Evidensi

Baca Sains Tanpa Sinis

Penjelasan Sederhana Tentang Teori Evolusi

11 min read
Bacaan 10 menit untuk lebih memahami teori evolusi
ilustrasi teori evolusi

Kita semua pasti pernah mendengar tentang teori evolusi, baik itu di sekolah atau pun sedang berdiskusi dengan teman-teman. Sepertinya, nggak ada satu teori sains yang lebih kontroversial dibandingkan teori evolusi.

Teori evolusi ini menjadi kontroversial karena dianggap menggugurkan cerita sejarah dalam agama tentang Nabi Adam. Eits, tapi kita nggak mau terlibat dalam perdebatan kusir ini.

Nanti kita bahas lebih dalam soal mitos dan kekeliruan yang sering dikaitkan dengan teori evolusi di lain kesempatan.

Padahal, terlepas dari perdebatan kontroversial terkait teori evolusi ini, penerapan dan aplikasi dari teori evolusi telah jadi landasan para ilmuwan selama berpuluh-puluh tahun terakhir untuk implementasi teknologi dan ilmu pengetahuan, khususnya dalam bidang riset medis, rekayasa genetika, bahkan computer science.

Teori evolusi mengatakan bahwa semua makhluk hidup yang ada di bumi, termasuk manusia adalah hasil evolusi dari makhluk bersel satu atau bahasa kerennya LUCA (Last Universal Common Ancestor)yang diperkirakan hidup 4 miliar tahun yang lalu.

luca, nenek moyang semua makhluk hidup di bumi menurut teori evolusi
Nenek moyang semua makhluk hidup di bumi

Biasanya teori evolusi ini sangat erat kaitannya dengan Charles Darwin. Memang Darwin ini punya jasa yang luar biasa besar untuk memahami evolusi, tetapi banyak tokoh lain dan bidang ilmu lain yang saat ini berperan besar untuk mengkokohkan teori evolusi di bidang ilmiah.

Nah, untuk memahami teori evolusi kita perlu lebih dulu memahami konsep dasar dan bidang ilmu yang turut memperkokoh teori evolusi. Berikut di antaranya yang paling penting:

  1. Genetika dan Hereditas
  2. Struktur DNA
  3. Mutasi Genetik
  4. Konsep Seleksi Alam
  5. Taksonomi dalam Biologi

Jika ingin memahami lebih detil lagi, kita bahkan bisa telusuri bagaimana proses penemuan dari konsep-konsep di atas berdasarkan penelitian dan penemuan dari tokoh-tokoh kunci seperti Charles Darwin, Alfred Wallace, Gregor Mendel, Thomas Hunt Morgan, dan Francis Galton.

Banyak juga buku sains populer yang cukup baik menjelaskan teori evolusi, seperti misalnya The Selfish Gene karangan profesor biologi, Richard Dawkins yang menjelaskan proses evolusi dari yang sangat detil sampai level gen. Ini jadi buku wajib selain On the Origin of Species nya Charles Darwin.

Buku yang menjelaskan teori evolusi dari struktur terkecil: gen
Buku yang menjelaskan teori evolusi dari struktur terkecil: gen

Ya, memang mustahil memahami konsep evolusi tanpa sedikit pemahaman soal gen. Buku The Gene dari Siddharta Mukherjee menceritakan dengan baik sejarah dan perkembangan pemahaman manusia soal gen. Highly recommended!

Buku yang menjelaskan tentang sejarah gen dari pertama ditemukan hingga perkembangannya hari ini dan hubungannya dengan teori evolusi
Buku yang menjelaskan tentang sejarah gen dari pertama ditemukan hingga perkembangannya hari ini

Tulisan singkat ini tentu saja nggak bisa menjelaskan secara menyeluruh soal konsep-konsep di atas. Jadi, setelah baca artikel ini jangan langsung sok pintar dan merasa paling mengerti. Itu namanya dunning-krueger effect. Merasa tahu padahal masih goblok.

Genetika dan Hereditas dalam Teori Evolusi

Selang beberapa tahun setelah Darwin menerbitkan mahakarya nya di tahun 1859, Gregor Mendel melakukan eksperimen pada 28 ribu kacang polong. Ia kemudian mengkawin silangkan tanaman-tanaman itu dan mendapatkan temuan menarik yang saat itu belum diketahui banyak orang.

