Teori Asal Usul Kehidupan, Pohon Filogeni, sampai Perkembangan Teori Evolusi - Biologi Kelas 12
TEORI ASAL USUL KEHIDUPAN DAN POHON FILOGENI MAKHLUK HIDUP
Teori Asal Usul Kehidupan
Kehidupan didefinisikan sebagai "kemampuan suatu organisme untuk bereproduksi, tumbuh, menghasilkan energi melalui reaksi kimia dengan memanfaatkan energi dan materi dari luar. Para ilmuwan dan filsuf telah mencoba memahami pertanyaan bagaimana berbagai jenis organisme terbentuk di dunia?
Ada enam teori utama yang diusulkan untuk menjelaskan asal usul kehidupan di bumi. Teori-teori ini adalah sebagai berikut :
a. Teori Penciptaan Khusus (Special Creations)
Bumi diciptakan oleh kekuatan gaib, yaitu Tuhan dengan ketentuanketentuan sebagai berikut :
1) Semua organisme hidup diciptakan pada hari yang sama (tidak ada perbedaan waktu kemunculan pertama didunia pada setiap spesies)
2) Mereka diciptakan dalam bentuk saat ini (tanpa evolusi)
3) Tubuh dan organ tubuh mereka sepenuhnya dikembangkan untuk memenuhi persyaratan untuk menjalankan kehidupan (tanpa adaptasi).
Bantahan terhadap teori penciptaan khusus :
1) Teori ini murni berdasarkan kepercayaan agama.
2) Tidak ada bukti eksperimental untuk mendukung asumsi.
3) Perbedaab umur fosil membuktikan bahwa organisme hidup muncul di bumi dalam jangka waktu yang berbeda-beda.
b. Teori Abiogenesis (Generatio Spontanea)
Teori ini tergolong paling awal berkembang dan berpendapat bahwa makhluk hidup timbul begitu saja dari benda tak hidup. Teori ini dipelopori oleh seorang filsuf Yunani yang bernama Aristoteles (384— 322 SM). Hal ini sesuai dengan pemikiran saat itu yang belum ditunjang dengan teknologi modern dan cenderung melihat fakta tanpa melalui pembuktian secara ilmiah. Sama seperti Aristoteles, nenek moyang kita pun sering berpendapat tentang asal usul hewan/tumbuhan yang timbul begitu saja dari benda tak hidup. Teori ini memang kurang memiliki dasar yang kuat secara ilmiah, tetapi dapat bertahan sangat lama. Bahkan, Anthonie Van leeuwenhoek (abad ke17), penemu mikroskop pun mendukung teori abiogenesis. Leuwenhoek mengamati air rendaman jerami dengan mikroskop buatannya, ternyata ditemukan protozoa. Ia berpendapat bahwa hewan tersebut timbul begitu saja dari air rendaman jerami.
c. Teori Biogenesis
Sejalan dengan kemajuan ilmu dan teknologi, teori Abiogenesis telah disangkal oleh tiga orang ilmuwan yaitu Francisco Redi, Lazzaro Spallanzani, dan Louis Pasteur. Francisco redi melakukan eksperimen dengan menempatkan daging dan ikan di 3 stoples terpisah. Stoples pertama dibiarkan terbuka, nomor 2 ditutup dengan kain kasa dan yang ketiga tertutup dengan kertas. Daging / ikan membusuk di ketiga stoples dan menarik lalat. Di stoples nomor 1, lalat masuk dan bertelur yang akhirnya melahirkan larva baru. Sedangkan dalam stoples nomor 2 dan 3 lalat tidak dapat masuk dan tidak ada larva yang ditemukan di dalam toples. Tapi pada stoples nomor 2 lalat bertelur pada kain kasa yang menghasilkan larva. Ini secara meyakinkan membuktikan bahwa organisme muncul dari organisme yang sudah ada sebelumnya dan bukan dari benda yang tidak hidup.
Percobaan Spallanzani dengan cara menyiapkan kaldu hewan yang direbus beberapa jam, selanjutnya kaldu tersebut disimpan pada botol ada yang dibiarkan tetap terbuka dan ada yang ditutup rapat. Kedua kaldu ini tetap bebas dari pertumbuhan mikroorganisme. Dia menyimpulkan bahwa pendidihan suhu tinggi telah membunuh semua mikroorganisme dan tanpa mikroorganisme, kehidupan tidak dapat muncul.
