Kata Kunci • Rib ozim
B. Teori Evolus
Evolusi berasal dari kat a evolve yang art inya perubahan. Dengan demikian, evolusi dapat diartikan sebagai perubahan atau perkembangan struktur makhluk hidup menjadi lebih adaptif dalam waktu yang lama. Evolusi ini terjadi secara perlahan dan terjadi pada populasi makhluk hidup.
Perkembangan teori evolusi terjadi pada abab ke–19, ketika banyak ditemukan berbagai fosil makhluk hidup yang telah punah. Sebelumnya, pada awal abab ke 18, banyak ilmuwan yang percaya bahwa spesies tidak mengalami perubahan sehingga penemuan-penemuan fosil makhluk hidup yang telah punah tidak dapat dijelaskan oleh teori-teori pada saat itu. Pada akhir abab ke–18, ilmuwan mengembangkan teori yang menjelaskan perubahan makhluk hidup dari waktu ke waktu.
1. Teori Evolusi Lamarck
Berdasarkan bukti-bukti fosil yang ada, ean Baptiste de Lamarck mengemukakan teori evolusi pada 1809, tahun saat Darwin dilahirkan. Lamarck mengungkapkan bahwa makhluk hidup berevolusi sebagai respon t erhadap perubahan lingkungannya. Berevolusi, maksudnya makhluk hidup berubah dari sat u bent uk ke bent uk lainnya. Oleh karena it u, Lamarck merupakan orang pertama yang menyatakan bahwa makhluk hidup melakukan evolusi.
Teori evolusi Lamarck menjelaskan dua fakta penting, yaitu sebagai berikut .
a. Pert ama, mengenai penemuan fosil yang memperlihat kan bahwa makhluk hidup di masa lampau berbeda dengan yang hidup saat ini. b. Kedua, t eori nya menj el askan mengapa set i ap makhl uk hi dup
memiliki adaptasi yang baik terhadap lingkungannya.
Lamarck memperlihat kan bahwa set iap makhluk hidup memiliki adaptasi yang sesuai dengan cara hidupnya. Gajah memiliki belalai yang panjang untuk mengumpulkan makanan; singa memiliki cakar yang kuat dan taring untuk menangkap mangsa; dan rusa memiliki kaki panjang yang lincah untuk menghindari predator.
Lamarck juga mengajukan suatu penjelasan mengenai mekanisme evolusi. M enurut Lamarck, makhluk hidup mengembangkan ciri khusus melalui organ yang digunakan dan tidak digunakan (use and disuse). Oleh karena itulah, mekanisme evolusi Lamarck disebut juga teori use and disuse. Lamarck mencont ohkan bahwa rusa yang sering berlari cepat menghindari serigala akan mengembangkan otot lari yang kuat. Sifat yang dibentuk oleh makhluk hidup selama hidupnya disebut ciri atau sifat yang didapatkan. Lamarck percaya bahwa ciri atau sifat yang didapat tersebut dapat diwariskan. Bagaimanakah menurut pendapat A nda?
2. Teori Evolusi Darwin
Sekit ar 50 t ahun set elah Lamarck mengajukan t eori evolusinya, Charles Darwin, seorang naturalis asal Inggris, mengajukan teorinya yang mengubah pemikiran banyak ahli biologi.
a. Perjalanan Darwin
Charles Darwin, waktu itu berumur 22 tahun, ikut dalam perjalanan kapal H M S Beagle. Kapal tersebut ditugaskan untuk berlayar ke berbagai tempat dan memetakan pesisir A merika Selatan.
Selama perjalanan ke berbagai tempat, Darwin menemukan berbagai macam fosil hewan-hewan yang punah. Beberapa di ant aranya mirip dengan hewan yang masih ada. Berdasarkan pengalamannya, Darwin menemukan banyak variasi dalam bentuk, habitat, dan distribusi geografis hewan dan tumbuhan.
Perjalanan D arwin akhirnya sampai di kepulauan Galapagos. D i tempat ini, variasi antarhewan dan tumbuhan terlihat lebih jelas. Darwin menemukan kura-kura raksasa dan iguana galapagos yang mirip kadal, tetapi berenang di air dan memakan rumput laut. Darwin memperlihatkan bahwa terdapat variasi pada hewan tertentu berdasarkan bentuk tubuh dan fungsinya dari pulau ke pulau. H al tersebut terlihat jelas pada populasi burung Finch.
Sekilas
Biologi
Jean Baptise de Lamarck(1744-1829)
Jean Baptise de Lam arck termasuk orang pertama yang m engajukan t eori t ent ang evolusi. Pendapat Lamarck ini membuat banyak orang berpikir tentang evolusi.
Sumber: Jendela IPTEK: Evolusi, 1996
Kata Kunci
• Adapt asi
• Darw in
• Lam arck
• Seleksi alam
• Teori use and disuse
Gambar 6.11
HMS Beagle yang m em baw a Darw in ke berbagai t em pat .
