EVOLUSIA. Fenomena Evolusi dan Sejarah Timbulnya Teori EvolusiSalah satu pandangan mengenai asal usul kehidupan menyatakan bahwa kehidupan di bumi terbentuk melalui proses evolusi biologi. Evolusi biologi adalah perubahan makhluk hidup secara perlahan-lahan dalam waktu yang lama, dari organism tingkat rendah ke organism yang lebih tinggi. Proses evolusi itu berlangsung selama jutaan bahkan miliaran tahun. Proses yang berlangsung sekian lama itu tidak dapat diamati secara langsung sehingga para pakar hanya dapat berteori.Beberapa pakar mengatakan bahwa teori evolusi merupakan perpaduan antara gagasan dan kenyataan, yaitu perpaduan antara ide dan fakta. Apakah gagasan para pakar tersebut? Gagasannya adalah bahwa makhluk hidup itu mengalami evolusi dari makhluk hidup tingkat rendah ke makhluk hidup yang lebih tinggi. Apakah faktanya? Faktanya berupa fosil, alat tubuh yang tersisa, domestikasi, embriologi perbandingan, dan petunjik biokimia. Fakta-fakta tersebut dianalisis dan dijadikan petunjuk secara tidak langsung tentang terjadinya evolusi.Dari berbagai fosil yang berhasil ditemukan, dapat diketahui bahwa jenis makhluk hidup yang hidup pada masa lampau berbeda dengan makhluk hidup yang hidup pada masa sekarang. Beberapa kenis makhluk purba pada saat ini bahkan telah punah dan hanya tinggal fosilnya saja misalnya dinosaurus.Berdasarkan sejarah perkembangan bumi yang dapat dipelajaridi lapisan batuan, periode Jura, 150 juta tahun yang lalu, merupakan masa jaya makhluk hidup reptilia purba yang berukuran raksasa. Ada yang hidup di perairan, di daratan, dan ada yang dapat terbang. Ukuran berbagai jenis reptilia ini bervariasi, mulai dari repilia sebesar kadalmasa kini, sampai dinosaurus raksasa dengan berat sekitar 50 ton dan tinggi 24 meter. Pola makanny pun bervariasi, ada yang herbivore dan ada yang karnivor. Salah satu reptilia karnivor yang fosilnya ditemukan adalah Tiranosaurus rex atau T-rex.Salah satu alasan terjadinya perubahan pada makhluk hidup adalah perubahan dalam DNA (terjadi mutasi). Perubahan DNA dapat disebabkan oleh rusak atau hilangnya segmen DNA. Perubahan dalam susunan DNA akan mengakibatkan perubahan sifat organism itu. Gambar 1: Fosil burung dan semut di batuGambar 2: Sejarahwan yang meneliti tentang sisa makhluk hidupPerubahan pada makhluk hidup menimbulkan dua kemungkinan yaitu :1. Makhluk hidup yang mampu menyesuaikan diri dengan lingkungan sekitar sehingga akan tetap hidup dan berkembang.2. Makhluk hidup yang tidak mampu menyesuaikan diri dengan lingkungan sekitar sehingga tersingkir dan punah.Berdasarkan uraian di atas, evolusi organisme dapat dibedakan menjadi evolusi progresif dan evolusi regresif. Evolusi progresif adalah evolusi yang menghasilkan spesies yang mampu bertahan ke kehidupan berikutnya. Evolusi regresif merupakan evolusi yang menghasilkan spesies yang tidak dapat beradaptasi dan akhirnya punah. Erasmus Darwin (kakek Charles Darwin), Buffon, Lamarck, dan Alfred R. Wallace adalah beberapa ilmuwan yang pernah mencetuskan teori evolusi. Berdasarkan teori yang mereka kemukakan, Charles Robert Darwin menyusun teorinya sendiri. Teori Darwin lebih sistematis, lengkap, dan disertai fakta-fakta pendukung sehingga teori Darwinlah yang digunakan sebagai pijakan ilmiah hingga saat ini. Darwin dianggap sebagai Bapak teori Evolusi.Gambar 3: Lapisan batuan sedimen di Grand Canyon. Di setiap lapisan terkandung fosil yang menunjukkan usia sesuai dengan periode masing-masing. Ini merupakan album dari sejarah kehidupan masa lalu.Lapisan batuan sedimen di Grand Canyon. Di setiap lapisan terkandung fosil yang menunjukkan usia sesuai dengan periode masing-masing. Ini merupakan album dari sejarah kehidupan masa lalu.Sejarah munculnya teori evolusi Darwin akan kita pelajari mulai dari perjalanan Charles Darwin ke kepulauan grafitasi, ilmuwan yang teorinya memepengaruhi munculnya hipotesis Darwin, dan teori evolusi Charles Darwin tentang evolusi biologi.Semua makhluk hidup berasal dari mahkluk hidup sebelumnya yang dapat muncul dengan variasi baru sehingga menyebabkan terjadinya keanekaragaman makhluk hidup. Adanya variasi-variasi tersebut dapat menyebabkan spesies baru. Peristiwa ini dikenal dengan istilah evolusi. Jadi, evolusi adalah proses kompleks pewarisan sifat organisme yang berubah dari generasi ke generasi dalam kurun waktu jutaan tahun.Teori tentang evolusi merupakan teori yang tetap hangat dipertentangkan sampai saat ini. Banyak tokoh yang berpendapat tentang hal ini, tetapi belum ada satu teori yang dapat menjawab semua fakta dan kejadian tentang sejarah perkembangan makhluk hidup.B. Perjalanan Charles Darwin ke Kepulauan GalapagosPada tanggal 27 Desember 1831, Darwin berangkat menuju Galapagos. Katika itu ia baru berusia 22 tahun. Ia tiba di Galapagos 4 tahun kemudian, yaitu tahun 1835. Galapagos terletak di Samudera Pasifik, di Gambar 4: Kepulauan Galapagos daerah katulistiwa, di sebelah barat Ekuador. Galapagos merupakan daerah kepulauan terpencil, terbentuk dari batuan vulkanik berwarna hitam. Olh karena kondisi alamnya, wilayah Kepulauan Galapagos seolah terbagi-bagi menjadi berbagai wilayah yang terpisah satu sama lain. Wilayah satu dengan yang lain memiliki kondisi alam yang berbeda-beda.Di Kepulauan Galapagos, Darwin menemukan berbagai kura-kura, kadal, kerang, serangga, burung finch (sejenis burung pipit), dan tumbuhan.Data yang dicatat Darwin di Galapagos adalah sebagai berikut.1. Kepulauan Galapagos tidak pernah berhubungan dengan Ekuador2. Kondisi lingkungan Galapagos bervariasi3. Di ekuador ada burung finch4. Burung finch di Ekuador bermacam-macam, semuanya ada 13 spesies (sekarang diketahui ada 14 spesies)5. Tiap spesies burung finch memiliki habitat dan makanan sesuai dengan lingkungannya.Berikut merupakan macam-macam burung finch yang ditemukan di Galapagos yaitu:Gambar 5: Tiga belas spesies burung finch yang diketahui Darwin, habitat dan makanannya bervariasi1. Burung finch kaktus tanah besar2. Burung finch tanah besar3. Burung finch tanah sedang4. Burung finch tanah berkaktus5. Burung finch tanah berparuh tajam6. Burung finch tanah kecil7. Burung finch plato8. Burung finch pohon pemakan tumbuhan9. Burung finch pohon insektivora besar10. Burung finch pohon insektivora kecil11. Burung finch pohon pemakan serangga kecil12. Burung finch penyanyi13. Burung finch bakauMenurut Darwin kemungkinan burung finch di Galapagos berasal dari finch yang ada di Ekuador, kemudian tersebar di berbagai kondisi baru yang berbeda sehingga memunculkan 13 spesies sebagai hasil dari adaptasinya di Galapagos.Darwin juga mengamati keadaan kura-kura raksasa di daratan. Ada dua spesies kura-kura yaitu yang hidup di habitat lembab dan di habitat kering. Kedua spesies kura-kura ini memiliki sedikit perbedaan morfologii yang diakibatkan oleh perbedaan habitat. Dimana kura-kura yang hidup di daerah lembab memiliki panjang leher yang relative cukup pendek sedang kura-kura yang hdup dalam daerah yang kondisinya kering memiliki panjang leher yang relative panjang. Dari hal tersebut pemikiran Darwin tentang variasi mulai berkembang.C. Ilmuwan yang Mempengaruhi Pemikiran DarwinKetika Darwin kembali ke Inggris, ia mempelajari beberapa buku diantaranya tentang geologi, ekonomi dan zoology. Alfred Wallace (1823-1913) secara terpisah mengembangkan pemikirannya dan menghasilkan konsepsi yang sama dengan pendapat Charles Darwin. Joseph Hooker, teman Charles Darwin menggabungkan tulisan Alfred Wallace den Charles Darwin. Judul kedua tulisan tersebut menjadi On the tendency of species to from vafieties and on the perpetuation of vafieties and species by natural means of selection.Beberapa teori dari para ahli yang menjadi dasar dari teori evolusi, di antaranya sebagai berikut.