Louis Pasteur mencoba menyempurnakan percobaan Spallanzani dengan mempertahankan adanya gaya hidup (udara), yaitu menggunakan kaldu yang dipanaskan dalam labu dan ditutup tabung berbentuk leher angsa. Setelah beberapa hari air kaldu pada percobaan tersebut dibiarkan, ternyata kaldu tersebut tetap bening dan tidak timbul mikroorganisme. Akan tetapi, apabila tabung leher angsa dipatahkan, kaldu tersebut ditumbuhi banyak mikroorganisme. Mengapa demikian? Karena, mikroorganisme di udara tidak sampai dalam kaldu akibat tertahan oleh penutup yang berbentuk leher angsa. Dengan demikian Louis Pasteur berkesimpulan bahwa semua kehidupan yang ada berasal dari kehidupan sebelumnya yang kemudian terkenal dengan slogan omne vivum ex vivo.
d. Teori Evolusi Kimia (Neoabiogenesis)
Kebanyakan ilmuwan percaya bahwa bumi kita telah berumur lebih kurang 4,5 miliar tahun. Selama 500 tahun pertama, lingkungan bumi terlalu labil untuk berkembangnya kehidupan di bumi. Hal ini karena masih banyaknya asteroid yang berjatuhan ke permukaan bumi, gempa bumi, dan badai yang disertai kilat yang ekstrem yang terus membombardir bumi. Setelah periode itu, yaitu sekitar 4 miliar tahun yang lampau, kondisi bumi mulai stabil dan lautan sudah mulai terbentuk.
Pada tahun 1920, dua orang ilmuwan (A.I Oparin dan J.B.S Haldane) yang bekerja secara terpisah berhipotesis bahwa laut yang baru terbentuk mengandung molekul sederhana yang berlimpah. Molekul-molekul sederhana tersebut selanjutnya membentuk molekul yang lebih kompleks. Mereka pun berpendapat bahwa atmosfer bumi primitif terbentuk dari gas gas nitrogen (N2), uap air (H20), metan CH4), gas hidrogen (H2), karbon monoksida (CO), dan amonia (NH3). Molekulmolekul yang ada di atmosfer tersebut selanjutnya akan bereaksi satu sama lain dengan bantuan sinar matahari dan kilatan petir membentuk molekul-molekul organik sederhana.
Halold Urey dan muridnya Stanley Miller (1953) membuktikan hipotesis Oparin and Haldane dengan membuat percobaan yang meniru atmosfer bumi primitif dengan mencampurkan gas-gas, seperti metan, amonia, uap air, dan hidrogen ke dalam alat yang mereka rancang kemudian menggunakan aliran listrik untuk menyimulasikan kilat dan cahaya matahari pada bumi primitif, dan hasilnya sangat menakjubkan. Dalam beberapa hari, percobaan tersebut menghasilkan senyawa organik yang terdiri atas urea, asam asetat, asam laktat, dan beberapa asam amino. Hasil eksperimen tersebut membuktikan bahwa senyawa organik sangat mungkin terjadi secara spontan pada atmosfer bumi primitif.
Miller percaya bahwa pembentukan senyawa kompleks penyusun makhluk hidup tidaklah mudah dan memerlukan jutaan tahun untuk terjadinya evolusi kimia hingga terbentuk makhluk hidup sederhana. Jadi, terbentuknya makhluk hidup tidak semudah yang dianut abiogenesis (generatio spontanea), melainkan melalui evolusi kimia yang memakan waktu jutaan tahun. Teori ini pun disebut teori evolusi kimia atau neoabiogenesis yang merupakan reinkarnasi dari teori biogenesis karena mempercayai makhluk hidup berasal dari benda tak hidup melalui evolusi kimia.
