evolusi organik

EVOLUSI ORGANIK Sejak dipopulerkan oleh Darwin satu setengah abad yang lalu, konsep evolusi telah berkembang menjadi konsep yang kompleks. Sebagai salah satu pemikiran yang paling mengguncang dunia, gagasan tentang evolusi mendapat tantangan hebat, di samping penganut yang kuat. Namun bagaimanapun juga, pemahaman yang benar mengenai apa yang dimaksud dengan evolusi, dan beberapa istilah serta konsep yang terkait, perlu sekali dimiliki oleh siapa saja sebelum ia memutuskan untuk mengikuti atau menentangnya. Evolusi sebagai Fakta Secara umum istilah ‘evolusi’ bermakna : • A gradual process in which something changes into a different and usually more complex or better form2. • Perubahan (pertumbuhan, perkembangan) secara berangsur-angsur dan perlahan-lahan (sedikit demi sedikit)”3. Dalam konteks biologi, evolusi dimaksudkan sebagai ‘evolusi makhluk hidup, evolusi biologis, atau evolusi organik’ untuk menyatakan bahwa yang mengalami perubahan itu adalah makhluk hidup. Jadi, pada intinya dalam kata ‘evolusi’ terkandung makna proses perubahan. Dengan demikian, evolusi adalah peristiwa atau kejadian. Apakah kejadian atau peristiwa itu memang benar-benar terjadi? Untuk itu diperlukan bukti. Begitu pula dengan evolusi. Jika evolusi (proses perubahan) itu memang terjadi, apa buktinya? Dikemukakanlah bukti-bukti evolusi yang pada dasarnya ingin menunjukkan bahwa perubahan itu memang benar-benar terjadi. Peristiwa evolusi tidak dapat diamati secara langsung. Apa yang dikatakan sebagai ‘bukti evolusi’ selama ini sebenarnya hanyalah bukti inferensian. Dalam hal ini, ada sejumlah gejala atau fakta dianggap dapat membuktikan adanya evolusi karena hanya dapat dijelaskan dengan memuaskan berdasarkan konsep evolusi. Sudah barang tentu pembuktian seperti itu bersifat tentatif. Suatu penjelasan untuk sementara dianggap benar selama belum ada penjelasan lain yang lebih mampu menjelaskan suatu gejala secara lebih memuaskan. Evolusi sebagai Teori Teori adalah “Systematically organized knowledge applicable in a relatively wide variety of circumstances, especially a system of assumptions, accepted principles, and rules of procedure devised to analyze, predict, or otherwise explain the nature or behavior of a specified set of phenomena”4. Jika fenomenanya adalah gravitasi, teori yang dipergunakan untuk menjelaskannya disebut teori gravitasi. Begitu pula, teori untuk menjelaskan kejadian perubahan makhluk hidup (evolusi) dikenal sebagai ‘teori evolusi’. Jadi, teori evolusi dimaksudkan sebagai penjelasan tentang bagaimana evolusi itu terjadi (mekanisme evolusi). Bisa terjadi ada beberapa penjelasan yang diberikan mengenai suatu fenomena. Mengenai evolusi, pada abad ke-19 Lamarck memberikan penjelasan bagaimana evolusi itu terjadi, yang dikenal sebagai teori evolusi Lamarck atau teori Lamarck. Penjelasan yang diberikan oleh Lamarck itu kemudian dianggap tidak benar karena ada penjelasan lain yang dipandang lebih memuaskan, terutama yang diberikan oleh Darwin dan dikenal sebagai teori evolusi Darwin atau teori Darwin. Selain sebagai penjelasan tentang evolusi, teori evolusi bisa juga dimaksudkan sebagai teori yang menyatakan bahwa ada ada kekerabatan di antara organisme (Panchen, 1992) atau ada perubahan dan diversifikasi makhluk hidup. Dalam hal ini teori evolusi merupakan penjelasan terhadap berbagai fenomena yang kemudian ditunjuk sebagai bukti evolusi. Darwin dan Evolusi Ada dua macam sumbangsih Darwin yang berkaitan dengan evolusi. Yang pertama adalah ia menyajikan sejumlah besar fakta sebagai bukti evolusi. Yang kedua, ia memberikan penjelasan mengenai mekanisme evolusi, yang dikenal sebagai teori Darwin. Mayr5 membedah paradigma evolusioner Darwin menjadi lima teori utama yang menjadi dasar dari pemikiran tentang evolusi: 1. Evolusi itu sendiri. Teori ini menyatakan bahwa dunia tidaklah konstan atau baru saja tercipta dan tidak pula bersiklus (melingkar), melainkan terus berubah, dan bahwa organisme mengalami transformasi (perubahan) dalam perjalanan waktu. 