(a) (b) (d) (e)(f) (g)Gambar 6: Tokoh-tokoh yang mempengaruhi pemikiran Darwin mengenai evolusia. Aristoteles adalah seorang filosof yang berasal dari Yunani, yang mencetuskan teori evolusi. Ia mengatakan bahwa evolusi yang terjadi berdasarkan metafisika alam, maksudnya metafisika alam dapat mengubah organisme dan habitatnya dari bentuk sederhana ke bentuk yang lebih kompleks. b. Anaximander juga merupakan seorang filosof yang berasal dari Yunani. Ia berpendapat bahwa manusia berawal dari makhluk akuatik mirip ikan dan mengalami proses evolusi.c. Empedoclas adalah seorang filosof Yunani. Ia mengemukakan teori bahwa kehidupan berasal dari lumpur hitam yang mendapat sinar dari matahari dan berubah menjadi makhluk hidup. Evolusi terjadi dengan dimulainya makhluk hidup yang sederhana kemudian berkembang menjadi sempurna dan akhirnya menjadi beraneka ragam seperti sekarang ini.d. Erasmus Darwin adalah kakek dari Charles Robert Darwin, seorang tokoh evolusi berkebangsaan Inggris. Teorinya adalah bahwa evolusi terjadi karena bagian fungsional terhadap stimulasi adalah diwariskan. Ia menyusun buku yang berjudul Zoonamia yang menentang teori evolusi dari Lamarck.e. Buffon berpendapat bahwa variasi-variasi yang terjadi karena pengaruh alam sekitar diwariskan sehingga terjadi penimbunan variasi.f. Lyell adalah seorang ilmuwan yang berasal dari Skotlandia dengan bukunya yang terkenal berjudul Principles of Geology. Di dalam bukunya tersebut Lyell berpendapat bahwa bumi terbentuk melalui proses bertahap dalam jangka waktu yang lama.g. Jeans baptize de Lamark (1744-1829) seorang ahli biolagi kebangsaan Perancis memiliki suatu gagasan dan menuliskan dalam bukunya berjudul Philoshopic. h. Charles Robert Darwin (1809-1882) adalah seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris yang melakukan pelayaran pada tahun 1831. Dengan menggunakan kapal HMS Beagel, ia melakukan pelayaran menuju ke Kepulauan Galapagos, yang merupakan kepulauan terpencil kurang lebih 1050 km dari daratan utama Amerika Serikat. Berbagai macam teori evolusi yang dicetuskan oleh para tokoh tersebut, akan menjadi dasar pemikiran tentang evolusi selanjutnya. Proses evolusi dapat dibedakan atas dasar faktor-faktor berikut.Beberapa ilmuwan yang bukunya menarik perhatian Darwin ialah sebagai berikut.a. Charles Lyell (ahli geologi Inggris, 1797-1875) menyatakan bahwa bebatuan, pulau-pulau, dan benua selalu mengalami perubahan. Ia juga mengemmukakan bahwa :1. Fosil yang ditemukan pada lapisan batuan muda berbeda dengan fosil yang ditemukan pada lapisan batuan yang tua.2. Perbedaan tersebut menunjukkan adanya perubahan makhluk hidup secara perlahan-lahan. Jadi ada makhluk hidup yang dulu hidup sekarang telah punah dan tinggal fosilnya saja.a. Thomas Malthus (1766-1834) menulis tentang hubungan antara ekonomi dan kependudukan. Pada abad ke-18 seorang ahli ekonomi Thomas Robert Malthus seorang berkebangsaan Inggris mengemukakan pendapatnya dalam bukunya yang berjudul An Essay on the Principle of Population. Malthus menyimpulkan bahwa jumlah penduduk naik seperti deret ukur (1, 2, 4, 8,16, ) sedangkan bahan makanan yang tersedia naik seperti deret hitung (1, 2, 3, 4, 5, ). Dari teori tersebut dapat disimpulkan bahwa jumlah kenaikan penduduk lebih cepat daripada kenaikan produksi pangan. Fenomena ini mengakibatkan makhluk hidup harus melakukan perjuangan agar terus bertahan. Sifat-sifat yang mendukung akan dipertahankan, sedangkan sifat-sifat yang tidak mendukung akan hilang. Makhluk hidup yang mampu bertahan hidup dan mampu beradaptasi dengan lingkungannya akan lolos dari seleksi alam. Ia mengemukakan prinsi-prinsip antar lain sebagai berikut :1. Pertambahan jumlah penduduk cenderung lebih cepat daripada pertumbuhan produsi pangan. Pertambahan penduduk terjadi mengikuti deret ukur, sementar pertambahan produksi pangan mengikuti deret hitung.2. Akibatnya akan terjadi persaingan untuk memeperoleh pangan, muncul bencana kelaparan dan peperangana. Jean Baptiste Lamarck (Biologiwan Prancis, 1744-1829) dalam bukunya Philosophie Zoologique mengemukakan bahwa :1. Lingkungan berpengaruh terhadap cirri-ciri yang diwariskan.2. Ciri-ciri yang diperoleh akibat kondisi lingkungan itu diwariska kepada lingkungannya.3. Organ tubuh yang digunakan secara terus-menerus akan berkembang sedangkan yang tidak digunakan akan tereduksi (mengalami kemunduran).Darwin juga mempelajari tentang seleksi buatan. Untuk melakukan pembudidayaan, orang melakukan seleksi buatan. Caranya, hewan dan tumbuhan yang memiliki sifat unggul dipelihara dan dikembangkan. Selanjutnya akan muncul varietas atau kutivar baru hasil seleksi. Jadi, varietas unggul muncul karena adanya seleksi oleh manusia. Berdasarkan kenyataan ini, Darwin mengatakan hipotesis bahwa spesies baru yang muncul di alam karena adanya seleksi alam (natural selection). Berbagai kondisi alam menyebabkan makhluk hidup berjuang untuk mendapatkan makanan, pasangan, ruang hidup yang cukup, agar dapat melestarikan keturunannya. Kondisi alam yang berubah menyebabkan makhluk hidup ada yang lolos seleksi alam dan ada pula yang tidak lolos seleksi alam. Makhluk hidup yang tidak lolos seleksi alam akan punah sedangkan yang lolos seleksi akan tetap lestari.D. Teori Darwin tentang Evolusi BiologiPada tanggal 24 November 1559, Darwin menerbitkan buku berjudul On the Origin of Spesies by Means of Natural Selection (Timbulnya Spesis karena Seleksi Alam) atau The preservation of favored races in the struggle for life. Pokok-pokok pikiran yang menjadi dasar bagi teori teori evolusi Darwin adalah sebagai berikut.1. Tidak adanya dua individu yang sama identik karena adana variasi.2. Setiap populasi cenderung bertambah banyak, hal ini disebabkan karena setiap makhluk hidup mampu berkembag biak.3. Untuk berkembang biak diperlukan makanan dan ruangan yang cukup.4. Kenyataan menunjukkna bahwa bertambahnya populasi tidak bertambah secara terus-menerus. Jadi kenaikan populasi ada factor pembatasnya (misalnya makanan kurang).Evolusi yang dikemukakan oleh Darwin tersebut berlangsung pada tingkat populasi bukan individu.Menurut Darwin alam melakukan seleksi yang di kenal sebagai seleksi alam. Jadi makhluk hidup berjuang untuk hidup yang lulus hidup dan ada yang lolos seleksi. Mengapa ada makhluk hidup yang berhasil lolos dari seleksi alam dan ada yang tidak ? Menurut Darwin hal itu terjadi karena adanya kenyataan sebgai berikut;a. ada variasi sifat individu di dalam satu keturunan;b. ada kecenderungan populasi bertambah banyak;c. makhluk hidup berjuang untuk hidup dalam rangka mempertahankah kelestarian; dand. adanya kenyataan bahwa tiap individu yang berbeda melahirkan keturunanyang berbeda pula, hanya individu yang mempunyai sifat-sifat yang cocok dengan lingkungannya yang akan lestari.Akan tetapi, kita perlu berhati-hati dalam menafsirkan pernyataan di atas karena apabila hanya satu individu yang lolos seleksi, individu ini akan punah. Kumpulan individu yang lolos seleksi membentuk populasi, populasi ini akan melahirkan spesies baru.Berdasarkan hal di atas, Darwin mengemukakan dua teori pokok tentang evolusi, yaitu:a. spesies yang hidup saat ini berasal dari spesies yang hidup di masa yang lalu b. evolusi berjalan melalui seleksi alam.Teori Evolusi Biologi Darwina. Ngengat Biston betulariaDi Inggris ngengat Biston betularia hidup di pohon-pohon. Ngengat tersebut ada yang berwarna gelap (hitam) ada pula yang berwarna terang. Sebelum revolusi industry, populasi ngengat berwarna erang lebih banyak daripada ngenget berwarna gelap. Ngengat tersebut hinggap pada kulit-kulit kayu yang terang sehingga pemangsa (predator) sulit mengenali ngengat yang berwarna terang dan mudah mengenali ngengat berwarna gelap. Setelah revolusi industri, populasi ngengat yang berwarna gelap lebih banyak daripada ngengat yang berwarna terang. Hal ini disebabkan kulit kayu berubah menjadi kehitaman akibat jelaga industry. Ngengat yang terang akan mudah dikenali pemangsa sedangkan ngengat yang gelap sulit dikenali mangsa. Itulah sebabnya, populasi ngengat berwarna gelap lebih banyak. Dikatakan bahwa ngengat berwarna gelap lebih adaptif (lebih dapat menyesuaikan diri) terhadap lingkungan daripada ngengat yang berwarna terang. Ngengat berwarna terang tidak lolos terhadap seleksi alam.Gambar 7: Pada kulit kayu yang berwarna terang, Biston betularia hitam lebih mudah dikenali oleh predator. Pada kulit kayu yang