Evolusi (Part 1)

Teori asal – usul kehidupan

1.    Teori Abiogenesis

Teori ini dipelopori oleh Aristoteles, dia berpendapat bahwa mahluk terjadi begitu saja (Teori Generatio Spontanea). Sehingga, teori abiogenesis mengatakan bahwa mahluk hidup berasal dari benda tidak hidup atau mahluk hidup ada dengan sendirinya. Sebenarnya, tokoh yang memelopori teori ini ada dua, yaitu Aristoteles dan Nedham. Aristoteles melakukan percobaan, merendam tanah dalam air yang nantinya akan muncul cacing. Sedangkan Nedham melakukan percobaan merebus kaldu dalam wadah selama beberapa menit, kemudian ditutup dengan gabus. Lalu setelah beberapa hari muncul bakteri di dalamnya. Dia berpendapat, bakteri berasal dari kaldu. Teori ini diperkuat pula dengan penemuan mikroskop oleh Anthony Van Leuwenhoek, melalui mikroskop dia bisa melihat bahwa jasad renik muncul dari rendaman jerami.

2.     Teori Biogenesis

Pasteur dan eksperimennya

Teori ini bertujuan menyanggah teori yang sudah dianut lama sebelumnya, yaitu teori abiogenesis. Hasil sanggahan ini dikemukakan oleh Fransesco Redi, Lazzaro Spalanzani, dan Louis Pasteur. Percobaan ini berhasil membantah teori abiogenesis yang mengatakan bahwa mahluk hidup hidup berasal dari benda mati, sedangkan melalui percobaan ini mereka bisa membuktikan bahwa mahluk hidup seperti belatung muncul karena ada telur lalat yang berkembang, sehingga mahluk hidup muncul dari mahluk hidup juga. Louis Pasteur-lah yang berhasil menumbangkan teori abiogenesis.

3.      Teori Evolusi Kimia

Teori ini menerangkan bahwa terbentuknya senyawa organik terjadi secara bertahap, dimulai dari bereaksinya bahan bahan anorganik yang terdapat di dalam atmosfer primitif dengan energi halilintar membentuk senyawa – senyawa organik kompleks. Oparin dan Haldane adalah tokoh yang pertama kali mencetuskan teori ini, tetapi mereka belum bisa membuktikannya karena situasi atmosfer primitif yang tidak bisa mereka kondisikan untuk percobaan ini, lalu Harold Urey dan Stanley Miller melanjutkan teori Oparin dan Haldane dengan mengkondisikan seperti atmosfer primitif dengan kandungan H₂O, H₂, NH₃, CH₄, dan HCN di dalamnya yang akan diberikan energi tinggi berupa loncatan listrik sehingga terbuktilah benar teori Oparin dan Haldane. Teori ini mengatakan bahwa senyawa anorganik dengan energi tinggi bisa menghasilkan senyawa organik sederhana yang nantinya bisa berkembang menjadi mahluk hidup kompleks.

4.     Teori Panspermia

Teori ini menerangkan bahwa terbentuknya senyawa organik berasal dari meteorit dan komet yang masuk ke atmosfer bumi sambil membawa zat – zat organik yang diperlukan bagi evolusi mahluk hidup. Molekul organik tersebut telah terbentuk di luar angkasa, dan memang asam amino telah ditemukan pada meteorit yang masuk ke bumi.

5.     Evolusi Biologi

Teori evolusi biologi menyatakan bahwa mahluk hidup pertama merupakan hasil dari evolusi molekul anorganik (evolusi kimia) yang nantinya akan berkembang menjadi sel. Teori ini merupakan kelanjutan dari teori evolusi kimia. Molekul organik yang dihasilkan secara abiotik disebut protobion. Protobion tidak dapat bereproduksi namun dapat mempertahankan lingkungan kimia di dalamnya dari lingkungan luar,  dan juga dapat mengalami metabolisme. Ada tiga jenis protobion :

a.       Koaservat

Merupakan tetesan stabil yang cenderung terbentuk pada suspensi makromolekul (polimer), misalnya polipeptida, asam nukleat, dan polisakarida yang dikocok. Setiap koaservat memiliki sifat hidrofobik dan dikelilingin dan distabilkan oleh air. Koaservat juga dapat menyerap substrat di sekelilingnya atau enzim, dan membebaskan produk dari hasil katalisis oleh enzim.