Gregor mendel membantu Darwin memperkuat teori evolusi
Gregor Mendel, Bapak Genetika modern

Sebelum temuan Mendel, orang-orang beranggapan bahwa setiap keturunan adalah percampuran kedua sifat orangtuanya. Contohnya, kalau orang kulit putih dan orang kulit hitam kawin, maka akan menghasilkan anak dengan warna kulit cokelat. Kalau bunga warna merah dikawinkan dengan bunga warna putih maka akan menghasilkan bunga dengan warna merah muda.

Video tentang eksperimen Gregor Mendel

Nah, Mendel mengkawinkan kacang polong kuning dan kacang polong hijau. Ternyata semua generasi pertama dari hasil perkawinan itu menghasilkan kacang polong kuning. Hal ini membuat Mendel meragukan anggapan orang bahwa setiap keturunan adalah percampuran kedua sifat orangtua. 

Kemudian Mendel, mengkawinkan kacang polong kuning generasi pertamanya itu. Secara mengejutkan, ternyata ada sebagian kecil yang menjadi kacang polong hijau. Setelah melakukan ribuan kali kawin silang, Mendel akhirnya menemukan cara kerja hereditas atau yang disebut sebagai hukum Mendel.

Ilustrasi hukum Mendel dalam hereditas

Hukum Mendel menyatakan bahwa ada varian sifat yang diturunkan dari orangtua ke anak, dan masing-masing orangtua menyumbang satu varian sifat. Lalu, jika ada satu varian sifat yang lebih kuat (dominan) daripada yang lain, maka sifat tersebut akan menutup sifat yang lebih lemah (resesif).

Begini penjelasan gampangnya, menurut Mendel setiap sifat yang diturunkan ke anak memiliki dua varian atau bahasa ilmiahnya: genotip. Jadi dari perkawinan kacang polong hijau dan kuning, terdapat dua varian. Meskipun begitu, hanya satu varian yang menjadi ciri fisik atau fenotip.

Dalam eksperimen pertama Mendel, kebetulan yang dominan adalah warna kuning. Tetapi, varian sifat hijaunya belum hilang. Varian sifatnya masih disimpan dan akan diwariskan ke keturunannya kelak. Setiap varian sifat ini disebut sebagai alel.

Mendel hanya menyebut secara teoritis bahwa ada varian sifat yang diturunkan. Pada era Mendel, belum ditemukan materi atau benda apa yang bertanggung jawab dalam pewarisan sifat. Darwin sebagai pentolan teori evolusi juga belum tahu tentang materi yang bertanggung jawab menentukan sifat.

Hampir seratus tahun kemudian, barulah manusia tahu bahwa yang diwariskan orangtua adalah masing-masing kromosom yang di dalamnya terdapat gen yang mewariskan sifat.

Struktur DNA

Pada tahun 1953, James Watson, Francis Crick, dan Rosalind Franklin, menemukan keberadaan DNA (Deoxyribonucleic Acid), sebuah materi yang menentukan pewarisan sifat keturunan.

DNA merupakan senyawa dalam tubuh yang menyimpan informasi genetika semua makhluk hidup. Informasi yang dikandung DNA ini bertanggung jawab dalam pewarisan sifat, pertumbuhan dan perkembangan setiap organisme.

Informasi dalam DNA itu terdiri dari empat huruf: A, C, T dan G. Kalau dibuat analogi, DNA itu adalah kata yang terdiri dari variasi empat huruf tersebut. Dari kata-kata itu terbentuklah kalimat yang bisa diibaratkan sebagai gen.

Nah, dari gen ini lah kemudian segala informasi tentang sifat pada setiap makhluk hidup diatur. Entah itu kecerdasan, mata biru, tinggi badan, bentuk hidung, warna kulit,  potensi penyakit dan lain sebagainya.

Ambil contoh manusia, kita terdiri dari banyak sekali sel. Kalau diambil satu sel lalu kita melihat ke dalamnya, kita akan melihat untaian benang yang dinamakan kromosom. Kemudian kalau diperbesar lagi, kita akan melihat kalau kromosom itu terdiri dari serat-serat yang disebut DNA.

struktur DNA
Struktur DNA

Manusia memiliki total 46 kromosom di setiap inti sel. Kita mendapatkan 23 kromosom dari ayah dan 23 kromosom lainnya diwariskan oleh ibu. Setelah DNA ditemukan, pemahaman manusia tentang pewarisan sifat semakin sempurna. Bukti-bukti yang ditemukan dalam DNA makin memperkokoh teori evolusi.