Berdasarkan pengamatannya, Darwin mencatat dua konsep penting. 1) Perbedaan antara populasi yang berkerabat, memperlihatkan adaptasi terhadap lingkungan yang berbeda. Dalam biologi, adaptasi berarti semua ciri makhluk hidup secara genetis yang membuat individu atau spesies tersebut dapat bertahan hidup pada lingkungannya. 2) Variasi dalam bentuk tubuh dan tingkah laku, terakumulasi dalam
kelompok terpisah. Beberapa variasi ini, melalui seleksi alami, menjadi sifat yang teradaptasi.
b. Teori Darwin
Pada tahun 1859 setelah kembali ke Inggris, Darwin mempublikasikan bukunya yang berjudul T he rigin of Species by eans of N atural Selection. D arwin bukanl ah sat u-sat unya yang mengungkapkan sel eksi al am. Seorang nat ural i s I nggri s l ai nnya, A l fr ed Russel l al l ace, yang mempelajari t umbuhan dan hewan di Brazil dan di A sia Tenggara (M alaysia dan Indonesia) juga memiliki pendapat yang sama.
Sumber:Biology: Discovering Life, 1991
Gambar 6.12
Variasi bent uk paruh dan jenis m akanan pada burung Finch yang diam at i Darw in.
Finch pohon in sekt ivora kecil Finch pelat uk kayu Finch p enyanyi Finch t anah p em akan kakt us Finch t anah paruh runcing Finch t anah kecil Finch t anah sed ang Finch t anah b esar Finch pohon veg et arian Finch pohon insekt ivora b esar
Kem ungkinan nenek moyang Finch,
Valat inia jacarina
Pemakan buah Pemakan kaktus Pemakan biji-bijian Finch tanah Pem akan serangga
Sumber: Essential of Biology, 1990
Gambar 6.13
(a) Charles Darw in pada usia 31 t ahun, dan (b) Alfred Russel Wallace pada usia 42 t ahun.
(a) (b) Fin c h po h o n Pen g ar u h p engh a n c u r Pen g aruh p en ggen g gam P a ru h lu ru s F in ch p e ny a n yi P a ru hp en jep it
Ko m p et isi Ko m p et isi
Seperti halnya Lamarck, Darwin menyatakan bahwa makhluk hidup secara perlahan berevolusi sebagai adapt asi t erhadap lingkungannya. Namun, Darwin mengajukan mekanisme yang berbeda sebagai penyebab perubahan dalam spesies.
Berbeda dengan Lamarck, Darwin menyadari adanya variasi dalam populasi spesies. Variasi inilah yang dapat diwariskan, bukannya sifat yang didapat seperti yang diajukan Lamarck. Darwin mengamati bagaimana para petani dan peternak melakukan seleksi terhadap hasil penyilangan untuk mendapat kan t anaman at au hewan dengan sifat unggul. Kemudian, tanaman atau hewan unggul inilah yang akhirnya dikembangkan sehingga didapatkan populasi hewan atau tanaman dengan sifat unggul. Darwin kemudian mengajukan suatu hipotesis bahwa cara seleksi yang sama terjadi di alam. Darwin menamai proses ini dengan seleksi alam (natural selection). Seleksi alam merupakan hasil dari int eraksi ant ara populasi dan lingkungannya. Darwin menyadari bahwa di alam banyak makhluk hidup yang menghasilkan keturunan lebih banyak daripada yang dapat bertahan hidup. Contohnya, katak menghasilkan ratusan telur. A kan tetapi, hanya sebagian keturunannya saja yang dapat menghasilkan keturunan pada generasi selanjutnya. Banyak kejadian alam seperti predasi dan bencana alam yang menyebabkan sebagian ket urunan t idak dapat bert ahan unt uk menghasilkan keturunan baru. Darwin menjelaskan proses ini sebagai kompetisi.
Gambar 6.14
Seleksi alam m enurut Darw in. Anggot a populasi dengan sifat yang sesuai dengan lingkungannya akan b erep roduksi secara sukses sehingga akhirnya m endom inasi.
Sumber: Heath Biology, 1985
Darwin kemudian mengungkapkan bahwa hanya individu yang sesuai dengan lingkungannya saja yang akan bert ahan dan menghasilkan keturunan. Proses ini disebut “survival of the fittest” (individu yang sesuai bertahan hidup).
Teori seleksi alam yang dikemukakan Darwin dapat disimpulkan sebagai berikut (M claren Rotundo, 1985: 210).
1) Spesies memiliki kemampuan untuk menghasilkan keturunan yang banyak.
2) Sumber daya alam di bumi terbatas. Oleh karena itu, terjadi kompetisi untuk bertahan hidup di antara keturunan pada setiap generasi. 3) Terdapat variasi dalam populasi makhluk hidup. Tidak terdapat dua
individu yang sama persis. Variasi ini umumnya dapat diwariskan. 4) Proses ini berlangsung dari generasi ke generasi. Populasi lambat laun
menjadi teradaptasi lebih baik terhadap lingkungannya.
