengawinkan dua ekor tikus yang masing-masing ekornya telah dipotong. Kemudian, anak-anak yang sudah dewasa dipotong ekornya dan dikawinkan dengan sesamanya. Hasilnya tetap anak-anak tikus yang berekor. Percobaan ini dilakukan hingga 21 generasi tikus dan hasilnya tetap sama.

Petunjuk Evolusi  

Benarkah evolusi itu ada? Apa yang menjadi petunjuk  adanya evolusi itu? Evolusi dapat dilihat dari dua segi, yaitu sebagai proses historis, dan bagaimana proses itu terjadi. Untuk menunjukkan bukti bahwa evolusi itu ada, kamu dapat melakukan pendekatan terhadap kenyataan saat ini.

Beberapa kenyataan tersebut, adalah:

1) adanya variasi di antara individu-individu dari suatu keturunan

2) adanya fosil di berbagai lapisan bumi

3) adanya homologi organ-organ pada makhluk hidup.

4) adanya embriologi perbandingan

5) adanya perbandingan fisiologi

6) adanya petunjuk biokimia

7) adanya sisa alat-alat tubuh

Untuk lebih memahami, mari cermati uraian berikut ini.

1. Variasi Individu dalam Satu Keturunan

Di dunia ini tidak dijumpai dua individu yang identik sama. Bahkan anak kembar pun pasti mempunyai suatu perbedaan. Jadi, antara individu dalam satu spesies pun terdapat variasi. Hal ini terjadi, karena pengaruh berbagai faktor, seperti suhu, tanah, dan makanan.

Seleksi terhadap jenis hewan dan tumbuhan selama bertahun-tahun menghasilkan varian yang jauh berbeda dengan nenek moyangnya.

Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa adanya variasi merupakan petunjuk adanya evolusi yang menuju terbentuknya spesies-spesies baru.

2. Adanya Fosil

Fosil berasal dari bahasa Latin fossilis, artinya menggali. Istilah fosil diartikan sebagai sisa-sisa binatang dan tumbuhan yang telah membatu.

Fosil merupakan catatan sejarah penting sebagai petunjuk adanya evolusi. Dengan membandingkan struktur tubuh hewan masa lampau yang telah menjadi fosil dengan hewan sekarang dapat disimpulkan bahwa keadaan lingkungan di masa lampau berbeda dengan sekarang.

Tokoh yang mempelajari fosil dan hubungannya dengan evolusi adalah:

a) Leonardo da Vinci (Italia 1452-1519). Orang yang pertama kali berpendapat fosil merupakan bukti adanya makhluk hidup di masa lampau.

b) George Cuvier (Perancis 1769-1832) merupakan ahli anatomi perbandingan. Ia mengadakan studi perbandingan antara fosil-fosil dari berbagai lapisan bumi dan makhluk hidup yang ada sekarang. Cuvier menyimpulkan bahwa pada masa tertentu telah diciptakan makhluk-makhluk hidup yang berbeda dari masa ke masa. Setiap masa diakhiri kehancuran alam. Paham ini dikenal dengan kataklisma.

c) Darwin mengatakan bahwa makhluk hidup pada lapisan bumi tua mengadakan perubahan bentuk untuk menyesuaikan diri dengan lapisan bumi yang lebih muda. Oleh sebab itu, fosil pada lapisan bumi muda berbeda dengan fosil di lapisan bumi tua.

Fosil-fosil jarang ditemukan dalam keadaan lengkap (utuh), umumnya merupakan suatu bagian atau beberapa bagian tubuh makhluk hidup. Faktor-faktor yang menyebabkan jarang ditemukan fosil dalam keadaan lengkap, yaitu:

1) terjadinya lipatan batuan bumi;

2) pengaruh air, angin, dan bakteri pembusuk;

3) hewan pemakan bangkai;

4) jenis organisme, ada organisme yang tidak mungkin menjadi fosil, misalnya Amoeba;

5) keadaan lingkungan yang tidak memungkinkan suatu bagian tubuh organisme menjadi fosil.

Teori Teori Evolusi a. Penemuan fosil kuda

teori evolusi
teori evolusi

Fosil paling lengkap di berbagai lapisan bumi adalah hasil temuan penyidik Amerika, Marsh, dan Osbom berupa fosil kuda. Perubahan yang ditunjukkan fosil-fosil kuda merupakan petunjuk kebenaran evolusi; yaitu perubahan secara berangsurangsur dalam jangka waktu lama yang disebabkan oleh pada setiap zaman geologi ditemukan fosil-fosilnya secara lengkap. Fosil jenis kuda pertama diperkirakan hidup puluhan juta tahun yang lalu.