kehitaman, Biston betularia berwarna terang lebih mudah dikenali oleh predator.a. Rusa Rusa merupakan mangsa dari predator singa atau harimau. Saat berburu, singa mencari rusa yang berda pada paling belakang. Biasanya rusa yang paling belakang adalah rusa yang larinya paling lambat. Agar energy yang digunakan tidak terlalu banyak, predator menerkam mangsa yang larinya lambat. Ini berarti bahwa rusa-rusa yang larinya lambat mengalami seleksi alam. Pada akhirnya yang tersisa adalah populasi rusa yang larinya cepat, yang akan menurunkan sifat-sifat yang lari cepat kepada keturunannya.Makhluk hidup yang lolos seleksi tidak harus selalu makhluk hidup yang memiliki fisik kuat seperti dapat berlari cepat atau berbadan kuat. Makhluk hidup yang lolos dari seleksi alam adalah makhluk hidup yang adaptif yaitu makhluk hidup yang mampu beradaptasi terhadap lingkungan. Menurut para pakar, bekicot merupakan mollusca yang bentuk tubuhya bertahan dari waktu ke waktu. Ini berarti bahwa bekicot selalu lolos dari seleksi.Macam-macam EvolusiBerdasarkan arahnya evolusi dibedakan menjadi dua.1. Evolusi progresif merupakan evolusi menuju pada kemungkinan yang dapat bertahan hidup (survival). Proses ini dapat dijumpai melalui peristiwa evolusi yang terjadi pada burung Finch. 2. Evolusi regresif merupakan proses menuju pada kemungkinan kepunahan. Hal ini dapat dijumpai melalui peristiwa evolusi yang terjadi pada hewan dinosaurus.Berdasarkan skala perubahannya, evolusi dapat dibedakan menjadi dua.1. Makroevolusi adalah perubahan evolusi yang dapat mengakibatkan perubahan dalam skala besar. Adanya makroevolusi dapat mengarah kepada terbentuknya spesies baru.2. Berkebalikan dengan makroevolusi, mikroevolusi adalah proses evolusi yang hanya mengakibatkan perubahan dalam skala kecil. Mikroevolusi ini hanya mengarah kepada terjadinya perubahan pada frekuensi gen atau kromosom.Berdasarkan hasil akhir, evolusi dapat dibedakan menjadi dua.1. Evolusi divergen merupakan proses evolusi yang perubahannya berasal dari satu spesies menjadi banyak spesies baru. Evolusi divergen ditemukan pada peristiwa terdapatnya lima jari pada vertebrata yang berasal dari nenek moyang yang sama dan sekarang dimiliki oleh bangsa primata dan manusia. 2. Evolusi konvergen adalah proses evolusi yang perubahannya didasarkan pada adanya kesamaan struktur antara dua organ atau organisme pada garis sama dari nenek moyang yang sama. Hal ini dapat ditemukan pada hiu dan lumba-lumba. Ikan hiu dan lumba-lumba terlihat sama seperti organisme yang berkerabat dekat, tetapi ternyata hiu termasuk dalam pisces sedangkan ikan lumba-lumba termasuk dalam mamalia. E. Pro dan Kontra tentang Teori EvolusiSebuah teori selalu mengandung pendapat pro dan kontra, demikian pula teori evolusi. Berikut pertentangan antara teori Lamarck versus Darwin, Lamarck versus Weismann dan Darwin versus Weismann.1. Lamarck versus DarwinGambar 8: Perbandingan proses evolusi menurut Lamarck (atas) dengan Darwin (bawah).Pertentangan antara teori evolusi Lamarck dan Darwin terjadi misalnya ketika ditemukan fosil-fosil jarapah berleher pendek, padahal pada saat itu ada jarapah yang berleher panjang. Menurut Lamarck, jarapah mula-mula berleher pendek. Oleh karena populasi jarapah bertambah dan berkompetisi dengan hewan lain untuk mendapat makanan, maka daun-daun di tempat rendah menjadi habis. Daun yang tersisa berada dalam tempat tinggi. Untuk mendapat daun itu jarapah mengulurkan lehernya. Menurut Lamarck, jika leher jarapah digunakan secara terus menerus untuk menjangkau daun yang tinggi, leher itu akan memanjang. Keturunan berikutnya memiliki leher yang panjang. Menurut teori ini, baik jarapah panjang atau jarapah pendek memiliki ruas leher yang sama. Perbedaannya terletak pada panjang pendek tulang leher.Menurut teori Darwin, pada saat dulu ada jarapah yang berleher panjang dan berleher pendek. Hanya jarapah yang berleher panjang yang mampu menjangkau daun-daun yang tinggi. Hingga pada akhirnya hanya jarapah yang berleher panjang yang mendapat makanan dan jarapah berleher pendek mati karena tidak mendapat makanan. Akhirnya jarapah yang hidup sampai saat ini adalah jarapah yang berleher panjang.1. Lamarck versus WeismannMenurut Lamarck, lingkungan berpengaruh terhadap makhluk hidup. Secara alami kondisi lingkungan senantiasa berubah. Agar tetap lestari, makhluk hidup harus beradaptasi. Artinya, makhluk hidup juga mengalami perubahan. Perubahan tersebut akan diwariskan kepada keturunannya dari generasi ke generasi.Pandangan Lamarck tersebut ditentang oleh Weismann, biologi Jerman. Untuk menentang teori Lamarck, Weismann malakukan percobaan. Ia memotong ekor tikus jantan dan betina yang dimaksudkan sebagai pengaruh factor lingkungan terhadap tikus. Weismann melakukan percobaan sampai keturunan ke-50. Weismann berharap akan muncul keturunan yang tanpa ekor. Namun sampai keturunan ke-51 dan seterusnya, keturunan tikus selalu memiliki ekor. Ini berarti perubahan yang diberikan atau diterima dalam lingkungan tidak akan diwariskan sampai ke keturunan.Berdasarkan percobaan tersebut, Weismann berpendapat bahwa perubahan jaringan tubuh yang disebabkan karena lingkungan tidak akan diwariskan kepada keturunannya. Perubahan akan diwariskan kapada lingkungan bila perubahan pada gen pada sel-sel germinal dan sel-sel gamet. Jadi, makhluk hidup dapat berubah jika sel-sel germinal dan sel-sel gamet yang dikandungnya mengalami perubahan. Perubahan pada gen akan diwariskan kepada keturunannya. Perubahan lingkungan yang tidak mempengaruhi gen, tidak bepengaruh terhadap keturunannya.Ini berarti bahwa teori seleksi alam yang dikemukakan Darwin adalah seleksi terhadap factor-faktor genetika. Dengan kata lain bahwa evolusi adalah proses seleksi alam terhadap factor genetika. Dari uraian di atas tampak bahwa Weismann telah berhasil menerapkan factor genetika terhadap evolusi.Perubahan gen pada sel tubuh atau somatic juga tidak akan diwariskan kepada keturunannya. Sebagai contoh terjadi mutasi terhadap sel-sel kulit karena radiasi sehingga menjadi kanker. Kanker yang terjadi pada kulit tidak akan diwariskan kepada keturunannya. Akan tetapi, jika jaringan germinalnya terkena radiasi sehingga gen-gen pada gametnya mengalami mutasi, maka keadaan demikian akan diwariskan kepada keturunannya.1. Darwin versus WeismannWeismann lebih cenderung ke pandangan tentang seleksi alam. Evolusi menyangkut masalah pewarisan gen-gen melalui sel-sel kelamin atau dengan kata lain bahwa evolusi adalah gejala seleksi alam terhadap factor-faktor genetika.Sifat leher jarapah panjang dan pendek dikendalikan oleh gen. gen untuk yang berleher panjang adalah yang dominan sedang yang leher pendek adalah resesif. Dengan demikian, jarapah yang berleher pendek adalah keturunan homozigot resesif. Oleh karena itu, jarapah yang berleher pendek tidak mampu menyesuaikan diri dengan lingkungan maka kan punah. Ini berarti yang tersingkir adalah yang bersifat resesif. Setiap jarapah yang berleher pendek adalah keturunan yang resesif dan selalu tersingkir.F. Neo DarwinismeCharles Darwin bukanlah orang yang pertama kali yang mengemukakan bahwa makhluk hidup yang ada pada saat ini merupakan makhluk hidup pada zaman dulu yang mengalami perkembangan. Ahli-ahli filsafat seperti Thales, Anaximander, Epicurus dan Aristoteles pernah mempunyai pemikiran yang sama.Teori evolusi organik yang logis pertama kali dikemukakan oleh Lamarck. Teori tersebut dibangun atas dasar pandangan bahwa organ-organ baru muncul karena tuntutan dari lingkungan. Dengan kata lain bahwa perubahan yang terjadi pada makhluk hidup merupakan suatu bentuk respon terhadap lingkungan,Teori Darwin yang menganggap bahwa peristiwa seleksi alam yang menyebabkan adanya evolusi menuai banyak kritik seperti1. Herbert SpencerSpencer tidak menyetujui jiak proses seleksi alam diartikan sebagai suatu proses perkelahian atau perjuangan langsuang antar individu. Hakikat seleksi alam tidak sesederhana seperti itu, meskipun seleksi alam juga terjadi. Dasar seleksi alam adalah reproduksi differensial, hanya individu yang paling adaptif