e. Panspermia
Mungkin kehidupan tidak dimulai dari Bumi, tetapi dibawa ke Bumi dari tempat lain di luar angkasa, sebuah gagasan yang dikenal sebagai panspermia. Pada abad ke-19, para ilmuwan antariksa menciptakan teori panspermia yang sering disebut teori eksogenesis atau teori kosmologi. Teori ini bertentangan dengan teori abiogenesis dan mengemukakan bahwa benih kehidupan sudah ada dan tersebar di seluruh jagat raya. Benih kehidupan tersebut berkembang di mana saja yang lingkungannya memungkinkan. Teori ini berhipotesis bahwa organisme mikroskopis datang dari luar angkasa, kemudian berkembang dan berevolusi di bumi. Seperti kita ketahui, bumi kita ini sering dihujani meteorit dari luar angkasa yang memungkinkan membawa benih makhluk hidup mikroskopis yang kemudian dapat berkembang dan berevolusi di bumi.
f. Teori Kekuatan Hidup (Eternity of Life)
Teori ini mengasumsikan bahwa hidup tidak memiliki awal atau akhir. Teori ini percaya bahwa kehidupan pernah ada dan akan terus seperti itu selamanya. Lebih lanjut teori ini percaya bahwa tidak ada pertanyaan tentang asal usul kehidupan karena tidak memiliki awal atau akhir. Teori ini juga dikenal sebagai teori steady state. Keberatan utama terhadap teori ini, yaitu tidak dapat dijelaskannya bukti pendukung tentang awal pembentukan bumi dan kemudian muncul kehidupan di atasnya. Di mana kehidupan berada sebelum pembentukan bumi?
POHON FILOGENI MAKHLUK HIDUP
Darwin dengan jelas menganggap bahwa Pohon Kehidupan sebagai prinsip pengorganisasian penting dalam memahami konsep "keturunan dengan modifikasi" (sekarang kita sebut evolusi), yang digambarkan sebagai diagram percabangan seperti pohon sebagai satu-satunya ilustrasi di bukunya “On the Origin of Spesies” (Darwin 1859). Saat ini, pohon evolusi adalah subjek analisis terperinci dan teliti yang berupaya merekonstruksi pola percabangan yang telah mengarah pada keragaman kehidupan seperti yang kita kenal (Cracraft dan Donoghue 2004; Hodkinson dan Parnell 2007; Lecointre dan Le Guyader 2007; Maddison dan Schultz 2007 dalam Gregory, 2008).
Pohon filogenetika atau pohon evolusi adalah diagram percabangan atau "pohon" yang menunjukkan hubungan evolusi antara berbagai spesies makhluk hidup berdasarkan kemiripan dan perbedaan karakteristik fisik dan/atau genetik mereka. Takson yang terhubung pada pohon tersebut berarti diturunkan dari satu nenek moyang bersama. Yan Li (2013) menyebutkan bahwa pohon filogeni adalah sebuah susunan yang mana spesies-spesies disusun dalam bentuk cabangcabang yang menghubungkan mereka berdasarkan hubungan kekerabatan secara evolusi.Penggambaran pertama pohon ini antara lain ditemukan pada buku Elementary Geology dari Edward Hitchcock (1840) dan The Origin of Species dari Charles Darwin (1859).
Metode sederhana untuk membuat pohon filogeni dilakukan dengan cara membandingkan karakteristik tertentu dari beberapa makhluk hidup misalnya urutan DNA. Menurut Campbell et all (2003) langkah-langkah pembuatan pohon filogeni berdasarkan urutan DNA adalah sebagai berikut :
a. Misalkan ada empat taksa, yaitu taksa A, B, C, dan D yang mempunyai urutan DNA sebagai berikut :
A – GCTTGTCCGTTACGAT
B – ACTTGTCTGTTACGAT
C – ACTTGTCCGAAACGAT
D – ACTTGACCGTTTCCTT
b. Dari empat taksa di atas carilah perbedaan urutan DNA nya. Perbedaan urutan DNA ini dinamakan jarak genetik. Berdasarkan urutan DNA di atas maka jarak genetik di antara taksa adalah sebagai berikut :
c. Kemudian carilah kedua taksa yang paling dekat hubungannya atau yang paling pendek jarak genetiknya. Dari tabel di atas jarak taksa A dan B adalah taksa yang paling dekat karena hanya ada dua urutan DNA yang berbeda.
d. Mulailah buat cabang pohon filogeni ini dengan cabang yang menghubungkan A dan B. Masing-masing cabang harus memiliki panjang yang sama sehingga jaraknya dibagi dua. Jadi 2 ÷ 2 = 1.
