Teori Evolusi Lamarck Perbandingan Teori Darwin dan Lamarck

Teori Asal-Usul Kehidupan dan Evolusi 149 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 bukanlah sat u-sat unya yang mengungkapkan seleksi alam. 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 insekt 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 besar 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 Fi n c h p o h o n Pe n g ar u h p eng h a n c u r Pe n g aru h p e n ggeng gam P a ru h lu r u s F in ch p e n y a n y i P a ru h p e n je p it Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII 150 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 bereproduksi 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 atau lungkang 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. Fakta Biologi Teori Asal-Usul Kehidupan dan Evolusi 151 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 genotipe dan fenotipe. Terdapat tiga kemungkinan seleksi alam yang berpengaruh terhadap populasi, yaitu seleksi stabilisasi, seleksi terarah, dan seleksi memecah belah. Perhatikan Gambar 6.15 berikut. Populasi yang berevolusi Populasi 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 • Seleksi t erarah Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII 152 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 erdapat dua daerah dengan warna t anah berbeda 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 Melakukan 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. Aktivitas Biologi 6.2 4. Lakukan hal tersebut pada teman sekelompok yang lain. Buatlah kesimpulan percobaan ini. Pertanyaan 1. arna apakah yang paling banyak terambil? M engapa? 2. Jika warna kertas diibaratkan variasi populasi burung nuri, burung nuri manakah yang mampu beradaptasi dengan baik? 3. Tipe seleksi apakah yang terjadi pada burung nuri tersebut? Hijau arna ama Siswa Kuning Merah umlah Rata Rata Teori Asal-Usul Kehidupan dan Evolusi 153

3. Perbandingan Teori Darwin dan Lamarck

Teori Darwin dan teori Lamarck keduanya menyatakan bahwa evolusi spesies terjadi berangsur-angsur dari satu generasi ke generasi selanjutnya. A kan tetapi, penyebab dan mekanisme terjadinya perbedaan tersebut dijelaskan secara berbeda oleh kedua teori tersebut. Salah satu contoh evolusi yang terkenal adalah mengenai evolusi panj ang l eher zarafah. Bai k D arwi n maupun Lamarck, keduanya menjelaskan bahwa panjang leher zarafah merupakan hasil dari evolusi. Lamarck menjelaskan bahwa panjang leher zarafah terjadi karena aktivitas nenek moyang zarafah. M enurut Lamarck, dahulu leher zarafah tidak panjang. A kan tetapi, karena makanannya dedaunan pada pohon yang tinggi, zarafah menggapai-gapai hingga lehernya menjadi panjang. Sifat leher yang panjang ini, kemudian diwariskan kepada ket urunannya sehingga akhirnya semua zarafah memiliki leher yang panjang. Gambar 6.16 a Penjelasan Lam arck dan b Darw in t erhadap evolusi panjang leher zarafah Sumber: www.tparents.org a Nenek m oyang zarafah m em iliki leher p en d ek Mereka sering m engapai m akanan yang t inggi sehingga lehernya panjang. Ciri leher panjang dit urunkan kepada ket urunannya M enurut Lamarck Berbeda dengan Lamarck, Darwin menjelaskan bahwa panjang leher zarafah berbeda-beda karena adanya variasi dalam populasi zarafah. Pada populasi zarafah, terdapat sebagian zarafah yang berleher lebih panjang daripada lainnya. Ketika makanan zarafah tinggi, zarafah dengan leher pendek tidak dapat bertahan dan mati. H al tersebut menyisakan zarafah b Terdapat variasi leher zarafah, yakni pendek, sedang, dan panjang Zarafah leher t inggi m am pu m enghasilkan ket urunan dan m endom inasi populasi Menurut Darwin Zarafah leher pendek dan sedang t idak m am pu bert ahan karena t idak m am pu m engapai m akanan, m enyisakan zarafah leher t ing g i Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII 154 dengan leher panjang yang dapat bertahan hidup. Perhatikan kembali Gambar 6.16. Selama beberapa generasi t erjadi seleksi yang sama. A kibatnya, zarafah yang berleher panjang akan tetap bertahan hidup dan menghasilkan keturunan zarafah yang berleher panjang, seperti yang A nda lihat kini. Perbedaan penting antara teori Lamarck dan Darwin terjadi pada penjelasan variasi dalam populasi. Pada penjelasan Lamarck, variasi terjadi sebagai hasil dari perubahan lingkungan. Ketika makanan semakin tinggi, leher zarafah berevolusi semakin panjang. Menurut Darwin, variasi terbentuk dengan sendirinya, bukan sebagai respons terhadap kondisi lingkungan. Seperti yang telah A nda pelajari pada bab sebelumnya, gen tidak bermut asi sebagai respons t erhadap lingkungan dan bagi yang mem- butuhkannya. Percobaan-percobaan pada genetika modern mendukung t eori D arwi n dan t i dak ada sat upun penjel asan yang mendukung penjelasan Lamarck. a b Gambar 6.17 Beberapa fosil yang dit em ukan. Sumber: Botany, 1995; Essentials of Biology, 1990 1. Jelaskan teori evolusi menurut Lamarck. 2. Jelaskan teori evolusi menurut Darwin. 3. A pa perbedaan penjelasan evolusi leher zarafah menurut Lamarck dan Darwin? 4. Sebutkan tiga macam seleksi alam yang dapat terjadi pada populasi. Kerjakanlah di dalam buku latihan. Latihan Pemahaman Subbab B