yang mampu menghasilkan keturunan atau generasi yang memiliki daya adaptif yang lebih tinggi.1. Johansen Johansen mengkritik bahwa proses seleksi alam sebagai factor utama penyebab evolusi. Hasil penelitian menyatakan bahwa proses seleksi alam tidak akan berpengaruh terhadap populasi pada berbagai generasi keturunan. Populasi tidak akan berubah karena factor seleksi alam.1. Beberapa Ahli GenetikaBeberapa ahli genetika mengatakan bahwa justru penyebab-penyebab mutasilah yang harus digunakan untuk menjelaskan proses evolusi. Dalam hubungan ini, Morgan bahkan berpendapat bahwa peristiwa seleksi alam tidak perlu diperhatikan.Masih banyak kritik yang lain yang semuanya itu mengemukakan bahwa tampaknya peristiwa seleksi alam tidaklah cukup sempurna untuk menjelaskan perubahan evolusioner terhadap seluruh cirri pada makhluk hidup. Peristiwa seleksi alam baru dapat berlangsung bila terlebih dahulu sudah ada kenekaragaman. Seleksi alam hanyalah salah satu factor yamg menjadi penyebab timbulnya varian baru dan sebagai pengarah dan pembatas atas varian yang telah ada. Oleh karena itu, penyebab adanya evolusi organic addalah penyebab dari adanay varian-varian. Pandangan baru yang menyatakan bahwa peristiiwa seleksi alam bukanlah penyebab utama terjadinya evolusi tetapi hanya berperan sebagai factor pengarah dan pembatas adalah hasil pengembangan dan penyempurnaan. Teori ini disebut sebagai teori Neo Darwinisme.G. Petunjuk EvolusiPetunjuk adanya evolusi merupakan salah satu bukti yang dapat dijadikan dasar dalam penyusunan teori evolusi. Petunjuk-petunjuk itu meliputi :1. FosilKata fosil berasal dari bahasa latin fossilis yang artinya menggali.Fosil adalah tubuh, bagian tubuh, jejak, atau sisa makhluk hidup yang telah berusia ribuan atau bahkan jutaan tahun yang telah membatu. Ilmu yang mempelajari tentang fosil disebut paleontology (paleos = tua dan logos = ilmu).Fosil dapat berupa batu, dapat pula berupa bagian tubuh yang terawetkan secara alami. Proses pembatuan pada fosil terjadi karena bahan organik secara bertahap digantikan oleh bermacam-macam mineral terutama persenyawaan Silium dan kapur (CaCO3), SiO2, FeCO3, FeS2, dan lain sebagainya.Di lingkungan berkapur, fosil dapat berupa batu kapur. Di lingkungan lain, fosil dapat berupa batu yang keras. Di sangiran, Jawa Tengah misalnya, banyak ditemukan fosil dalam bentuk batu yang keras. Di daerah pegunungan kapur, sering dijumpai siput, kerang atau hewan laut lainnya yang telah memfosil dalam bentuk batu kapur. Di lingkungan es, fosil dapat berupa tubuh organism seutuhnya. Dengan membandingkan struktur tubuh hewan yang menjadi fosil dengan hewan sekarang, dapat dibuat kesimpulan tentang keadaan lingkungan pada masa lampau.Gambar 9: Fosil cacing Dickinsoniacostata yang ditemukan di Australia bagian selatan, diduga telah berumur 600 juta tahuna. Penentuan Umur FosilFosil dapat dipakai sebagai petunjuk kehidupan masa lampau. Biasanya fosil tertimbun dalam lapisan tanah tertentu. Di lapisan tanah tua terdapat fosil dari organisme yang lebih rendah tingkatannya daripada di lapisan tanah yang muda. Umur fosil dapat diperkirakan dari umur lapisan tanah tersebut. Para pakar menggunakan analisis radioaktif untuk mengetahui umur lapisan batuan tersebut.Di alam terdapat unsure-unsur radioaktif, meskipun dalam jumlah yang kecil. Unsure radioaktif yang sering digunakan untuk menentukan umur lapisan batuan adalah Uranium, Kaliun dan Natrium. Unsure Uranium mengalami radiasi spontan, sehingga massanya terus berkurang. Demikian juga sifat kimianya. Oleh karena itu terjadi perubahan dari U238 menjadi U234, kemudian menjadi Torium -230, Radium, Polonium dan seterusnya, dan akhirny a menjadi Plumbum -206 yang stabil, yang tidak bersifat radioaktif lagi.Transformasi dari U menjadi Pb, berdasarkan perhitungan telah diketahui lamanya, yaitu memerlukan waktu 7.600.000.000 tahun. Ini berarti jika di dalam fosil diketahui kadar Pb-nya, maka umumnya dapat dihitung dengan rumusUmur fosil = banyaknya Pb/ banyaknya U x 7.600.000.000 tahunOleh karena kadar U dalam alam terlalu kecil, sering kali U juga digunakan perubahan Kalium menjjadi Argon. Transformasi Kalium menjadi Argon memerlukan waktu 600.000.000 tahun. Ini berarti bahwa umur batuan yang dapat dianalisis adalah batuan yang berumur 600.000.000 tahun batuan beruur lebih dari 600 juta tahun tidak dapat diukur degan metode ini.Unsure lain yang digunakan adalah N14 yang dapat mengalami transformasi menjadi karbon radioaktif C14. Waktu yang diperlukan untuk mengubah N14 menjadi C14 adalah 24.000 tahun. Ini berarti bahwa objek makhluk hidup yang dapat dianalisis dengan metode ini adalah fosil yang berumur paling lama 24.000 tahun.Dari fosil yang ditemukan. Orang dapat mengetahui jenis organism yang hidup pada zaman dahulu dan kapan dia hidup, meskipun kini telah punah. Misalnya, dari temuan fosil dapat diketahui bahwa dahulu pernah hidup dinosaurus, reptilian raksasa yang kini telah punah. Selain itu, juga ditemukan Archaeopteryx, makhuk peralihan antara reptilia dan burung. Fosil tersebut memperlihatkan bahwa Archaepterix memiliki moncong seperti reptilian tetapi memiliki bulu dan sayap seperti burung. Dengan fosil ini, orang berteori bahwa burung merupakan hasil evolusi dari reptilia. Demikian juga dengan penemuan fosil Trilobita, hewan dengan tiga lobus, dapat diperkirakan bahwa hewan ini hidup pada periode Kambria yaitu sekitar 505-544 juta tahun yang lalu dan hidup di lautan. Fosil Trilobita mirip dengan kepiting tapal kuda yang hidup pada saat ini. Fosil yang banyak ditemukan adalah fosl reptilian. Selain dinosaurus, ditemukan pula Oviraptor mongoliensis dan fosil yang mirip dengan reptile yang hidup pada masa kini.Gambar 10: Dinosaurus (makhluk hidup yang telah punah)Gambar 11: Archaepteryxa. Penemuan Fosil KudaGambar 12: Filogeni kuda dan ilustrasi terjadinya perubahan pada kuda dari masa Eosen samapai sekarangFosil yang paling lengkap ditemukan di berbagai lapisan bumi adalah fosil kuda. Oleh ilmuwan Amerika, Marsh dan Osborn fosil-fosil tersebut dikonstruksi. Perubahan yang ditunjukkan oleh fosil-fosil kuda merupakan petunjuk tentang kebenaran evolusi yaitu terjadi perubahan secara berangsur-angsur dalam jangka waktu yang lama.Perubahan terjadi pada jenis kuda pertama Eohipus (hyracotherium) sampai kuda modern Equss. Pada zaman Eosen, 60 juta tahun yang lalu, genus yang tertua adalah Hyracotherium (hyrax = tikus, therion = hewan) yang hidup di Eropa dan Amerika Serikat. Sedangkan di amerika dibedakan menjadi Eohippus (eos = hewan dan hippus = kuda).Ciri-ciri Hyracotherium adalah1. Tubuh sebesar kucing.2. Kaki depan berjari empat, kaki belakang berjari tiga.3. Gigi geraham mempunyai mahkota dan tanpa gerigi.Fosil selanjutnya adalah Mesohipus yang diperkirakan berasal dari masa Oligosen, 40 juta tahun yang lalu. Ciri-ciri genus ini adalah1. Jari keempat pada kaki depan hilang atau tinggal tiga.2. Ukuran tubuh bertambah besar.3. Gigi geraham depan menyerupai geraham belakang.Pada masa Miosen, genus kuda berjari tiga ini bertambah banyak di Amerika dan Eurasia. Pada masa Miosen, 30 juta tahun yang lalu, fosil yang ditemukan adalah merychippus. Ciri-cirinya adalah1. Kedua jari terluar dari ketiga jarinya memendek, sehingga tinggal jari tengah yang menyentuh tanah.2. Mahkota geraham sudah agak tinggi dan mempunyai gerigi. Keadaan ini diakibatkan oleh gigi yang sudah menyesuaikan diri untuk memakan rumput.Sesudah itu, pada zaman Pliosen, 10 juta tahun yang lalu, ditemukan fosil Pliohippus. Ciri-ciri kuda ini adalah1. Ukuran tubuh bertambah besar.2. Jari hanya satu dan membesar.Mahkota geraham lebih tinggi dan gigi semakin kompleks. Genus Pliohippus ini tersebar luas ke Amerika Utara dan Selatan, Selatan, Eropa, Asia, dan Afrika.Fosil berikutnya yang termuda adalah equus, yang sudah ditemukan sejak 1 juta tahun yang lalu. Equus sama dengan kuda zaman sekarang,Perubahan yang terjadi pada Evolusi kudaNoBagian TubuhPerubahan-perubahan

1Ukuran tubuhSemakin besar, semula sebesar kucing, kemudian berkembang menjadi kuda seperti zaman sekarang.