· Hitung jarak rata-rata AB ke C. Jarak dari A ke C adalah 3. Jarak B ke C adalah 3. Maka rata-rata dari AB ke C adalah 3.
· Hitung jarak rata-rata dari AB ke D. Jarak A ke D adalah 5 dan jarak B ke D adalah 5. Maka rata-ratanya adalah 5.
f. Oleh karena jarak AB ke C lebih kecil dari jarak AB ke D, maka C ditempatkan setelah A dan B pada pohon tersebut. Carilah panjang cabang C dengan cara menghitung rata-rata jarak A ke C dan jarak B ke C dibagi 2. ((3 + 3) : 2) : 2 = 1,5. Jadi masing-masing cabang yaitu cabang AB dan cabang C mempunyai panjang 1,5.
g. Terakhir taksirlah jarak ABC ke D. Jarak A ke D adalah 5, jarak B ke D = 5, dan jarak C ke D = 6. Jadi jarak rata-rata jarak ABC ke D = (5 + 5 + 6) : 3 = 5,3. Sehingga panjang cabang D adalah 5,3 ÷ 2 = 2,7.
PERKEMBANGAN TEORI EVOLUSI: PRA DARWINISME, DARWINISME, POST DARWINISME
Evolusi merupakan kata yang berasal dari bahasa latin yang artinya ”membuka gulungan” atau ”membuka lapisan”. Kemudian bahasa itu diserap menjadi bahasa inggris evolution yang berarti perkembangan secara bertahap. Di dalam biologi, pengertian evolusi telah mengalami perkembangan, Darwinisme: Evolusi adalah perubahan bertahap pada rentang waktu yang sangat panjang (makro evolusi). Dengan berkembangnya genetika molekuler, para ilmuwan mengembangkan teori evolusi komprehensif yang menggabungkan Darwinisme dengan Mendelisme yang selanjutnya dikenal sebagai sintesis modern (modern synthesis). Menurut sintesis modern: evolusi adalah perubahan frekuensi alel dari suatu populasi persatuan waktu (mikro evolusi) (Iskandar, 2008).
Disebut sebagai sintesis, karena teori ini memadukan penemuan-penemuan dan ide dari berbagai bidang yang berbeda, yang meliputi paleontologi, taksonomi, biogeografi, dan genetika populasi. Di antara arsitek sintesis modern terdapat ahli genetika Theodosius Dobzhansky, ahli biogeografi, dan ahli taksonomi Ernst Mayr, ahli paleontologi George Gaylord Simpson, dan ahli Botani G. Ledyard Stebbins. Sintesis modern menekankan arti penting populasi sebagai unit evolusi, peran sentral seleksi alam sebagai mekanisme terpenting dalam evolusi, dan ide tentang gradualisme untuk menjelaskan bagaimana perubahan besar (spesiasi) dapat berkembang sebagai suatu akumulasi perubahan kecil (perubahan frekuensi alel) yang terjadi selama periode waktu yang panjang (Campbell, 2003). Biologi abad ke-20 telah dipengaruhi begitu dalam oleh sintesis modern, yang telah membentuk sebagian besar ide tentang bagaimana populasi berkembang dan berevolusi.
Evolusi pada akhirnya adalah suatu proses penciptaan keanekaragaman makhluk hidup. Seperti halnya dikemukakan Vyrba guru besar Paleontologi dan Biologi Yale University, bahwa bukti terbaik untuk evolusi adalah adanya keanekaragaman organisme hidup, penyebaran karakteristik di antara spesies, dan pola hirarki keanekaragaman. Dari waktu ke waktu, spesies baru berkembang dari spesies yang ada melalui spesiasi, dan spesies lain punah, menghasilkan perubahan yang terus menerus dalam dunia biologi yang dicerminkan dalam rekaman fosil. Sekitar 99% dari semua spesies yang pernah hidup di Bumi ini sudah punah (Campbell, 2003).