Kuda pertama hidup kira-kira 60 juta tahun yang lalu pada zaman Eosin. Oleh para ahli, kuda pertama ini diberi nama Hyracotherium (Eohippus). Dari kerangka fosil diketahui bahwa kuda ini hanya sebesar kucing. Jumlah jari kaki belakangnya tiga. Jika dibandingkan Hyracotherium (Eohippus) dengan Equus (kuda zaman sekarang) tampak sekali perbedaannya. Dari Gambar 7.8, kamu dapat mempelajari bagaimana proses evolusi kuda berlangsung. Teori evolusi ditunjukkan dengan sederetan fosil yang ditemukan dalam lapisan bumi tua ke muda yang menunjukkan perubahan secara berangsur-angsur.

Teori Teori Evolusi b. Cara menentukan umur fosil

Fosil dapat digunakan sebagai petunjuk kehidupan masa lalu. Umumnya, fosil tertimbun di lapisan tanah tertentu pada masa lalu. Untuk menentukan umur fosil pada lapisan tanah tersebut para ahli menggunakan analisis radioaktif.

Unsur radioaktif yang sering digunakan untuk menentukan umur fosil adalah uranium, kalium, dan natrium. Unsur uranium mengalami radiasi spontan yang menyebabkan massanya berkurang terus sampai akhirnya menjadi plumbum (Pb) 206 yang stabil. Perubahan dari uranium (U) menjadi plumbum (Pb) memerlukan waktu 7.600.000.000 tahun. Hal ini berarti, jika di dalam fosil diketahui kadar Pb nya, maka umurnya dapat dihitung dengan rumus:

Umur fosil = banyaknya Pb/banyaknya U × 7.600.000.000 thn

Selain uranium, perubahan kalium (K) menjadi argon (Ar) sering digunakan untuk menentukan umur fosil. Perubahan K menjadi Ar memerlukan waktu 600 juta tahun. Hal ini berarti, fosil atau batuan yang dapat dianalisis adalah fosil yang berumur hingga 600 juta tahun. Lebih dari 600 juta tahun menggunakan uranium.

Unsur lain yang digunakan adalah Nitrogen 14 (N14) yang mengalami perubahan menjadi karbon radioaktif C14. Waktu yang digunakan untuk mengubah N14 menjadi C14 adalah 24.000 tahun. Hal ini berarti, fosil yang dapat dianalisis dengan metode ini adalah fosil yang berumur maksimal 24 ribu tahun.

Teori Teori Evolusi

Pengertian dan Teori Evolusi

Pembahasan Mengenai Pengertian dan Teori Evolusi

Pembahasan Mengenai Pengertian dan Teori Evolusi

Pembahasan Mengenai Pengertian dan Teori Evolusi

Pengertian dan Teori Evolusi
Pengertian dan Teori Evolusi

Pengertian Evolusi

Evolusi adalah suatu perubahan pada makhluk hidup yang terjadi secara berangsur-angsur dalam jangka waktu yang lama sehingga terbentuk spesies baru. Sedangkan, berdasarkan ilmu biologi, evolusi merupakan cabang biologi yang mempelajari sejarah asal-usul makhluk hidup dan keterkaitan genetik antara makhluk hidup satu dengan yang lain. Evolusi biologi mencakup dua peristiwa, yaitu:

1) evolusi anorganik merupakan evolusi mengenai asal-usul makhluk hidup yang ada di muka bumi, berdasarkan fakta dan penalaran teoritis;

2) evolusi organik (evolusi biologis) merupakan evolusi filogenetis, yaitu mengenai asal-usul spesies dan hubungan kekerabatannya.

1. Hubungan Berbagai Ilmu dengan Evolusi 

Pemahaman evolusi didukung oleh cabang-cabang ilmu lain, di antaranya: Paleontologi (ilmu yang mempelajari fosil), geologi, morfologi, anatomi, embriologi, biokimia, dan genetika. Misalnya, geologi, ilmu yang mempelajari susunan dan struktur batu-batuan dapat menjelaskan umur suatu fosil yang ditemukan pada struktur batuan tertentu.

2. Penyebab Terjadinya Evolusi 

a. Adaptasi dan seleksi alam

Lingkungan selalu berubah dari waktu ke waktu. Perubahan lingkungan mendorong makhluk hidup yang tinggal di dalam lingkungan tersebut melakukan adaptasi atau penyesuaian diri. Adaptasi dilakukan makhluk hidup dengan tujuan mempertahankan kelangsungan hidupnya. Apabila gagal beradaptasi, maka makhluk hidup tersebut akan punah. Makhluk hidup adaptif merupakan makhluk hidup yang mampu beradaptasi terhadap lingkungannya. Contohnya, populasi kupu-kupu Biston betularia di Inggris.

