Evolusi (Part 2)

 Seleksi Alam

Darwin mengemukakan bahwa seleksi alam merupakan agen utama penyebab terjadinya evolusi. Darwin (dan Wallace) menyimpulkan seleksi dari prinsip yang dikemukakan oleh Malthus bahwa setiap populasi cendrung bertambah jumlahnya seperti deret ukur, dan sebagai akibatnya cepat atau lambat akan terjadi perbenturan antar anggota dalam pemanfaatan sumber daya khususnya bila ketersediaannya terbatas. Hanya sebagian, seringkali merupakan bagian kecil, dari keturunannya bertahan hidup: sementara besar lainnya tereliminasi.

Dengan berkembangnya ilmu genetika, teori itu diperkaya sehingga muncul Neo Darwinian. Menurut Lemer (1958), definisi seleksi alam adalah segala proses yang menyebabkan pembedaan non random dalam reproduksi terhadap genotype; atau allele gen dan kompleks gen dari generasi ke generasi berikutnya.

Anggota populasi yang membawa genotype yang lebih adaptif (superior) berpeluang lebih besar untuk bertahan daripada keturunan yang inferior. Jumlah individu keturunan yang superior akan bertambah sementara jumlah individu inferior akan berkurang dari satu generasi ke generasi lainnya. Seleksi alampun juga masih bekerja, sekalipun jika semua keturunan dapat bertahan hidup dalam beberapa generasi. Contohnya adalah pada jenis fauna yang memiliki beberapa generasi dalam satu tahun. Jika makanan dan sumberdaya yang lain tidak terbatas selama suatu musim, populasi akan bertambah seperti deret ukur dengan tidak ada kematian di antara keturunannya. Hal itu tidak berarti seleksi tidak terjadi, karena anggota populasi dengan genotype yang berbeda memproduksi keturunan dalam jumlah yang berbeda atau berkembang mencapai matang seksual pada kecepatan yang berbeda. Musim yang lain kemungkinan mengurangi jumlah individu secara drastic tanpa pilih-pilih. Jadi pertumbuhan eksponensial dan seleksi kemungkinan akan dilanjutkan lagi pada tahun berikutnya. Pebedaan fekunditas, sesungguhnya juga merupakan agent penyeleksi yang kuat karena menentukan perbedaan jumlah individu yang dapat bertahan hidup atau dan jumlah individu yang akan mati, yang ditunjukkan dalam angka kematian (Dobzhansky, 1970).

Darwin telah menerim, namun dengan sedikit keraguan, slogan Herbert Spencer “survival of the fittest in the struggle for life” sebagai altenatif untuk menerangkan proses seleksi alam, namun saat ini slogan itu nampaknya dipandang tidak sepenuhnya tepat. Tidak hanya individu atau jenis yang terkuat tetapi mereka yang lumayan pas dengan lingkungan dapat bertahan hidup dan bereproduksi. Dalam kondisi seleksi yang lunak atau halus semua individu atau jenis pembawa genotype yang bermacam-macam dapat bertahan hidup ketika populasi berkurang. Individu yang fit (individu yang sesuai dengan lingkungan dapat bertoleransi dengan lingkungan) tidak harus mereka yang paling kuat, paling agresif atau paling bertenaga, melainkan mereka yang mampu bereproduksi menghasilkan keturunan dengan jumlah terbanyak yang viable dan fertile.

Seleksi alam tidak menyebabkan timbulnya material baru (bahan genetic yang baru yang di masa mendatang akan datang diseleksi lagi),melainkan justru menyebabkan hilangnya suatu varian genetic atau berkurang frekuensi gen tertentu. Seleksi alam bekerja efektif hanya bila populasi berisi dua atau lebih genotype, yang mana dari varian itu ada yang akan tetap bertahan atau ada yang tereliminasi pada kecepatan yang berbeda-beda. Pada seleksi buatan, breeder akan memilih varian genetic (individu dengan genotype) tertentu untuk dijadikan induk untuk generasi yang akan datang. permasalahan yang timbul adalah dari mana sumber materi dasar atau bahan mentah genetic penyebab keanekaragaman genetic pada varian-varian yang akan obyek seleksi oleh alam. Permasalahan itu terpecahkan setelah T.H Morgan dan kawan-kawan meneliti mutasi pada lalat buah Drosophilia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses mutasi menyuplai bahan mentah genetic yang menyebabkan terjadinya keanekaragaman genetic dimana nantinya seleksi alam bekerja (Dobzhansky, 1970).