2Kepala Semakin besar, jarak antara mulut dengan mata semakin panjang.

3Leher Semakin panjang, gerakan semakin lincah.

4Geraham muka dan belakangSemakin besar, berlapisan email, bentuknya semakin sesuai untuk memakan tumbuh-tumbuhan.

5Kaki depan dan belakangSemakin panjang, gerakan semakin lincah, dan larinya semakin cepat, gerakan rotasi tubuh semakin berkurang.

6Jari-jari kakiSemakin berkurang, dari semula berjumlah lima menjadi satu, yaitu jari tengah, bentuknya semakin panjang dan ditutup kuku jari, jari kedua dan keempat masih berupa organ sisa dan tidak berfungsi lagi.

Perubahan yang terjadi pada evolusi kuda disebabkan karena perubahan pada lingkungan, antara lain:1. Perubahan jumlah jari dan membesarnya jari diakibatkan oleh penyesuaian diri terhadap lingkungan yang ada. Dimana yang dulunya berbentuk rawa kemudian berubah menjadi bentuk padang rumput.2. Mahkota geraham semakin tinggi dan bergerigi diakibatkan oleh penyesuaian diri dengan makanan yang ada, yang semula buah-buahan lunak menjadi rumput yang mengandung selulosa dan gabus.3. Leher semakn panjang dan gerakannya semakin lincah yang diakibatkan oleh semakin luasnya jangkauan pandang terhadap predator di padang rumput dan dapat menengok ke segala arah.a. Fosil ManusiaSebenarnya manusia bukan berasal dari kera, melainkan antara kera dan manusia memiliki cikal bakal yang sama. Jika Anda melihat fenomena tersebut, maka dapat dibayangkan proses evolusi berjalan secara bertahap dalam waktu yang sangat lama. Sejarah manusia dimulai dari primata cikal bakal kemudian dalam perkembangannya akan mengalami perubahan dari generasi ke generasi sampai perkembangan yang lebih baik seperti manusia zaman sekarang. Sejarah manusia yang berasal dari primate cikal bakal adalah sebagai berikut.Pada tahun 1871, Charles Darwin menerbitkan bukunya yang berjudul The Descent Of Man yang berisi tentang asal usul manusia. Pendapat Darwin tersebut didasarkan atas adanya hubungan kekerabatan antara manusia dengan primata. Hubungan kekerabatan tersebut juga dapat dilihat antara manusia (Hominidae) dan orang utan (Pongidae). Di antara bentuk persamaan tersebut dapat dilihat struktur tubuhnya, antara lain:a. mata menghadap ke depan;b. memilki kelenjar susu yang terletak di dada;c. memiliki struktur, jumlah, dan macam kerangka yang sama;d. organ darah mempunyai susunan kimia yang sama;e. bentuk rahim dengan tipe simpleks.Diperkirakan manusia yang ada masa sekarang berasal dari primate. Primata yang pertama berkembang dari mamalia yang menyerupai tikus. Radiasi primata dari yang terendah sampai manusia, berturut-turut sebagai berikut: 1. Tupaidae2. Lemuridae3. Tarsiodae4. Ceboidae5. Hylobatidae6. Pongidae7. HominidaeSemakin tinggi tahap perkembangannya, semakin tangkas hewan itu menggunakan tangannya, semin besar volum otaknya dan semakin luas permukaan otaknya.Ordo primata mempunyai 2 subkelompok yaitu1. Prosimian merupakan kelompok primate sebelum kera, misalnya lemur, loris, dan tarsius. Cirinya adalah ibu jari dapat digerakkan ke segala arah, jari memilikikuku, dan mata mengarah ke depan. Prosimian mulai punah pada masa Eosen.2. Anthropoid merupakan kelompok primata, termasuk kera atau monyet dan manusia, yang rata-rata mempunyai otak yang lebih besar.Evolusi hominid ditemukan di Afrika. Hominid awal termasuk genus Australopithecus, diperkirakan muncul 3,8 juta tahun lalu.Sejarah penemuan fosil adalah sebagai berikut.1. Australopithecus afarensisGambar 13: Australopithecus afarensisFosil ini ditemukan di Etiopia, Afrika pada tahun 1974 oleh Donald johansen dan Tim White, yang merupakan hominid berukuran kecil. Ciri-cirinya sebagai berikut:a. Tinggi kira-kira 1,5 meter.b. Tulang tngkorak seperti pada kera dan memiliki volum 450-500 cc.c. Gigi masih primitif dan memiliki 2 gigi taring yang panjang.Australopithecus afarensis diduga belum dapat berbicara, belum dapat membuat peralatan dan menggunakan api. Beberapa ilmuwan menduga bahwa A. afarensis kemudian berkembang menjadi A. africanus.2. Australopithecus africanusGambar 14: Australopithecus africanusFosil ini ditemukan di Afrika Selatan pada tahun 1829 oleh Raymond Dart.Ciri-cirinya sebagai berikut:a. Ukuran tubuh agak kecil, tingginya kurang lebih 1,5 meter.b. Berjalan tegak.c. Tangan dan susunan gigi berbeda dengan manusia.d. Memakan tumbuhan dan hewan.3. Homo habilisGambar 15: Homo habilisFosil ini ditemukan di daerah Afrika yang diperkirakan muncul 1,9 juta tahun yang lalu dan bertahan lebih dari setengah juta tahun. Ciri-cirinya sebagai berikut:a. Volum otak rata-rata 650 cc.b. Sudah dapat membuat peralatan dari batu untuk memotong dan menumbuk.Ditinjau dari ciri fisiknya, H. habilis berasal dari A. africanus.4. Homo erectusGambar 16: Homo erectusFosil ini ditemukan di Afrika, Asia dan eropa. Sebenarnya Homo erectus berasal dari Afrka, tetapi kemudian ada yang bermigrasi ke Eropa dan Asia. Keadaan ini diperkuat dengan oleh suatu bukti fosil H. erectus di Afrika yang tertua berusia 1,5 dan 1,6 juta tahun, sedangkan yang ditemukan di Asia dan Eropa berusia 200.000 tahun.Ciri-ciri H. erectus adalah sebagai berikut:a. Volum otak 850-1200 cc.b. Ukuran tubuh lebih dari H. habilis.c. Berjalan dengan 2 kaki.d. Berdiri tegak.e. Lubang mata dalam dan muka menonjol kelusr.f. Sudah dapat membuat peralatan dari batu yang lebih maju.g. Sudah memakai baju, membuat api, dan membuat pondok ataupun hidup di gua.Pada tahun 1894, Eugene Dubois dari Belanda menemukan fosil yang berupa rahang, beberapa gigi, dan sebagian tulang tengkorak manusia purba di trinil, ngawi, jawa Timur. Fosil tersebut dinamakan Phitecantropus erectus.Ciri-ciri P. erectus adalah sebagai berikut:a. Hidup kira-kira 500.000-300.000 tahun lalu.b. Volum otak 770-1.000 cc.5. Homo sapiensGambar 17: Homo sapiensFosil ini ada yang ditemukan di lembah neander di Jerman. H. sapiens disebut juga manusia Neanderthal. Manusia ini termasuk salah satu kelompok H. sapiens yang tertua. Kelompok ini juga menyebar ke seluruh Eurasia.Ciri-ciri H. sapiens adalah senagai berikut:a. Bentuk tubuh pendek dan kuat.b. Volum otak sedikit lebih besar daripabesar daripada H.ectus dan wajahnya menonjol.Manusia Neanderthal sudah mampu membuat peralatan dengan lebih sempurna daripada H. erectus. Cara mencari makan adalah dengan berburu. Mereka sudah memiliki hubungan social yang tinggi dan melakukan upacara ritual atau kepercayaan, misalnya membakar mayat.Penyebab punahnya manusia Neanderthal masih menjadi tanda tanya bagi ilmuwan. Ada yag menduga bahwa mereka punah karena gagal bersaing atau gagal menghadapai iklim pada masa Pleistosen.6. Homo sapiens modernHomo sapiens dengan bentuk tubuh modern muncul kira-kira 40.000 tahun lalu dan mungkin juga lebih awal. Homo sapiens ini diduga pernah hidup di Prancis dan Spanyol dan disebut sebagai manusia Cro-Magnon. Manusia ini mempunyai senjata dan peralatan hidup yang rumit, bahkan ada yang dibuat dari bahan selain batu, contohnya peralatan dari tulang, gading dan kayu. Mereka juga mulai mengambangkan seni dengan bukti ditemukan lukisan-lukisan di gua, seni patung dan seni pahat.Gambar 18: Perubahan pada fisik manusia1. Perbandingan Anatomi atau Homologi OrganHewan yang terbang di sekeliling misalnya kupu-kupu, kelelawar, dan burung. Ketiga hewan tersebut memiliki sayap. Akan tetapi secara anatomi, sayap kupu-kupu berbeda dengan sayap burung dan kelelawar. Sayap burung dan kelelawar memiliki tulang-tulang yang mirip dengan kaki depan kambing, tetapi tidak demikian dengan kupu-kupu.Gambar 19: Homologi anggota depan (1) tangan manusia, (2) kaki kucing, (3) sirip lumba-lumba, (4) sayap kelelawarOleh karena fungsinya