Unsur Penting Mutasi Genetik dalam Teori Evolusi

Sel-sel penyusun makhluk hidup punya usia yang bervariasi. Tetapi, kebanyakan nggak punya usia panjang. Sel-sel penyusun makhluk hidup itu diganti seiring bertambahnya umur. Oleh karena sel lama diganti oleh sel baru, materi genetik di sel lama harus direplikasi menjadi sel baru yang identik agar mempertahankan bentuk atau sifat yang nampak.

Jadi, sel-sel itu meng-copy paste diri nya sendiri sebelum menemui ajalnya. Regenerasi lah bahasa gampangnya. Misalnya, gen pada sel kulit orang berkulit hitam, akan membentuk sel kulit baru yang kadar melaninnya sama sehingga walaupun selnya tergantikan seiring bertambahnya usia, orang tersebut tetap memiliki warna kulit yang sama.

Most of the time, replikasi DNA secara sempurna. Namun, ada kalanya error dalam replikasi terjadi. Nah, perubahan kode pada materi genetik ini yang disebut mutasi. Kode genetik itu bertahan di dalam tubuh dan dapat diwariskan ke keturunan selanjutnya. 

mutasi genetik adalah kunci dalam teori evolusi
Mutasi Genetik

Setiap sel reproduksi itu memiliki replika DNA. Ya, ada 23 kromosom di sperma ayah dan 23 kromosom di sel telur ibu yang kemudian menyusun kehidupan pada keturunannya. Tetapi, karena ada kemungkinan eror dalam replikasi DNA, bisa jadi DNA yang diwariskan orangtua nggak 100% sama.

Hal yang menyebabkan mutasi genetik ini bermacam-macam, mulai dari penyebab natural (Ya, replikasi DNA mungkin salah secara alami), Radiasi UV, logam berat seperti Chromium, Arsenik, dll, Radioactive decay, sinar Gamma, X-ray, dll. Makhluk hidup yang melewati proses mutasi genetik disebut dengan mutant.

Proses mutasi genetik ini diketahui pertama kali oleh Thomas Hunt Morgan pada tahun 1910, di mana ia berhasil memaksakan mutasi pada lalat buah hingga lalat tersebut memiliki sifat baru yaitu mata yang berwarna putih. 

Againmost of the time, mutasi genetik merugikan bagi suatu organisme. Contohnya, pada beruang berwarna putih di hutan yang membuat dirinya mudah dideteksi calon mangsa, tikus warna putih yang membuatnya mudah dideteksi oleh predator, dan lain sebagainya.

Makhluk hidup juga mungkin terlahir cacat sebagai sebab dari adanya mutasi genetik. Jadi, jangan langsung cepat ambil kesimpulan kalau ada bayi yang terlahir dengan satu mata sebagai anak iblis. Jangan juga langsung heboh kalau melihat buaya putih, kambing berkepala dua, ayam berkaki tiga sebagai titisan siluman dari alam gaib. Itu ada penjelasan ilmiahnya, yaitu mutasi genetik.

Tapi kenapa kita jarang menemui binatang yang cacat? Karena, di alam liar, mereka yang terlahir cacat kemungkinan besar akan mati sebelum mencapai usia dewasa. Mereka nggak mampu bersaing dengan pesaingnya yang normal.

Mutasi ini hampir selalu merugikan. Tapi, walaupun jarang sekali terjadi, ada kalanya proses mutasi ini dapat menguntungkan, yang memungkinkan organisme ini terus hidup dan bereproduksi. Dari mutasi genetik yang berhasil ini lah kemungkinan spesies baru bisa lahir. Bagaimana hal itu bisa terjadi? Jawabannya adalah…

Teori Evolusi Melalui Seleksi Alam

Ini lah konsep yang melambungkan nama Charles Darwin. Seleksi alam menjelaskan dengan sangat baik tentang bagaimana evolusi bisa berjalan dan kemudian melahirkan spesies baru. Mari kita telusuri ekspedisi Darwin yang membuatnya mencapai kesimpulan seleksi alam.

pencetus teori evolusi
Pencetus teori evolusi melalui seleksi alam, Charles Darwin. Drawing by Siegfried Woldhek

Pada tahun 1835, Darwin berkunjung ke kepulauan Galapagos. Sebuah kepulauan yang agak terisolasi dari daratan utama benua Amerika. Banyak spesies endemik di tempat ini.