Gagasan tentang evolusi biologi sudah ada sejak zaman dahulu, khususnya di antara ahli filsafat Yunani seperti Anaximander dan Epicurus serta ahli filsafat India seperti Patanjali. Namun, teori ilmiah evolusi belum mapan sampai abad ke 18 dan 19. Pemahaman modern tentang evolusi didasarkan pada teori seleksi alam, yang pertama kali diperkenalkan dalam karya ilmiah bersama antara Charles Darwin dan Alfred Russel Wallace pada tahun 1858, dan dipopulerkan di dalam buku Darwin “The Origin of Species” pada tahun 1859. Pada tahun 1930 an, para ilmuwan mengkombinasikan seleksi alam Darwinian dengan teori dari hereditas Mendelian untuk membentuk sintesis evolusi modern, yang juga dikenal sebagai "Neo-Darwinism". Berikut ini dikemukakan beberapa tokoh yang berperan dalam pengembangan teori evolusi.
A. Pra Darwinisme
1. Aristoteles (Teori Statis)
Menurut Aristoteles, semua bentuk kehidupan dapat disusun dalam suatu skala atau tangga dengan tingkat kerumitan yang semakin tinggi, idenya ini dikenal sebagai ‘skala alam’ atau scale of nature. Aristoteles berargumentasi bahwa setiap spesies mempunyai wujud yang unik dan bisa digolongkan berdasarkan karakteristik-karakteristik kuncinya. Di dalam prosesnya, Aristoteles mengorganisasikan makhluk hidup dalam suatu hirarki seperti tangga, dengan tumbuhan ditempatkan di bagian bawah, hewan ditempatkan di pertengahan, dan manusia ditempatkan paling atas. Pada masa itu diyakini bahwa spesies itu bersifat permanen (Fixisme) di mana organisme-organisme satu spesies adalah identik, sempurna dan tidak berkembang. Ilmu pengetahuan belum berkembang, sehingga kreasionisme (penciptaan) merupakan satu-satunya jawaban.
2. Carolus Linnaeus (Penggagas Taksonomi)
Carolus Linnaeus (1707-1798) adalah pemikir pertama yang lebih jauh lagi mencoba untuk menggolongkan makhluk hidup. Beliau mengembangkan sistem dua bagian atau Binomial untuk menamai organisme menurut genus dan spesies. Linnaeus mengelompokan spesies berdasarkan tingkat kemiripan. Spesies yang mirip satu sama lain dikelompokkan ke dalam genus yang sama, genus yang mirip dikelompokkan pada famili yang sama dan seterusnya. Bagi Linnaeus, pengelompokkan spesies yang mirip dalam satu kelompok tidak mengimplikasikan adanya pertalian keluarga menurut garis evolusi, tetapi seabad kemudian sistem taksonominya ternyata menjadi titik fokus pendapat Darwin tentang evolusi. Sistem klasifikasi biologi modern, menunjukkan bahwa seluruh dunia kehidupan dapat diatur dalam hierarki yang apabila digambarkan dalam bentuk diagram, menyerupai silsilah. Setelah Linnaeus, para naturalis sering menanggap bahwa makhluk hidup saling 'berkerabat' namun mereka belum tahu apa penyebabnya.
B. Darwinisme
1. Jean Baptiste de Lamarck (Teori Dinamis)
Ilmuwan pertama yang mengajukan suatu model komprehensif tentang terjadinya perubahan terhadap makhluk hidup seiring dengan waktu sebagai akibat dari pengaruh lingkungan adalah seorang naturalis dari Perancis yang bernama Jean B. Lamarck. Dia mengamati bahwa kehidupan itu tidak tetap. Ketika lingkungan berubah, organisme harus mengubah perilaku mereka (adaptasi) untuk bertahan hidup. Ide pokok Lamarck adalah bahwa bagianbagian tubuh yang lebih banyak digunakan (use) untuk menghadapi lingkungan akan menjadi lebih besar dan kuat, sedangkan bagian-bagian tubuh yang tidak digunakan (disuse) akan mengalami penurunan. Modifikasi yang didapatkan oleh suatu organisme selama masa hidupnya dapat diturunkan kepada keturunannya. Jadi, penekanan teori Lamarck adalah bahwa adaptasi terhadap lingkungan merupakan produk utama evolusi.