sama, yaitu untuk terbang, maka sayap kupu-kupu dengan sayap burung dikatakan analog. Analog merujuk pada fungsi yang sama. Sedangkan sayap burung dan kelelawar dikatakan homolog. Homolog merujuk pada bentuk dasar (anatomi) yang sama, meskipun terkadang fungsinya berbeda. Susunan tulang tangan manusia mirip dengan susunan tulang kelinci. Dikatakan bahwa tangan manusia homolog dengan kaki depan kelinci.Perbandingan anatomi merupakan pembandingan seluruh tubuh karena kerangka setiap spesies yang berbeda memiliki fungsi yang berbeda pula yang dinamakan organ homolog. Tetapi ada juga organ yang fungsinya sama tapi berbeda spesies yang disebut organ anatomi.Organ-organ yang homolog memiliki sejarah embrio yang sama. Tangan manusia, kaki depan tikus, sayap burung, kaki depan buaya merupakan organ yanghomolog.organ-organ yang homolog dapat dibandingkan berdasarkan asal usul dan fungsinya. Inilah yang disebut dengan perbandingan antomi. Perbandingan antomi dipelajari dalam ilmu anatomi perbandingan. Dengan mengetahui perbandingan antominya, kita dapat menelusuri asal usul spesiesnya.Adanya homologi organ menunjukkan terjadinya perkembangan evolusi divergen. Sedangkan analogi menunjukkan terjadinya perkembangan evolusi konvergan. Evolusi divergen adalah evolusi dari satu spesies yang menghasilkan spesies yang memiliki anatomi tubuh yang sama. Evolusi konvergen adalah evolusi dari beberapa spesies yang berbeda yang menempati lingkungan yang sama, dan akhirnya memiliki organ tubuh yang sama, meskipun secara anatomi berbeda (misal sayap kupu-kupu dan burung).1. Perbandingan EmbrioDari perkembangan embrionya, ikan, reptilia, burung, mamalia, dan manusia pada awalnya memiliki kesamaan. Mula-mula, sperma dan ovum bersatu membentuk sel zigot. Setelah mengalami pembelahan berkali-kali akan terbentuk morula, selanjutnya berkembang menjadi blastula dan grastula. Gambar 20: Perbandingan embrio dari berbagai vertebrataSetelah itu, terjadi diferensiasi membentuk organ-organ tubuh, sesuai dengan jenis hewannya masing-masing.Menurut ilmuwan Jerman von baer (1792-1876), perkembangan embrio hewan terjadi sebagai berikut.a. Perkembangan dimulai dengan hal-hal yang umum , misalnya membentuk morula, blastula, grastula, dan dilanjutkan ke hal-hal yang bersifat khusus yaitu pembentukan organ.b. Pada perkembangan yang khusus, terjadi pemisahan perkembangan secara tertentu.c. Dengan demikian, hewan yang memiliki bentuk embri yang sama, setelah dewasa akan memiliki bentuk tubuh dan bentuk organ yang berbeda-beda.Dalam perkembangan embrio makhluk hidup memiliki banyak kesamaan dalam tahap awal, tetapi pada akhirnyapun berbeda. Perkembangan makhluk hidup dari zigot hingga dewasa dinamakan ontogeny, dan dari proses tersebut zat penyusun mulai dari zat yang sederhana menjadi zat yang kompleks yang dinamakan filogeni. Secara ontogeny, hewan berkembag dari satu sel menjadi morula, blastula, grastula dan membentuk alat-alat tubuh yang lain, dan seterusnya. Secara filogeni, mekhluk hidup berkembang dari hewan bersel satu, koloni (kumpulan sel yang seragam, mirip morula), cnidaria (mirip blastula), cacing, amfibi, reptilia dan mamalia. Ternyata perkambangan ontogeny mirip dengan filogeni, yaitu dari satu sel menuju ke banyak sel terbentuk individu. Oleh karena itu, Ernst Haeckel mengemukakan bahwa ontogeny merupakan pengulangan secara cepat dari filogeni. Teori ini dikenal dengan teori rekapitulasi atau hokum biogenetik.1. Perbandingan FisiologiFisiologi adalah ilmu yang mempelajari sifat faal tubuh yakni segala sesuatu yang berhubungan dengan mekanisme alat-alat tubuh dalam menjalankan fungsinya. Dalam kehidupannya, makhluk hidup mengalami metabolisme, bernapas, melakukan reproduksi, dan peka terhadap rangsangan. Pada semua faal tubuh, jika dibandingkan terdapat perkambangan baik organ maupun mekanismenya dari makhluk hidup bersel satu hingga bersel banyak, dari makhluk hidup berderajat randah hingga bederajat tinggi. Akan tetapi, kegiatan fisiologi di dalam setiap sel memiliki kemiripan, seperti dalam hal respirasi, sintesis protein, sintesis ATP dan penggunaan energy dalam aktivitas hidup.1. Perbandingan BiokimiaMempelajari Biokimia sangatlah menguntungkan terlebih untuk mengetahui kedekatan kerabatnya, sehingga kita dengan mudah mengetahui asal-usul berdasarkan ilmu tersebut. Dalam proses ini menggunakan DNA sebagai pewaris sifat manusia. Digunakan uji presipitin yang pada dasarnya adanya reaksi antara antigen-antibodi. Banyaknya endapan yang terjadi sebagai akibat reaksi tersebut digunakan untuk menentukan jauh-dekatnya hubungan antara organisme yang satu dengan yang lainnya. 1. Organ Tubuh yang Tersisa (Organ Vestigial)Organ (alat) tubuh yang tidak digunakan, semakin lama akan semakin menyusut atau disebut mengalami reduksi. Akan tetapi, beberapa sisa organ tersebut terkadang terdapat masih dapat ditemukan. Sisa-sisa organ tubuh itu terkadang terdapat pada waktu embrio dan setelah dewas menghilang, namun ada pula yang masih tersisa hingga hewan itu dewasa. Contohnya pada ular piton terdapat sisa kaki yang mengecil. Ular piton diduga berasal dari hewan berkaki, yang kakinya semakin kecil. Bengsa burung memiliki kaki bersisik, diduga merupakan sisa sisik darigolongan reptilia. Pada burung kiwi terdapat sisa struktur sayap.Paus semestinya mempunyai rambut pada kulitnya karena tergolong mamalia. Akan tetapi, paus dewasa tidak memiliki rambut. Berdasarkan penelitian, embrio paus memiliki lapisan kulit yang mengandung rambut. Setelah dewasa, paus tidak berambut, sebab rambut menghambat gerakan di air.Beberapa ikan, serangga dan laba-laba yang hidup di dalam gua-gua yang gelap, matanya tereduksi atau bahkan tidak mempunyai mata sama sekali. Akan tetapi, hewan yang masih berkerabat dekat, yang hidup di luar gua mempunyai mata.Pada manusia terdapat sisa alat tubuh yang tidak berfungsi seperti:a. Umbai cacing (apendiks).b. Selaput mata pada sudut mata bagian dalam.c. Otot penggerak telinga.d. Tulang ekor.e. Rambut pada dada.f. Gigi taring.1. Domestikasi atau Seleksi BuatanPembudidayaan makhluk hidup (domestikasi) dapat mengakibatkan terjadinya perubahan fenotipe sesuai dengan keinginan manusia. Dalam domestikasi, manusia memilih dan melakukan penyilangan, agar diperoleh keturunan yang ideal. Berbagai varietas burung dara berhasil diciptakan melalui penyilangan. Selain itu ada juga penyilangan padi, jagung, ikan dan kelapa sehingga muncul keanekaragaman baru.Jelaslah bahwa melalui domestikasi, manusia dapat menghasilkan varietas atau kultivar baru yang dikehendaki manusia berdasarkan sifat-sifat yang telah ada sebelumnya.Inti dari domestikasi adalah mengubah hewan atau tumbuhan yang liar menjadi hewan atau tumbuhan yang bebbudaya dan seolah manusia yang telah mengevolusi.Gambar 21: ketiga orang dalam foto memiliki wajah berbeda. Akan tetapi, pada hakikatnya mereka tergolong dalam satu spesies, yaitu homo sapiens. Perkawinan antar manusia menghasilkan keturunan yang fertilA. Konsep yang Berkaitan dengan EvolusiBeberapa konsep yang berhubungan dengan evolusi antara lain sebagai berikut:a. SpesiesSpesies adalah sekelompok makhluk hidup, anggota dari populasi yang dapat melakukan perkawinan silang dan dapat menghasilkan keturunan yang fertile. Oleh karena makhluk hidup spesies dapat menghasilkan keturunan yang fertile, mereka dapat melakukan tukar menukar gen. perbedaan ukuran, fisiologi dan tingkah laku tidak memisahkan populasi menjadi spesies yang berbeda apabila mekhluk hidup itu masih dapat melukukan perkawinan dan menghasilkan keturunan yang fertile. Perbedaan tersebut hanya menunjukkan adanya variasi dalam spesies.Variasi