C. Bukti Evolusi

Buku Darwin, rigin of Species , mengandung beberapa bukti tidak langsung yang memperlihatkan bahwa evolusi terjadi. Contohnya, Darwin menjelaskan bukti dari catatan fosil untuk memperlihatkan bahwa bentuk kehidupan lain pernah ada di bumi. Oleh karena evolusi terjadi dalam waktu yang sangat lama, sangatlah sulit untuk melihat dan mengamati evolusi secara langsung. Sejak teori Darwin diteruskan, para ahli biologi telah banyak mengumpulkan informasi baru untuk mendukung teori evolusi.

1. Bukti Fosil

Fosil merupakan catatan sejarah kehidupan paling penting. Kata fosil berasal dari bahasa latin, fodere , artinya menggali. Oleh karena itu, fosil dapat diartikan sebagai sisa-sisa makhluk hidup yang telah membatu atau terperangkap di dalamnya. Fosil yang ditemukan dapat berupa tulang- tulang dan jejak yang membatu Gambar 6.17. Ilmu tentang fosil disebut Paleontologi. Teori Asal-Usul Kehidupan dan Evolusi 155 Zaman Saat ini Pleistosin Kin i 5.000 t ahun P li o si n M io si n O li g o si n E o si n Te n g a h A w a l A k h ir Te n g a h A w a l A k h ir Te n g a h A w a l A k h ir Te n g a h A w a l A k h ir Equus Calip p u s Nan n ippus Hip p arion Neoh ipparion M eg ah ip p u s Hi p p i d i o n Pilo h ip p u s M erych ippus Parah ippus M io h ip p u s M esoh ip p us Ep ih ip p u s Hyracotherium Anchit herium Archaeo h ip p u s Hyp oh ip p u s 2 7 2 6 3 8 5 4 Orohippus H asil penelitian menunjukkan bahwa banyak fosil yang berasal dari makhluk hidup yang telah punah. Namun, terdapat juga beberapa fosil dari makhluk hidup yang ternyata masih ada atau mirip dengan yang masih ada sekarang. Fosi l bi asanya di t emukan secara kebet ul an dan j arang sekal i dit emukan fosil dalam keadaan ut uh. Terdapat beberapa fakt or yang menyebabkan jarang ditemukannya fosil dalam keadaan utuh, yaitu: 1. pengaruh angin, aliran air, dan bakteri pembusuk; 2. t erdapat beberapa organisme at au bagiannya yang t idak dapat membatu; 3. terjadi lipatan batuan bumi akibat gempa bumi, tanah longsor, dan letusan gunung berapi; 4. hewan-hewan pemakan bangkai yang sering membawa bagian tubuh bangkai ke tempat lain. Salah satu fosil yang ditemukan dalam keadaan lengkap adalah fosil kuda. Fosil kuda ini dit emukan pada hampir semua periode geologi. Perhatikan Gambar 6.18 berikut. Gambar 6.18 Evolusi kuda berdasarkan penem uan fosil Sumber: Essentials of Biology, 1990 Sekilas Biologi Ketika banyak tengkorak seperti di atas ditemukan di Mediterania, orang Yunani purba membayangkan manusia raksasa bermata satu. Hal ini m enim bulkan legenda siklop bermata satu. Padahal, ini adalah tengkorak gajah. Sumber: Ilmu IPTEK: Evolusi, 1996