2. Asal usul yang sama (common descent). Teori ini menyatakan bahwa setiap kelompok organisme diturunkan (berasal) dari moyang yang sama, dan bahwa semua kelompok organisme akhirnya dirunut balik ke satu asal kehidupan di bumi. 3. Perbanyakan spesies. Teori ini menjelaskan tentang asal mula keanekaragaman makhluk hidup yang amat besar, melalui perpecahan menjadi spesies-spesies anak ataupun ‘pertunasan’, yaitu terbentuknya populasi pendiri yang terisolasi geografis dan akhirnya berkembang menjadi spesies baru. 4. Gradualisme. Menurut teori ini perubahan evolusioner terjadi melalui perubahan populasi secara bertahap, bukan dengan dihasilkannya individu baru secara mendadak yang merupakan tipe baru. 5. Seleksi alami (Natural Selection). Menurut teori ini perubahan evolusioner tercapai melalui produksi berlimpah variasi di setiap generasi. Sedikit individu yang bertahan hidup, berkat karakter-karakter terwariskan yang lebih adaptif, menurunkan generasi selanjutnya. inti dari teori evolusi Darwin adalah bahwa evolusi terjadi melalui seleksi alami. Gagasannya itu lahir melalui penalaran induktif dan deduktif. Prosesnya diikhtisarkan sbb6. • Pengamatan 1: Kecenderungan populasi untuk bertambah besar, dengan peningkatan secara geometrik, karena potensi reproduksi organisme yang sangat tinggi. • Pengamatan 2: Kenyataannya, jumlah individu dalam populasi kurang lebih konstan. • Kesimpulan 1 : Adanya ‘struggle for existence’ alias ‘struggle for survival’ • Pengamatan 3 : Organisme bervariasi. • Kesimpulan 2 : Adanya ‘natural selection’ alias ‘survival of the fittest’. Mengenai variasi, Darwin menekankan pentingnya variasi yang terwariskan dengan mengatakan “… any variation which is not inherited is unimportant for us7.”. Kemudian, mengenai seleksi alami Darwin sejak semula mengemukakan bahwa “… natural selection has been the main, but not the exclusive, means of modification.”8 Kelemahan paling serius dari penjelasan Darwin berpangkal dari ketidaktahuannya tentang hereditas (pewarisan sifat). Teori yang diajukannya mengenai pewarisan sifat ini terbukti sama sekali keliru. Sintesis Modern Umumnya biologiwan sekarang mengakui bahwa evolusi adalah fakta. Karena itu, istilah ‘teori’ dalam hal ini dipandang tidak cocok lagi, kecuali untuk menyebut berbagai model yang mencoba menjelaskan bagaimana evolusi itu berlangsung. Diskusi panjang lebar di kalangan biologiwan sekarang hanya mengenai mekanismenya. Sejak abad ke-20 genetika dan biologi populasi menyisip ke dalam kajian evolusi. Teori Darwin tentang seleksi alami tidak lagi dipandang sebagai teori terbaik tentang mekanisme evolusi. Gagasan sekarang tentang evolusi biasanya disebut sebagai Modern Synthesis (Sintesis Modern) yang mencakup mekanisme selain seleksi alami. Evolusi menjadi didefinisikan sebagai perubahan komposisi genetik (frekuensi alel di dalam kumpulan gen) suatu populasi dari generasi ke generasi. Ketika biologiwan berkata ia telah mengamati evolusi, maksudnya ia telah mendeteksi adanya perubahan dalam frekuensi gen di dalam suatu populasi. Sering adanya perubahan frekuensi gen itu diinferensikan dari perubahan fenotipe yang dapat diwariskan (Moran, 1997b). Futuyma (1986) menguraikan prinsip utama Sintesis Modern sebagai berikut. 1. Populasi mengandung variasi genetik yang muncul melalui mutasi acak (artinya tidak terarah secara adaptif) dan rekombinasi. 2. Populasi berevolusi dengan perubahan-perubahan dalam frekuensi gen akibat random genetic drift, gene flow, dan khususnya seleksi alami. 3. Sebagian besar varian genetik mempunyai pengaruh fenotipe yang kecil sehingga perubahan fenotipe terjadi bertahap. 4. Diversifikasi terjadi melalui spesiasi, yang normalnya melibatkan berkembangnya secara bertahap isolasi reproduksi di antara populasi-populasi. 5. Proses-proses tersebut, yang terus berlangsung dengan cukup lama, membuahkan perubahan-perubahan yang cukup besar untuk membenarkan ditetapkannya taraf-taraf taksonomik yang lebih tinggi (genus, famili, dst.) Ada dua macam evolusi: mikroevolusi dan makroevolusi. Perubahan di dalam populasi, yang hanya berupa perubahan frekuensi alel, disebut mikroevolusi. Perubahan yang lebih besar, misalnya yang menyebabkan terbentuknya spesies baru, disebut makroevolusi. Sebagian evolusionis berpendapat bahwa makroevolusi hanyalah kumpulan mikroevolusi. Sebagian lagi berpendapat bahwa mekanisme makroevolusi berbeda dari perubahan mikroevolusi. Punctuated equillibrium adalah salah satu teori yang diajukan untuk menjelaskan mekanisme makroevolusi berdasarkan pola yang terekam dalam catatan fosil. Seleksi Alami Seleksi alami dipandang sebagai proses yang