Adaptasi pada tumbuhan, misalnya kaktus yang hidup pada kondisi panas terik di gurun mempunyai lapisan lilin yang tebal, daun-daunnya mengalami modifikasi menjadi duri atau daundaun kecil untuk mengurangi penguapan air. Batang tumbuhan kaktus mampu menyimpan air dan memiliki klorofil untuk fotosintesis. Akar tumbuhan kaktus tersebar meluas di bawah permukaan tanah untuk mempermudah penyerapan air.

Contoh di atas menunjukkan bahwa alam (lingkungan) menyeleksi makhluk hidup di dalamnya. Seleksi alam memperlihatkan hanya makhluk hidup yang adaptif dengan lingkungannya yang dapat bertahan hidup.

Seleksi alam akan menguntungkan spesies makhluk hidup yang mempunyai banyak variasi (genetik) pada tiap generasi, faktor-faktor lingkungan akan menyeleksi variasi tertentu. Misalnya, kasus adanya dua warna pada Biston lebih menguntungkan kupu-kupu tersebut, dibandingkan apabila Biston tidak mempunyai variasi warna sayap.

b. Seleksi buatan

Kegiatan ini bertujuan untuk meningkatkan hasil budidaya hewan dan tumbuhan yang dianggap akan lebih baik produksi, mutu, maupun daya tahannya. Usaha seleksi ini diikuti dengan persilangan yang mengakibatkan proses evolusi berlangsung dalam jangka waktu relatif singkat. Usaha ini dilakukan di bidang pertanian maupun peternakan. Contohnya, budidaya varietas kedelai Muria.

Charles Darwin bukanlah orang yang pertama kali mengemukakan teori evolusi. Sebelumnya telah ada tokoh-tokoh yang pernah mengemukakan teori evolusi. Cermatilah.

1. Teori Skala Alami dan Teologi Alam 

Teori Skala Alami dan Teologi Alam yang dikemukakan oleh Plato (427 – 347 SM) dan Aristoteles (384 – 322 SM). Plato percaya adanya dua dunia, yaitu dunia yang ideal dan abadi, serta dunia maya (khayal) yang tidak sempurna. Kedua dunia tersebut dapat dipahami dengan menggunakan alat indera manusia. Menurutnya, evolusi akan mengubah dunia yang organismenya sudah ideal dan teradaptasi sempurna dengan lingkungannya. Sebaliknya, Aristoteles menganut Teori Skala Alami yang membahas bahwa semua bentuk kehidupan disusun menurut suatu skala yang kompleksitasnya meningkat.

Tahun 1700-an, perkembangan ilmu Biologi di Eropa dan Amerika didominasi oleh Teori Teologi Alam. Teologi alam merupakan suatu filosofi yang bertujuan untuk menemukan rencana Tuhan dengan mempelajari alam. Ahli-ahli teologi melihat adaptasi organisme sebagai bukti bahwa Tuhan telah mendesain tiap-tiap spesies dengan suatu tujuan tertentu.

Carolus Linnaeus (1707 – 1778), seorang ahli fisika dan botani dari Swedia yang melakukan pencarian tingkat keanekaragaman kehidupan. Linnaeus merupakan penemu taksonomi. Taksonomi merupakan cabang biologi yang mempelajari penamaan dan pengklasifikasian berbagai organisme.

Linnaeus mengadopsi suatu sistem untuk mengelompokkan spesies-spesies ke dalam suatu tingkatan kategori tertentu yang berjenjang. Bagi Linnaeus, pengelompokan spesies yang sama secara bersama-sama menunjukkan tidak adanya hubungan evolusi.

2. Penemuan Teori Evolusi Darwin 

Charles Robert Darwin (1809-1882) yang dikenal sebagai Bapak Teori Evolusi lahir di daerah Inggris bagian barat. Teori Evolusi Darwin tidak muncul begitu saja, namun berdasarkan hasil perjalanannya dengan kapal Beagle ke kepulauan Galapagos dan studi terhadap berbagai disiplin ilmu.

a. Pelayaran Darwin ke Kepulauan Galapagos

Saat berlayar dari Inggris menggunakan kapal HMS Beagle, Darwin berusia 22 tahun (bulan Desember 1831). Tujuan utama pelayaran tersebut adalah untuk memetakan pesisir pantai Amerika Selatan yang masih belum jelas.