 FAKTA EVOLUSI

1. Embriologi perbandingan
1. Ontogeni : peristiwa perkembangan organisme mulai dari zigot-organogenesis-fetus-bayi-dewasa
2. Filogeni : sejarah perkembangan organisme mulai dari spesies sederhana sampai kompleks.
2. Anatomi perbandingan
1. Analogi : struktur dan asal-usul perkembangan berbeda, fungsi sama. Ex: sayap kelelawar, sayap kupu-kupu, sayap burung.
2. Homologi : struktur dan asal-usul perkembangan, fungsi berbeda. Ex: tangan manusia, sayap kelelawar, tangan orang utan.
3. Fisiologi perbandingan
1. Respirasi : menghirup O₂ dan melepas CO₂
2. Metabolisme memerlukan enzim
4. Biokimia perbandingan

Uji presipitasi plasma darah.

1. Domestikasi

Penjinakan individu liar, selanjutnya mengalami proses hibridisasi

1. Organ-organ tereduksi yang hilang fungsi
1. Sisa tulang panggul dan kaki ular
2. Sayap burung kiwi
3. Tulang ekor manusia

SPESIASI

Spesiasi adalah proses di mana spesies baru dibentuk. Spesisasi terjadi jika populasi terbelah menjadi populasi-populasi yang secara genetik dipisahkan satu sama lain, tetapi Darwin dalam bukunya yang terkenal ‘On the Origin of Species” hanya mendiskusikan bagaimana populasi berubah karena pengaruh seleksi alamiah.  Menurut dia, spesiasi adalah suatu akumulasi perubahan secara bertahap (gradual) dalam kurun waktu lama sampai sebuah kelompok organisme cukup nyata dianggap sebagai spesies baru.  Proses pembentukkan spesies baru seperti ini dikenal sebagai spesiasi filetik (phyletic speciation).  Menurut ilmuwan genetika, perubahan komposisi genetik terjadi pada gen yang terdapat pada anggota sebuah populasi.  Perubahan ini diturunkan ke generasi berikutnya ketika berlengsungnya proses reproduksi.  Perubahan genetik pada populasi ini menyebabkan perubahan evolusioner.  Di sinilah letak kunci utama mengapa proses evolusi menjadi penyebab terjadinya keanekaragaman organisme yang ada di muka bumi sekarang ini.

Selain spesiasi filetik, juga dikenal spesiasi alopatrik (allopatric speciation), spesiasi parapatrik (parapatric speciation) dan spesiasi simpatrik (sympatric speciation).  Spesiasi alopatrik terjadi karena adanya penghalang fisik seperti sungai, gunung, letak geografis dan sebagainya.  Penghalang ini memisahkan sebuah populasi dari populasi induknya, yang berarti memotong aliran gen antar kedua pupulasi tersebut.  Setelah terisolasi mereka membentuk sejumlah perbedaan genetik, termasuk penghalang reproduksi yang membedakannya dari populasi induknya.  Contoh dari spesiasi alopatrik ini adalah hasil evolusi dari populasi burung kutilang (finches) di Kepulauan Galapagos yang terpisah dari populasi induknya di Benua Amerika bagian selatan.  Spesiasi parapatrik terjadi pada populasi-populasi yang letaknya berdekatan.  Kelompok gen mereka menjadi terpisah oleh adanya variasi lingkungan.  Sebagai contoh adalah rumput yang tumbuh di lingkungan toksik akan mengembangkan toleransi terhadap logam berat, yang tidak dipunyai oleh rumput di sebelahnya  yang tidak terpolusi.  Karena perbedaan kepekaan terhadap logam berat tersebut, dua populasi rumput ini akan mengembangkan mekanisme yang berbeda  dalam masa pembungaannya sehingga menghasilkan isolasi reproduksi.  Kasus yang menarik dari spesiasi simpatrik terjadi pada tumbuhan sebagai hasil dari poliploidi.  Poliploidi adalah pertumbuhan jumlah set/pasangan kromosom dalam setiap sel tubuh tanaman tersebut.  Pemunculan tertraploid (4N) dari induk yang diploid (2N) tidak biasa terjadi.  Sekali terbentuk, maka tumbuhan tetraploid tidak akan melakukan persilangan dengan anggota populasi yang diploid karena ketidak-cocokan jumlah kromosom.  Akibatnya tumbuhan tetraploid hanya dapat menyerbuki anggota populasi yang tetraploid juga, atau melakukan penyerbukan sendiri atau dengan reproduksi aseksual, yang kemudian keturunanannya saling bersilang.  Inilah yang nantinya juga akan menjadi awal spesiasi.  Poliploid menjadi sangat penting dalam evolusi dan spesiasi tumbuhan.  Lebih dari 40% spesies tumbuhan berbunga yang hidup sekarang ini adalah diploid.