mengubah frekuensi gen di dalam populasi. Colby (1997) mendefinisikan seleksi alami sebagai keberhasilan reproduksi yang berlainan di antara kelompok-kelompok varian genetik di dalam kumpulan gen (gene pool). Endler (1992) mendeskripsikan seleksi alami sebagai proses yang terjadi jika populasi memiliki 3 kondisi: 1. Variasi di antara individu-individu dalam hal suatu sifat tertentu (variasi fenotip) 2. Hubungan yang konsisten antara sifat itu dengan kemampuan reproduksi dan kelangsungan hidup (variasi fitness) 3. Hubungan yang konsisten, untuk sifat itu, antara tetua dan keturunannya; hubungan itu setidaknya secara parsial tidak tergantung pada efek lingkungan (pewarisan sifat) Apabila ketiga kondisi itu terpenuhi, satu atau dua hal berikut akan terjadi: 1. Distribusi frekuensi sifat itu akan berbeda di antara kelompok-kelompok umur atau tahap-tahap sejarah-hidup, dan perbedaan itu tidak sesuai dengan yang diramalkan berdasarkan ontogeni (pertumbuhan dan perkembangan). 2. Apabila populasi tidak dalam keadaan setimbang, distribusi sifat itu di dalam semua keturunan dalam populasi akan berbeda dari distribusinya di dalam semua tetua, tidak sesuai dengan yang diramalkan berdasarkan kondisi (a) dan (c) saja. Kondisi (a), (b), dan (c) mencakup semua aspek biologi, dan proses (hasil 1 dan 2) murni berasal dari peluang dan statistika. Seleksi alami dapat dipecah menjadi banyak komponen. Beberapa di antaranya adalah kelangsungan hidup dan dayatarik seksual. Seleksi seksual adalah seleksi alami yang bekerja pada faktor-faktor yang berperan terhadap keberhasilan organisme untuk kawin. Genetic Drift Genetic drift adalah perubahan secara kebetulan dalam frekuensi alel suatu kumpulan gen. Meski bisa terjadi pada populasi besar maupun kecil, peristiwa ini terutama terjadi pada populasi yang kecil. Sebagai mekanisme evolusi, genetic drift dipandang setara dengan seleksi alami, malah bisa lebih penting. Mana sebenarnya yang lebih penting di antara keduanya masih diperdebatkan, tetapi setidaknya sebagian tergantung pada ukuran populasi. Di populasi kecil, drift bisa jauh lebih berperan. Bottleneck effect dan founder effect adalah dua contoh dari proses stokastik tersebut. Sebagai proses acak, genetic drift tidak akan memberikan hasil yang sama pada populasi yang berlainan (Mader, 2001). Mutasi Mutasi merupakan bahan mentah evolusi. Peran pentingnya adalah untuk menghasilkan variasi. Mutasi pada dasarnya merupakan kekeliruan dalam penyalinan DNA. Macamnya berupa perubahan kode genetik, penyisipan atau hilangnya suatu gen, dan inversi atau duplikasi gen atau bagian gen. Kebanyakan mutasi dipandang netral dari sudut pandang fitness. Banyak mutasi yang tidak segera memperlihatkan efek pada fenotipe, sehingga tidak terdeteksi. Akan tetapi, kalau mutasi itu sampai menimbulkan efek pada fenotipe, biasanya efeknya merugikan. Hanya sedikit sekali mutasi yang menguntungkan. Nilai adaptif mutasi sepenuhnya tergantung pada kondisi lingkungan. Sekali alel bermutasi, kombinasi alel-alel tertentu bisa lebih adaptif dari kombinasi yang lain pada kondisi lingkungan tertentu. Fenotipe yang paling cocok baru muncul apabila alel-alel yang tepat dikelompokkan oleh peristiwa rekombinasi. Gene Flow/Migration Migrasi gen adalah pergerakan alel di antara populasi-populasi melalui perkawinan individu antarpopulasi. Individu baru yang masuk ke suatu populasi, lalu kawin di populasi itu, bisa membawa alel baru ke kumpulan gen populasi itu. Dengan demikian, variasi di dalam populasi itu meningkat. Penutup Evolusi, teori evolusi, dan teori Darwin adalah tiga hal yang berbeda meskipun berkaitan sangat erat. Evolusi dapat dipandang sebagai fakta dan sebagai teori. Sebagai fakta, evolusi adalah perubahan. Teori evolusi menjelaskan mekanisme perubahan itu. Teori Darwin hanyalah salah satu dari beberapa teori evolusi yang pernah diajukan, dan sekarang telah banyak mengalami penyempurnaan. Menentang teori Darwin belum tentu menentang teori evolusi karena bisa juga berarti mengajukan teori evolusi lain yang lebih baik dari teori evolusi Darwin. Menentang teori evolusi seyogyanya dilakukan dengan memberikan penjelasan (teori) lain yang lebih dapat diterima mengenai berbagai fakta yang selama ini diyakini sebagai bukti evolusi atau fakta yang selama ini dapat dijelaskan berdasarkan konsep evolusi.