Pada saat awak kapal sibuk memetakan pesisir pantai, Darwin turun ke pantai, mengamati, dan mengoleksi ratusan spesimen fauna dan flora Amerika Selatan yang beraneka ragam dan endemik.

Selain itu, saat kapal mengelilingi benua Amerika, Darwin mengamati berbagai adaptasi tumbuhan dan hewan yang menempati hutan Brazil, bentangan padang rumput di Argentina, daratan terpencil Tierra del Fuego dekat Argentina dan pegunungan Andes.

Setelah mencatat flora dan fauna di berbagai wilayah Amerika Selatan, Darwin menyimpulkan bahwa flora dan fauna di Amerika Selatan mempunyai karakteristik khusus yang sangat berbeda dengan flora dan fauna di Eropa. Darwin juga mengatakan bahwa flora dan fauna di daerah beriklim sedang mempunyai hubungan yang lebih dekat dengan spesies yang hidup di wilayah tropis benua tersebut, dibandingkan spesies di daerah beriklim sedang di Eropa.

Fauna yang paling membingungkan Darwin ditemukan di Kepulauan Galapagos, yaitu kepulauan yang berada di sebelah barat pesisir Amerika Selatan. Pada umumnya, spesies fauna di Galapagos tidak ditemukan hidup di tempat lain, meskipun ada kesamaan dengan hewan di Amerika Selatan.

Setelah mengadakan pengamatan, diantaranya Darwin menemukan 14 jenis burung finch di Galapagos. Meskipun jenisjenis tersebut agak mirip, namun terlihat sebagai spesies yang berbeda, yang menunjukkan hubungan dengan burung Finch yang ada di Amerika Selatan.

Perbedaan utama burung finch, yaitu pada bentuk dan ukuran paruhnya yang merupakan adaptasi terhadap makanan tertentu. Kelompok pertama burung Finch yang hidup di tanah (Geospiza magnirostris) mempunyai paruh yang besar yang teradaptasi untuk memecahkan biji, kelompok kedua finch (Camarhynchus pallidus) yang menggunakan suatu duri kaktus atau ranting kecil sebagai alat untuk mengorek semut atau serangga lainnya, dan kelompok ketiga adalah kelompok kecil finch (Camarhynchus parvulus) yang menggunakan paruhnya untuk menangkap serangga.

b. Teori Evolusi Darwin

teori evolusi
teori evolusi

Charles Darwin mengemukakan teori evolusinya secara lengkap dalam buku yang berjudul On The Origin of Species by Means of Natural Selection (Asal mula spesies yang terjadi melalui seleksi alam) yang diterbitkan pada 24 November 1859. Dalam buku ini dikemukakan dua teori pokok, yaitu:

1) Spesies yang hidup sekarang berasal dari spesies-spesies yang hidup di masa silam.

2) Evolusi terjadi melalui seleksi alam.

Dua teori utama Darwin merupakan hasil pengamatan Darwin sebagai berikut :

Pengamatan ke-1, setiap spesies mempunyai potensial fertilisasi yang besar sehingga ukuran populasinya akan meningkat secara eksponensial bila setiap individu yang dilahirkan berhasil melakukan percobaan.

Pengamatan ke-2, ukuran populasi cenderung menjadi stabil kecuali fluktuasi musiman.

Pengamatan ke-3, sumber daya alam terbatas.

Pengamatan ke-4, individu-individu populasi sangat bervariasi dalam hal ciri-ciri tubuh, namun tidak ada dua individu yang benar-benar sama.

Pengamatan ke-5, kebanyakan variasi diwariskan pada keturunannya.

Setelah Darwin menyelesaikan perjalanannya dan kembali ke Inggris, ia banyak mempelajari geologi, terutama tentang fosil. Buku yang berpengaruh besar terhadap Darwin adalah Principles of Geology (Prinsip-Prinsip Geologi) karangan Charles Lyell.

Setelah mempelajari buku tersebut, Darwin berkesimpulan bahwa:

1) deretan fosil yang terdapat di batuan muda berbeda dengan fosil pada batuan yang lebih tua.

2) perbedaan itu disebabkan adanya perubahan secara perlahan-lahan.

Darwin juga mempelajari buku mengenai hubungan ekonomi dan penduduk dunia di antaranya buku karangan Thomas R. Malthus (1766-1834) yang berjudul An Essay on The Principle of Population, dimana Malthus berpendapat bahwa kenaikan jumlah penduduk cenderung lebih cepat daripada kenaikan produksi pangan. Oleh karena itu, timbul masalah bagi manusia dalam menyelamatkan diri dari bahaya kelaparan.

Teori Lamarck, Weismann, dan Darwin