Perlu diperhatikan bahwa variasi dalam populasi terjadi secara acak. Variasi tidak timbul akibat respons terhadap lingkungannya. Seleksi alam “menyeleksi” sifat yang telah ada dalam kolam gen (gen pool). olam gen
ataulungkang gen ini merupakan jumlah total seluruh gen dalam populasi pada suatu waktu tertentu.
Seleksi alam sebenarnya t elah t erjadi pada m anusia saat fert ilisasi. Dari 300–500 jut a sperm a yang m em asuki rahim ibu, hanya sat u sperm a t erkuat yang m em buahi t elur dan berkem bang m enjadi individu.
Pada saat itu, Darwin tidak mengetahui prinsip genetika modern. Kini, para ilmuwan mengetahui bahwa mutasi dapat terjadi pada makhluk hidup. M utasi sebagai penyebab variasi dapat berguna bagi lingkungan. Jika mut asi yang t erjadi berguna, hal t ersebut dapat meningkat kan kemungkinan bertahan hidup makhluk tersebut.
c. Seleksi Alam
D arwin menjelaskan bahwa evolusi t erjadi melalui seleksi alam. Bagaimana cara seleksi alam menyebabkan evolusi? Kapankah seleksi alam terjadi?
Seleksi alam terjadi pada populasi suatu spesies. M engapa? H al ini karena di dalam populasi terdapat bahan mentah evolusi, yaitu variasi genot ipe dan fenot ipe. Terdapat t iga kemungkinan seleksi alam yang berpengaruh terhadap populasi, yaitu seleksi stabilisasi, seleksi terarah, dan seleksi memecah belah. Perhatikan Gambar 6.15 berikut.
Pop ulasi yang berevolusi Pop ulasi aw al Populasi aw al
Fenotipe (w arna bulu)
Seleksi stabilisasi Seleksi terarah Seleksi memecah belah
B a n y a k n y a i n d iv id u
Sumber: Biology: Concepts & Connections, 2006
Gambar 6.15
Tiga kem ungkinan seleksi alam t erhadap populasi t ikus. Pada gambar tersebut, seleksi alam dicontohkan terjadi pada populasi
tikus dengan variasi warna bulu terang hingga gelap. Grafik paling atas memperlihatkan frekuensi populasi normal tikus.
1) Seleksi Stabilisasi
Seleksi ini menguntungkan varian yang paling umum. Pada Gambar 6.15, seleksi ini menghilangkan tikus dengan warna terang dan gelap. Seleksi ini cenderung mengurangi variasi populasi dan mempersulit terjadinya evolusi dalam populasi. Seleksi ini contohnya terjadi pada berat badan bayi manusia yang baru dilahirkan. Pada bayi, jika berat badan kurang atau lebih dari 3–4 kg, memiliki tingkat mortalitas tinggi.
2) Seleksi Terarah
Pada seleksi ini terjadi tekanan pada salah satu variasi yang tidak umum sehingga menyebabkan pergeseran jumlah populasi. Pada Gambar 6.15, seleksi ini t erjadi pada varian t ikus warna t erang sehingga rent ang
Kata Kunci
• Gene pool
• Seleksi m em ecah belah
• Seleksi
• Seleksi st abilisasi
populasi bergeser ke varian bulu gelap. H al ini contohnya terjadi pada serangga yang terkena insektisida. H anya serangga yang kebal terhadap insektisida saja yang dapat menghasilkan keturunan.
3) Seleksi Memecah Belah
Seleksi ini t erjadi ket ika kondisi lingkungan bervariasi sehingga populasi terpecah berdasarkan kesukaan varian-varian dalam populasi. Pada populasi tikus di Gambar 6.15, hal tersebut dapat terjadi ketika t er dapat dua daer ah dengan war na t anah ber beda sehi ngga mengunt ungkan dua vari an t i kus ( t erang dan gel ap) dari predasi pemangsa. M eskipun jarang terjadi, seleksi memecah belah sangat penting karena dapat memicu terbentuknya variasi yang sangat berbeda dalam satu spesies hingga terbentuk spesies baru (spesiasi). Spesiasi akan A nda pelajari lebih dalam pada subbab berikutnya.
Seleksi A lam Tujuan
M elakukan simulasi seleksi alam A lat dan Bahan
1. Satu lembar kertas warna hijau 2. Satu lembar kertas warna kuning 3. Satu lembar kertas warna merah Langkah Kerja
1. Bersama kelompok A nda, buatlah 20 bulatan kecil setiap kertas warna menggunakan pembolong kertas.
2. Taburkan 60 bulatan kertas warna tersebut di rurumputan dekat kelas A nda. M intalah salah seorang teman A nda untuk mengambil bulatan kertas-kertas tersebut dalam jangka waktu satu menit.
3. Catatlah banyaknya bulatan kertas yang terambil berdasarkan warnanya. Catat dalam tabel seperti berikut.