Di tempat ini ia mengamati beberapa spesies seperti kura-kura Galapagos dan burung Finch Galapagos. Darwin melihat bahwa burung Finch di setiap pulau punya ciri yang berbeda meskipun mirip. Kemudian, Darwin membawa fosil-fosil burung Finch untuk diteliti lebih lanjut.

Ternyata, burung Finch yang ditemukannya itu berbeda spesies di setiap pulau. Dan, semua burung Finch itu memiliki nenek moyang yang sama, yaitu burung Finch yang ada di daratan utama Amerika Selatan. Nah, burung Finch yang migrasi ini beradaptasi dengan lingkungan barunya. Yang paling cocok yang paling bertahan. Survival of the fittest.

burung finch di kepulauan galapagos
Burung Finch yang terpisah pulau lama kelamaan menjadi spesies yang berbeda

Misal, di pulau A makanan yang tersedia untuk burung Finch lebih banyak serangga. Maka, burung Finch yang mengalami mutasi genetik (yang kebetulan) lebih baik untuk menangkap serangga akan memenangi kompetisi. Lama kelamaan, jumlahnya akan semakin banyak.

Begitu juga dengan spesies lain burung Finch di pulau B. Ternyata, di pulau B makanan yang tersedia adalah biji-bijian. Maka, mutasi genetik yang membuat burung Finch lebih handal memecah biji-bijian akan memenangi kompetisi. Begitu pun seterusnya.

Perbedaan makanan membuat burung Finch berevolusi sesuai dengan lingkungannya

Again, mutasi genetik yang membawa keberuntungan itu jarang sekali terjadi. Konteks untung atau rugi dalam mutasi genetik ditentukan sejauh mana organisme itu bisa bertahan hidup dan beradaptasi dengan kondisi alam atau lingkungannya.

Contoh lagi yang lebih mudah adalah beruang. Dahulu kala, beruang kutub (Ursus maritimus) dan beruang grizzly (Ursus arctors) memiliki nenek moyang yang sama yang berwarna cokelat kehitam-hitaman. Lalu, keturunan beruang purba tersebut mengalami mutasi genetik sehingga warna bulunya berubah putih.

contoh teori evolusi dari beruang kutub
Beruang kutub dan beruang cokelat (grizzly)

Di ekosistem hutan, hal ini merugikan karena mangsa-mangsa dapat dengan mudah mendeteksi dan menghindari beruang berbulu putih. Alhasil, beruang yang punya bulu warna putih kalah saing dan gagal mewariskan gen bulu putih pada keturunannya.

Ketika planet bumi diliputi Zaman Es (110.000 – 11.700 tahun yang lalu), mutasi perubahan warna bulu beruang menjadi putih ini menjadi suatu keuntungan. Di daerah tundra yang bersalju, beruang putih lebih mampu berburu dan bertahan hidup hingga mereka berhasil mewariskan gen bulu putih pada keturunannya.

Di daerah tundra yang bersalju, beruang cokelat kalah bersaing dengan beruang putih. Lama-lama, beruang cokelat habis di daerah salju dan menyisakan beruang putih sebagai penguasa daerah.

Sedangkan di daerah hutan yang terjadi adalah sebaliknya. Beruang dengan warna gelap lebih diuntungkan dengan beruang yang berwarna putih. Akhirnya beruang yang berwarna putih sukses di daerah yang dingin dan bersalju, sedangkan kerabatnya yang berwarna cokelat sukses bertahan hidup di daerah hutan.

Setelah berpisah habitat ribuan tahun, beruang putih hanya kawin dengan beruang putih dan beruang cokelat hanya kawin dengan beruang cokelat. Lama kelamaan, dua organisme tadi menjadi sangat berbeda secara genetik hingga menjadi spesies yang berbeda dan nggak bisa kawin lagi.

Fun facts: Kalau secara genetik belum jauh berbeda, biasanya spesies yang berbeda masih bisa kawin dan menghasilkan anak. Hanya saja anaknya akan mandul. Tetapi, perkawinan perbedaan spesies meskipun secara genetik masih dekat mustahil terjadi di alam liar. Biasanya hanya terjadi di kebun binatang.