diakibatkan oleh adanya gen yang berbeda. Akan tetapi, perbedaan gen pada varietas tersebut tidak cukup banyak sehingga masih dapat melakukan perkawinan dan menghasilkan keturunan yang fertile.b. SpesiasiPembentukan spesies yang baru disebut spesiasi. Spesiasi dibedakan menjadi 2 yaitu:1. Anagenesis disebut juga evolusi filetik yaitu terbentuknya satu spesies baru dari satu populasi tunggal.2. Kladogenesis disebut juga evolusi bercabang yaitu terbentuknya 2 atau lebih spesies baru dari spesies asalnya. Kladogenesis dapat meningkatkan keanekaragaman biologi dengan bertambahnya jumlah spesies.Gambar 22: Kladogenesis dan AnagenesisSpesiasi dapat terjadi karena spesiea yang sama terpisah hidupnya akibat adanya penghalang. Penghalang tersebut dapat berupa jarak yang jauh sehingga 2 populasi atau individu dari spesies yang sama tidak mungkin bertemu. Oleh karena terpisah dan tidak dapat melakukan tukar menukar gen, maka tiap-tiap gen berkembang sendiri-sendiri. Dalam jangka waktu yang lama, masing-masing spesies beradaptasi dengan kondisi lingkungan sehingga akhirnya keturunan mereka berbeda dari nenek moyangnya. Kemudian terbentuklah dua spesies yang berbeda dari spesies mula-mula.c. AdaptasiKemampuan organism untuk menyesuaikan diri dengan lingkungan hidupnya disebut adaptasi. Penyesuaian diri organism meliputi:1. Adaptasi StrukturStruktur tubuh organisme bergantung pada tinggi rendahnya tingkatan organism tersebut. Umumnya, semakin tinggi tingkatan organismme tersebut, semakin kompleks tingkat strukturnya. Kompleks tidaknya struktur tubuh organisme merupakan hasil adaptasi organisme tersebut dengan lingkungan hidupnya. Struktur tubuh organisme dikendalikan oleh gen. jadi, sepanjang sejarah evolusi, adapatasi terhadap lingkungannya diwujudkan dalam bentuk gen yang mengendalikan sifat-sifatnya,Burung memiliki sayap, ikan memiliki sirip, bentuk tubuhnya yang pipih sehingga mudah bergerak di dalam air, kuda memiliki kaki dengan jari tengah yang berkembang biak, sedangkan jari-jari yang lain tereduksi sehingga dapat berlari kencang. Semuanya itu merupakan hasil adaptasi yang dalam jangka panjang memunculkan struktur tubuh tertentu yang sesuai dengan lingkungan. Tumbuhan air juga memiliki struktur tubuh yang berbeda dengan struktur tubuh tumbuhan yang hidup dalam padang pasir. Struktur tubuh demikian merupakan hasil penyesuaian diri terhadap lingkungan hidupnya yang telah terjadi selama jutaan tahun.Gambar 23: Burung memiliki sayap untuk terbangGambar 24: Sayap memiliki sirip untuk berenang2. Adaptasi FisiologiAdaptasi fisiologi adalah penyesuaian kerja faal tubuh makhluk hidup terhadap lingkungannya. Misalnya, untuk mengurangi penguapan air dalam kondisi terik dan panas, tumbuhan kaktus memiliki struktur daun yang kecil atau tidak memiliki daun sama sekali, batangnya berisi air dan memilki klorofil untuk melakukan fotosintesis, akarnya menyebar di bawah permukaan tanah untuk memudahkan penyerapan air.Adaptasi fisiologi pada hewan misalnya, burung dapat terbang adalah memiliki kantong udara. Kantong udara ini berfungsi untuk membantu menyimpan udara pernapasan ketika burung terbang. Contoh yang lain adalah ikan yang memiliki insang sebagai organ yang dapat melakukan pertukaran gas oksigan dan gas karbon dioksida yang terlarut dalam air. Contoh lain adalah hibernasi yang dilakukan hewan-hewan yang beriklim dingin, misalnya tikus. Pada musim dingin, aktivitas hewan mamalia ini turun drastic, denyut jantungnya rendah, metabolism rendah sehingga energy yang dikeluarkan rendah. Jika musim dingin berakhir maka hewan tersebut normal kembali.Gambar 25: Marmoto monax (sejenis rodentia) melakukan hibernasi yang dimulai pada akhir September dan berlangsung selama 10 bulan3. Adaptasi Sistem SensoriHewan-hewan malam mengembangkan sistem sensori untuk beradaptasi dalam mengenal lingkungan. Ngengat gajah memiliki sepasang antenna yang besar yang menyerupai bulu. Pada bulu-bulu antena tersebut terdapat ujung-ujung saraf sensori yang dapat menangkap sinyal kimia yang dikeluarkan oleh ngengat gajah betina. Di dalam kegelapan, ngengat gajah jantan dapat mendatangi ngengat gajah betina dalam jarak mencapai 12 km.Kelelawar dapat terbang dalam kegelapan tanpa menabrak benda di sekitarnya. Caranya, kelelawar mengeluarkan suara frekuensi tinggi yang jika mengenai benda yang ada di sekelilingnya, akan dipantulkan kembali ke telinga kelelawar. Dengan demikian, kelelawar dapat menghindari benda-banda yang terdapat di sekitarnya.Seekor lebah juga dapat mengenali benda dari warna dan aromanya karena memiliki sensori berupa mata dan antena.Gambar 26: Kelelawar dapat mengenali mangsa karena mengeluarkan suara ultrasonicGambar 27: seekor lebah mampu mengenali bunga dari warna dan aromanya. Lebah memiliki sensori berupa mata dan antena4. Adaptasi Tingkah LakuBulu-bulu di sekitar leher ayam akan ditegakkan apabila ayam bertarung. Pada kucing selain bulu tubuhnya berdiri, tubuhnya juga diangkat tinggi-tinggi. Tingkah laku tersebut dilakukan untuk menakut-nakuti musuh. Ini merupakan bentuk adaptasi hewan dalam menghadapi musuhnya. Setiap hewan memiliki tingkah laku tersendiri dalam menakuti musuhnya.Setiap hewan memiliki tingkah laku khusus dalam melakukan perkawinan. Burung merak jantan akan memamerkan ekornya yang indah untuk menarik burung yang betina. Gambar 28: Merak jantan memamerkan ekor yang indah pada merak betinaBurung dara jantan akan mengangguk-anggukkan kepala, berputar-putar mengelilingi dara betina sambil membunyikan nyanyian untuk memikat si batina. Tingakh laku tersebut hanya dimengerti oleh pasangannya yang satu spesies.Tumbuhan ada juga yang mengmbangkan tingkah laku berupa gerak seluruh tubuh atau sebagian tubuhnya. Contoh tumbuhan yang melakukan adaptasi tingkah laku adalah putri malu (mimosa pudica) yang akan mengatup daunnya ketika disentuh. Ini merupakan upaya untuk menyelamatkan diri dari serangan hewan herbivor. Contoh lain adalah tumbuhan di ruangan gelap membelokkan tubuhnya agar dapat memperolah cahaya matahari.5. Adaptasi ReproduksiIkan dan amfibi bertelur di dalam air dan melakukan fertilisasi eksternal atau di luar tubuh yang berlangsung di dalam air. Pada mamalia, reptilia dan burung fertilisasi terjadi di dalam tubuh atau fertilisasi internal setelah melakukan kopulasi. Ikan, amfibi, reptilian dan burung umumnya bertelur. Telur reptilian dan telur burung dilapisi dengan kuning telur, putih telur dan cangkang yang keras dari za kapur. Kuning telur dan putih telur berguna bagi persediaan makanan bagi embrio yang tumbuh sedangkan cangkang dari zat kapur berguna untuk perlindungan.Tumbuhan melakukan adaptasi reproduksi sesuai dengan kondisi lingkungan. Tumbuhan yang hidup dalam daerah yang kering menghasilkan biji yang memiliki sayap, berbulu dan ringan sehingga biji mudah dapat diterbangkan oleh angin. Tumbuhan polong atau karet memiliki kulit biji yang kuat dan dapat melemparkan biji sejauh apabila telah kering dan terkena panas. Untuk menarik hewan, beberapa tumbuhan memiliki daging buah yang manis dan harum agar bijinya tersebarkan oleh hewan (burung, kelelawar dan monyet).Gambar 29: alang-alang memiliki bunga yang ringan hingga mudah diterpa angin6. Adaptasi Organisasi SosialBeberapa jenis hewan memiliki organisasi social seperti semut, rayap, burung, singa, anjing dan lebah. Organisasi pada singa dan anjing dilakukan pada saat menangkap mangsa bersama-sama. Hewan yang memiliki organisasi social rapi antara lain semut, rayap dan lebah. Mereka memiliki pembagian tugas, misalnya ratu untuk bertelur, jantan untuk mengawini ratu, tentara untuk melindungi, dan pekerja untuk mencari