b.      Mikrosfir

Mikrosfir merupakan protobion yang terbentuk dengan sendirinya menjadi tetes – tetes kecil saat didinginkan. Tersusun dari beberapa proteinoid, yang bisa membengkak atau menciut saat ditempatkan dalam larutan garam dengan konsentrasi yang berbeda.

c.       Liposom

Merupakan protobion yang langsung terbentuk dengan sendirinya menjadi tetes – tetes kecil apabila komposisi organiknya mengandung lipid tertentu. Terdapat hipotesis mengenai RNA sebagai materi genetik pertama.

Asal-usul Sel Prokariotik

Protobion dianggap sebagai bahan dasar pembentuk sel purba atau disebut progenot. Progenot merupakan cikal bakal sel yang ada sekarang. Progenot berkembang menjadi sel prokariotik purba seperti Archaebacteria. Archaebacteria merupakan bakteri yang bisa beradaptasi terhadap suhu 100 derajat celcius, kadar garam atau asam yang tinggi. Kelompok sel yang lain yaitu eubacteria, merupakan bakteri yang hidup pada kondisi lingkungan yang tidak seekstrim kondisi tempat hidup archaebacteria. Sel prokariotik lebih sederhana daripada sel eukariotik sehingga para ahli menduga prokariotik merupakan mahluk hidup pertama. Namun dengan bakteri, mereka mungkin saja muncul dari kondisi lingkungan yang mendukung, seperti mengandung sedikit oksigen, banyak petir, aktivitas gunung berapi yang tinggi, hantaman meteor, dan radiasi UV yang tinggi, sehingga semua kondisi ini diduga oleh para ahli dapat menjadi awal mula pembentukan bakteri.

Asal-usul Sel Eukariotik

            Sel prokariotik menempati sitoplasma sel inang yang berukuran lebih besar sehingga terbentuk sel eukariotik. Hipotesa ini disebut teori endosimbiotik. Nenek moyang sel eukariotik yang pertama diduga merupakan bakteri heterotrof anaerob. Sesuai dengan teori endosimbiotik, ada organisme prokariot yang relatif besar, bersifat anaerob dan heterotrof, yang menelan organisme prokariot yang lebih kecil dan aerob. Prokariot ini diduga merupakan bakteri fotosintetik ungu. Namun, karena tidak dapat dicerna oleh sitoplasma prokariotik yang lebih besar, sel prokariot yang lebih kecil tinggal menetap dan membentuk endosimbion di dalam tubuh sel inangnya. Saat sel inang bereproduksi, endosimbion juga bereproduksi. Setelah beberapa generasi, endosimbion akan berevolusi menjadi mitokondria setelah kehilangan sifat – sifatnya. Diduga juga, bahwa bergabungnya endosimbion lain terutama Cyanobacteria, menyebabkan organisme eukariot heterotrof yang ada pada masa awal berubah menjadi organisme autotrof fotosintetik sekarang seperti alga dan tumbuhan. Penggabungan kloroplas merupakan tahap terakhir dalam proses endosimbiotik karena semau organisme eukariot memiliki mitokondria, namun hanya Algae dan tanaman yang memiliki kloroplas.

Evolusi Tumbuhan

Sel eukariotik yang bagian flagelnya menghilang dan membentuk kloroplas akan membentuk tumbuhan. Dari bentuk ini akan berkembang menjadi algae. Kebanyakan alga merupakan organisme perairan. Beberapa ganggang berkembang menajdi tanaman darat, yaitu ganggang bertalus dan berfilamen. Jenis ganggang  ini menutupi danau atau rawa. Pada awalnya, ganggang akan mengalami genangan dan kekeringan. Pada saat kering yang panjang, ganggang rawa atau laut dangkal akan beradaptasi untuk hidup di darat. Cara adaptasi yang dilakukan adalah dengan membentuk organ berkutikula tebal dan bermantel, untuk melindungi sel gamet dari kekeringan. Diduga jenis ganggang ini berevolusi menjadi lumut dan paku, dan berevolusi lagi menjadi tumbuhan berpembuluh.