Terdapat banyak binatang yang bisa kawin meski berbeda spesies.

Masing-masing dari kiri atas adalah: singa dan harimau (Liger). Jaguar dan singa (Jaglion). Beruang kutub dan beruang grizzly (Grolar Bear). Kucing domestik dan serval (savannah cat). Coyote dan serigala (coywolf). Terakhir, zebra dan keledai (zonkey).

Taksonomi dalam Biologi

Empat konsep yang dijelaskan dengan singkat di atas adalah penyusun utama teori evolusi sekaligus memperkokoh kedudukan teori evolusi di bidang ilmiah. Nah, yang saat ini akan dijelaskan hanya sebagai pelengkap saja.

Begini, evolusi itu bekerja pada level yang sangat kecil, yaitu gen. Dan, perlu waktu yang lama untuk perubahan di level gen itu bisa menghasilkan spesies baru.

Struktur klasifikasi makhluk hidup ini akhirnya dikategorikan pada beberapa level yang kita kenal sebagai taksonomi, dari mulai Kingdom, Phylum, Class, Order, sub-Order, Familia, Genus, Species.

Dalam hal ini, spesies adalah tingkatan terbawah dari taksonomi yang merupakan individu dengan  identitas unik dibandingkan spesies yang lain. Patokan klasifikasinya darimana? Ya dari kemiripan struktur DNA dan urutan basa nitrogen penyusunnya (A, T, G, C) dan juga kemampuan makhluk hidup tersebut untuk menghasilkan keturunan yang nggak mandul.

Jadi, kalau manusia modern yang baca tulisan ini bisa dikategorikan dalam taksonomi:

KingdomAnimalia
PhylumChordata
ClassMamalia
OrderPrimata
Sub-OrderHaplorhini
FamiliaHominidae
GenusHomo
SpeciesSapiens
Klasifikasi Manusia dalam taksonomi Biologi

Nah, dalam tradisi ilmiah kita biasanya menyebut objek makhluk hidup dari genus dan spesiesnya. Manusia modern adalah Homo sapiens. Dari klasifikasi ini kita bisa memetakan kemiripan genetika kita dengan makhluk lain. Sayangnya, manusia seperti kita adalah satu-satunya dari Genus Homo yang masih hidup.

Bukti-bukti dari fosil sudah sangat kuat menunjukkan bahwa dahulu ada manusia lain selain sapiens. Ada Homo erectus, Homo neanderthal, Homo denisovan dan lain sebagainya. Biasanya, dalam kategori Genus ada beberapa spesies di antaranya.  

teori evolusi manusia
Perbandingan wajah dari genus Homo

Misal, kucing besar atau Panthera ada singa (Panthera Leo), harimau (Panthera tigris), jaguar (Panthera onca), dan macan tutul (Panthera pardus).

Kalau ada yang bertanya dan sok-sokan membantah teori evolusi dengan mengatakan:

“Kalau manusia berasal dari kera, kenapa kera sekarang masih ada dan gak berevolusi jadi manusia?”

Pertama-tama, bilang kera itu gak bisa berevolusi. Kenapa? Karena dia bukan spesies! Kera itu termasuk dalam keluarga (familia) hominidae. Contoh spesies di dalam keluarga hominidae adalah gorila, orangutan, simpanse, bonobo, dan…… kita, manusia. Iya, bener kamu gak salah baca.

Kedua, kalau memang yang dimaksud adalah simpanse, bilang bahwa hukum evolusi itu mengatakan bahwa yang paling sesuai dengan lingkungannya lah yang bertahan. Simpanse yang saat ini di hutan jauh lebih mampu bertahan hidup dibanding manusia. Coba saja adu satu manusia lawan satu simpanse di hutan, siapa yang lebih mungkin bertahan hidup?

Ketiga, manusia itu bukan puncak dari evolusi. Jadi, jangan beranggapan bahwa semua binatang lebih rendah dari manusia. Wong, kita kalau balapan lari sama cheetah saja pasti kalah kok. Semua tergantung dengan lingkungannya.

Lagi pula, manusia sampai hari ini juga masih berevolusi. Tetapi, untuk menunjukkan dampak dan menghasilkan perbedaan, perlu waktu ribuan bahkan jutaan tahun bagi evolusi untuk bekerja.

Video yang menjelaskan teori evolusi dengan sangat baik

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Evidensi