Dengan terjadinya spesiasi, maka akan dijumpai adanya keanekaragaman organisme.  Untuk mempelajari dan mengenal organisme yang beranekaragam ini, manusia melakukan klasifikasi.

Mekanisme Evolusi

Tidak ada makhluk hidup yang sama persis meskipun berada dalam satu spesies. Keberadaan macam-macam karakteristik yang dimiliki individu berperan sebagai pembeda antara individu yang satu dengan yang lain. Sifat-sifat yang berbeda yang terdapat pada individu-individu dalam satu spesies disebut variasi. Individu yang mengalami variasi disebut varian. Jika satu spesies hidup pada suatu tempat yang berbeda dari asal-usulnya, keturunan-keturunan berikutnya akan mengalami perubahan sehingga spesies tersebut tidak sama dengan spesies dari asal- usulnya, dengan demikian muncul varian.

Sifat dan karakteristik yang dimiliki suatu individu ditentukan oleh gen. Perubahan yang terjadi pada gen menyebabkan terja- dinya perubahan sifat pada individu. Faktor-faktor apa saja yang menyebabkan perubahan gen? Perubahan gen disebabkan ada- nya mutasi gen dan rekombinasi gen. Mutasi gen adalah perubah- an susunan kimia dari suatu gen. Mutasi gen merupakan meka- nisme evolusi yang sangat penting. Pewarisan sifat dari induk ke generasi berikutnya terjadi melalui gamet induk. Kenyataan itu menyebabkan setiap gamet mengandung beribu-ribu gen, setiap individu menghasilkan beribu-ribu gamet, sehingga jumlah gene- rasi yang terjadi sedemikian banyak selama masih adanya spesies tersebut. Berdasarkan kenyataan tersebut, dapat diprediksi jumlah mutasi gen melalui laju mutasi gen dari suatu spesies.

Pemunculan mutasi gen seakan-akan terjadi secara spontan, misalnya di antara seribu biji yang normal ditemukan satu biji yang tidak normal. Biji yang tidak normal tersebut menghasilkan embrio yang abnormal. Hal ini terjadi melalui mutasi gen sehingga laju mutasi spontan pada biji tersebut dikatakan 1 : 1.000 atau 10–3. Laju mutasi suatu spesies adalah angka-angka yang me- nunjukkan jumlah gen-gen yang bermutasi di antara seluruh gamet yang dihasilkan oleh satu individu dari suatu spesies

Apabila mutasi yang menguntungkan cukup besar, hal ini memberi peluang munculnya spesies yang adaptif menjadi besar pula. Adanya peristiwa mutasi gen yang menguntungkan, memun- culkan spesies dengan sifat:

1. lebih adaptif;

2. daya fertilitas dan daya ketahanan spesies meningkat;

3. sifat baru yang menguntungkan.

Evolusi terjadi lebih berpeluang disebabkan adanya mutasi gen yang menguntungkan pada individu setiap spesies. Seperti halnya suksesi (persebaran kronologi makhluk dalam suatu daerah), evolusi memunculkan individu-individu (spesies-spesies) yang berbeda pada setiap masanya. Awal mula suksesi, spesies yang hidup pada suatu tempat dan waktu tertentu hanya dihuni oleh beberapa spesies yang mampu beradaptasi terhadap lingkungan awalnya. Pada tahap berikutnya, spesies-spesies yang lama akan mati meninggalkan materi-materi fisik tertentu.

Pelapukan maupun penambahan unsur hara mengakibatkan ter- jadinya perubahan kondisi fisik lingkungan. Perubahan itu me- mungkinkan hidupnya spesies-spesies baru yang lebih cocok un- tuk adaptasi terhadap lingkungan tersebut. Sama halnya dengan evolusi, munculnya mutasi gen yang menguntungkan akan muncul pula individu-individu baru dengan daya adaptasi yang tinggi terhadap perubahan lingkungan yang terjadi.

Adanya perubahan lingkungan yang terjadi dari masa ke masa, mengakibatkan individu-individu yang hidup pada masa- masa tersebut mengalami perubahan pula. Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan bahwa spesies-spesies yang hidup dari masa ke masa mengalami perubahan-perubahan. Demikianlah yang menjadi dasar terjadinya evolusi.