Evolusi Hewan

Hewan berevolusi dari Protista berflagel menjadi Protozoa, seperti trypanosoma dan protozoa bersilia. Selanjutnya hewan bersel satu berevolusi menjadi hewan bersel banyak. Hewan bersel banyak ini diperkirakan memiliki bentuk mulanya bola berongga yang terdiri dari satu lapis sel (blastea). Beberapa hewan invertebrata laut melakukan adaptasi untuk dapat hidup di darat, berupa penyesuaian alat pernapasan untuk menghirup oksigen dari udara, dan alat gerak agar dapat bergerak di udara.

Teori-teori Pra Evolusi

Begitu banyak teori tentang evolusi ini yang berkembang dan menjadi populer sehingga ada teori -teori tertentu yang mempunyai pendukung. Sebenarnya teori evolusi ini ingin menjelaskan kejadian evolusi dengan menggabungkan bukti – bukti yang terbatas mengenai evolusi. Berbagai macam bukti telah ditemukan, tetapi semuanya itu masih kurang memadai untuk menjawab pertanyaan ini secara jelas, bukti bukti tersebut adalah ditemukannya fosil, ada keanekaragaman mahluk hidup di dunia ini, homologi (perbandingan) struktur tubuh organisme, homologi embrio yang “melahirkan“ konsep atau hukum rekapitulasi, dan homologi molekul informasi (DNA dan protein). Sebelum muncul teori evolusi, ada teori pra-evolusi yang berusaha menjelaskan asal muasal mahluk hidup yang ada sekarang di dunia ini yaitu, teori kreasionisme, teori katastropisme, teori gradualisme, dan teori uniformitarianisme.

Teori kreasionisme merupakan teori penciptaan yang terjadi hanya sekali secara sekaligus sehingga muncullah semua jenis mahluk hidup secara lengkap. Teori ini mengajarkan tidak adanya evolusi, dan sebagian besar pendukungnya adalah kaum beragama yang disertai dengan keterangan Aristoteles. Mereka yang mendukung teori ini beranggapan bahwa penciptaan dunia ini dan isinya sesuai dengan yang tertulis di kitab mereka, seperti halnya Alkitab.

Teori Katastropisme adalah paham yang menyatakan keanekaragaman mahluk hidup ini disebabkan oleh bencana alam sehingga membuat mahluk hidup harus beradaptasi dengan lingkungan barunya sehingga semuanya menjadi beraneka ragam. Teori ini dikenalkan oleh George Cuvier, seorang ahli paleontologi. Dia menemukan bahwa fosil - fosil tumbuhan dan hewan yang dia teliti memiliki sedimen batu kuno yang ia temukan mengandung kandungan yang berbeda – beda, hal ini mewakili masa hidup dan matinya hewan tersebut yang mungkin karena bencana alam.

Teori gradualisme yaitu paham yang menyatakan bahwa perubahan geologis berlangsung secara perlahan tapi pasti. Paham ini dikemukakan oleh ahli geologi Swedia bernama James Hutton.

Teori uniformitarianisme adalah paham yang menyatakan bahwa proses – proses geologis ternyata menuruti pola yang seragam, sehingga kecepatan dan pengaruh perubahan selalu seimbang dalam kurun waktu. Teori ini dikemukakan oleh Charles Lyell.

Lamarck

Teori Lamarck merupakan teori yang mengatakan bahwa sifat fenotip hasil perolehan lingkungan bisa diturunkan secara genetik. Menurutnya jerapah dulunya memiliki leher yang pendek, tetapi karena tumbuhan yang tingginya setara atau dibawah panjang leher mereka, sudah tinggal sedikit atau habis, maka dari itu leher jerapah ini mengalami pemanjangan karena sering dipaksa menggapai tumbuhan yang letaknya diatas panjang leher mereka. Percobaan oleh Lamarck ini bisa dibantah oleh percobaan Weissman yang mengetes kepada tikus, dia memotong buntut tikus dan dikawinkan, lalu hasil keturunannya tetaplah memiliki buntut sehingga teori Lamarck tidak benar.