makanan.Gambar 30: lebah pekerja sedang mennyimpan lagu7. Adaptasi KoevolusiDua spesies dapat melakukan simbiosis mutualisme atau parasitisme. Dalam simbiosis mutualisme, dua spesies yang berbeda dapat mengembangkan strukturnya sehingga terdapat bentuk yang sesuai untuk berinteraksi, misalnya bentuk bunga tertentu yang sangat cocok untuk lebah. Bentuk bunga telah beradaptasi sedemikian rupa sehingga apabila ada seekor lebah yang dating untuk mengambil madu, serbuk sarinya akan menempel dan melekat pada punggung serangga. Jika serangga ini mengunjungi bunga lain yang sejenis, serbuk sari tersebut akan menempel pada bunga lain.Adaptasi dengan melakukan perubahan struktur organ antara dua spesies yang berbeda sehingga memudahkan dalam bekerja dikenal dengan adaptasi koevolusi.Beberapa parasit juga telah mengadakan adaptasi koevolusi dengan menyesuaikan struktur tubuhnya dengan inang, misalnya kutu memiliki mulut menusuk dan menghisap yang berguna untuk menusuk kulit dan menghisap darah pada inang. Bentuk tubuh kutu sangat tipis sehingga terhindar dari kemungkinan adanya gesekan.d. Radiasi AdaptifRadiasi adaptif adalah penyebaran satu spesies ke suatu lingkungan, kemudian spesies tersebut melakukan adaptasi terhadap lingkungannya yang baru sehingga muncul dua atau beberapa spesies yang baru. Contoh yang dikenal adalah apa yang diamati oleh Darwin di Kepulauan Galapagos. Di Kepulauan Galapagos yang memiliki lingkungan yang beraneka ragam itu dijumpai adanya 14 jenis burung finch. Sedangkan di Ekuador yang jaraknya 600 mil dari Kepulauan Galapagos, dijumpai satu spesies burung finch. Diduga, burung finch yang terdapat di dalam Ekuador mengadakan migrasi hingga sampai di Kepulauan Galapagos. Di lingkungannya yang baru, burung tersebut berkompetisi, serta menyesyaikan diri dengan makanan yang berbeda-beda. Muncullah 14 spesies burung finch yang hidup saat ini. a. Ada 3 spesies berparuh pendek yang memakan biji-bijian yang terdapat di tanah.b. Ada 1 spesies berparuh panjang yang memakan biji kaktus.c. Ada 6 spesies pemakan serangga.d. Ada 2 spesies pemakan buah-buahan.e. Ada 1 spesies berparuh panjang pengisap madu.f. Ada 1 spesies pemakan buah dan kuncup daun.e. DivergensiPada peristiwa radiasi adaptif terjadi perkembangan dari satu spesies menjadi 14 spesies baru. Jika digambarkan dari satu menjadi 14, akan menampakkan garis keturunan yang menyebar yang dikenal dengan divergen. Peristiwa tersebut dikenal dengan sebutan evolusi divergen yaitu evolusi dari satu spesies menjadi spesies yang banyak.Jika tiap-tiap cabang garis keturuna itu kemudian menyebar lagi, akan diperoleh gambaran seperti pohon yang bercabang-cabang. Ternyata, evolusi tidak berjalan lurus, melainkan dimuali dari satu kemudian mengadakan divergensi dan masing-masing cabang akan mengalami divergensi lagi, sehingga menampakkan gambar seperti pohon beserta cabang-cabangnya terus mencapai puncak. Ada yang berhenti di tengah jalan yang berarti mengalami kepunahan.f. Konvergensi Gambar 31: Kaktus dan EuphorbiaPada suatu lingkungan dapat hidup bermacam-macam spesies makhluk hidup yang berbeda asal usulnya. Oleh karena hidup dalam lingkungan yang sama, makhluk hidup tersebut memiliki organ tubuh yang dikembangkan untuk fungsi yang sama. Peristiwa ini dikenal dengan evolusi konvergen.Mamalia dan reptilian yang hidup di laut memiliki tungkai depan yang memiliki fungsi sama dengan sirip depan ikan. Sayap kelelawar, burung, dan serangga memiliki fungsi yang sama di lingkungan yang sama yaitu untuk terbang.H. Mekanisme EvolusiPenyebab-penyebab dari variasi makhluk hidup antara lain peristiwa-peristiwa rekombinasi gen. penyevab lain dari variasi makhluk hidup adalh penyebab mutasi gen yaitu factor lingkungan. Dengan kata lain, rekombinasi gen dan factor lingkungan adalah penyebab utama peristiwa evolusi, dan peristiwa seleksi lam berperan sebagai factor pengarah dan pembatas.Saat ini para pakar telah bersepakat bahwa peristiwa evolusi mengacu pada perubahan materi genetic yang dapat diwariskan kepada keturunannya. Dalam suatu lingkungan, factor-faktor genetic yang akan menentukan kenekaragaman. Keragaman itu meliputi struktur, tingkah laku, aktivitas, dll. Akibat terjadinya perubahan materi genetic, terjadilah perubahan sifat dan keturunannya yang akhirnya akan menampilkan sepses baru. Perubahan materi genetic itu dikenal sebagai muatsi. Dengan demikian bahwa evolusi dapat dijelaskan melalui 2 mekanisme yaitu mutasi gen dan seleksi alam pada suatu populasi.1. Mutasi genMutasi gen adalah terjadinya perubahan struktur kimia DNA sehingga menyebabkan terjadinya perubahan sifat. Perubahan sifat tersebut diwariskan kepada keturunannya. Mutasi umumnya merugukan makhluk hidup. Meskipun demikian, ada juga mutasi yang menguntungkan makhluk hidup artinya mutan yang terbentuk tetap lestari kaena adaptif terhadap lingkungannya.a. Angka laju mutasiAngka laju mutasi adalah banyaknya gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh individu dalam suatu spesies. Angka laju mutasi sangat rendah. Oleh karena DNA bersifat mantap dan sulit berubah. Diperkirakan bahwa angka laju mutasi hanya 1 di antara 100.000 gamet yang dihasilkan. Jai, jumlah sel gamet yang bermutasi dibandingkan dengan yang tidak bermutasi adalah 1 : 100.000 . meskipun demikian, mutasi tetap berpengaruh karena :a. Setiap gamet mengandung beribu-ribu gen.b. Setiap individu dapat menghasilkan berjuta-juta gamet.c. Jumlah individu dalam setiap generasi sangat banyak.Berdasarkan perhitungan, perbandingan jumlah mutasi yang menguntungkan dengan yang merugikan adalah 1 : 1.000. artinya, setiap 1.000 mutasi hanya satu mutasi yang menguntungkan. Meskipun demikian, jika semuanya diperhitungkan maka mutasi yang menguntungkan tersebut akan menghasilkan kemungkinan yang cukup besar. Misalkan :a. Angka laju mutasi per gamet adalah 1 : 100.000.b. Jumlah gen yang mampu bermutasi dalam 1 individu adalah 1.000.c. Mutasi yang menguntungkan : yang merugikan adalah 1 : 1.000.d. Jumlah individu dalam suatu populasi spesies adalah 100.000.000 individu.e. Jumlah generasi dalam suatu spesies itu adalah 5000 generasi.Berdasar angka di atas, maka jumlah mutan selama spesies itu adalaha. Jumlah mutasi yang memungkinkan terjadi dalam setiap individu adalah1/100.000 x 1.000 x 1/1.000 = 1/100.000b. Dalam setiap generasi akan terjadi mutasi gen yang menguntungkan sebesar1/100.000 x 100.000.000 = 1.000c. Selama spesies itu ada, yaitu selama 5.000 generasi, kemungkinan adanya mutasi yang menguntungkan adalah1.000 x 5.000 = 5.000.000Dengan melihat angka kemungkinan mencapai 5.000.000 untuk individu yang mengalami mutasi manguntungkan, berarti cukup besar kemungkinan untuk menghasilkan spesies yang adaptif selama 5.000 generasi. Jadi, meskipun angka laju mutasi kecil, secara keseluruhan selama generasi itu ada, kemungkinan terjadinya mutasi cukup besar.Dari genetika, diketahui bahwa gen letal dan gen mutan yang merugikan biasanya akan tampak pada individu homozigot resesif. Sedangkan apabila berada dalam keadaan heterozigot,fenotipnya tidak akan tampak. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa seleksi alam itu berlaku begi individu yang homozigot resesif, sedangkan individu heterozigot tidak terkena seleksi alam.Mutasi gen yang menguntungkan adalah mutasi gen yang menghasilkan:a. Spesies yang adaptif.b. Spesies yang viabilitas (kelangsungan hidup) dan vitalitas (kekuatan) tinggi.Mutasi gen yang merugikan adalah mutasi gen yang menghasilkan:a. Gen letal, yang menyebabkan mutasi letal.b. Keturunan yang viabilitas (kelangsungan hidup) dan vitalitas (kekuatan) rendah.c. Keturunan yang tidak adaptif.