 |
| Lamarck berpendapat bahwa jerapah dengan leher pendek akan menjadi panjang jika terus mencoba untuk mendapatkan makanan (daun) dari pohon yang tinggi |
2. Charles Darwin (Teori Evolusi, Seleksi Alam)
Darwin adalah seorang naturalis Inggris yang mengikuti eksplorasi kapal HMS Beagle untuk membuat peta pelabuhan dunia pada tahun 1831. Di sepanjang perjalanan inilah (selama lima tahun, yaitu dari 27 Desember 1831 hingga 2 Oktober 1836) dia meneliti berbagai jenis hewan dan tumbuhan yang dijumpainya. Darwin menggambar dan menulis tentang apa yang dia lihat, mengirim banyak spesimen ke Inggris, dan mengembangkan gagasan tentang hidup, kehidupan di masa lampau dan bagaimana caranya berubah menjadi seperti sekarang. Darwin berada di Kepulauan Galapagos selama kurang lebih 2 bulan dan melakukan berbagai pengamatan terhadap berbagai jenis hewan yang ada di kepulauan terpencil itu.
Melalui pengamatan ini, dan juga berbagai pengamatan lanjutan yang dilakukannya selama puluhan tahun atas koleksi hewan dan tumbuhan yang diperolehnya, Darwin membentuk embrio teori evolusi. Pada tahun 1859, Darwin menerbitkan buku "On the Origin of Species by means of Natural Selection", yang menyajikan bukti-bukti yang menunjukkan bahwa kehidupan telah berevolusi sepanjang sejarahnya dan bahwa mekanisme yang menyebabkan terjadinya evolusi adalah seleksi alam.
Melalui pengamatan ini, dan juga berbagai pengamatan lanjutan yang dilakukannya selama puluhan tahun atas koleksi hewan dan tumbuhan yang diperolehnya, Darwin membentuk embrio teori evolusi. Pada tahun 1859, Darwin menerbitkan buku "On the Origin of Species by means of Natural Selection", yang menyajikan bukti-bukti yang menunjukkan bahwa kehidupan telah berevolusi sepanjang sejarahnya dan bahwa mekanisme yang menyebabkan terjadinya evolusi adalah seleksi alam.
 |
| Jenis-jenis Burung Finch (Geospiza sp) yang beradaptasi dengan relung lingkungan yang berbeda |
Observasi 1: Semua spesies memiliki potensi fertilitas yang sedemikian besar sehingga jumlah populasinya akan meningkat secara eksponensial jika semua individu yang dilahirkan berhasil bereproduksi dengan baik.
Observasi 2: Populasi cenderung menjadi stabil dalam jumlah, kecuali ada fluktuasi musiman.
Observasi 3: Sumber daya lingkungan adalah terbatas.
Kesimpulan 1 : Pertambahan individu yang lebih banyak dibandingkan dengan yang dapat didukung oleh lingkungan akan mengakibatkan adanya persaingan untuk mempertahankan keberadaan individu di dalam populasi itu, sehingga hanya sebagian keturunan yang dapat hidup pada setiap generasi.
Observasi 4: Individu-individu dalam suatu populasi sangat jauh berbeda dalam hal ciri-ciri khasnya; tidak akan ada dua individu yang persis sama.
Observasi 5: Banyak di antara variasi tersebut dapat diturunkan.
Kesimpulan 2 : Kelangsungan hidup dalam perjuangan untuk mempertahankan hidup tidak terjadi secara acak, tetapi bergantung sebagian pada susunan sifat yang diwarisi dari indvidu-individu yang bertahan hidup. Individu yang mewarisi sifat baik yang membuat individu tersebut cocok dengan lingkungannya besar kemungkinan akan menghasilkan lebih banyak keturunan dibandingkan dengan individu yang kurang cocok sifatnya terhadap lingkungan.
Kesimpulan 3 : Kemampuan individu yang tidak sama untuk bertahan hidup dan bereproduksi ini akan mengakibatkan suatu perubahan secara bertahap dalam suatu populasi dan sifat-sifat menguntungkan akan berakumulasi sepanjang generasi.
3. Alfred Russel Wallace (Teori Evolusi: Seleksi Alam)
Wallace adalah seoring naturalis Ingris yang hidup semasa dengan Darwin. Wallace secara terpisah juga mengembangkan teori seleksi alam yang pada dasarnya sama dengan yang dikemukakan oleh Darwin. Darwin dan Wallace cukup lama berkorespondensi secara ilmiah. Wallace malah banyak mengirim spesies-spesies penemuan barunya dari Asia ke Darwin untuk diteliti. Menurut Wallace, teorinya tentang evolusi hasil pemikiran yang datang secara spontan. Di lain pihak, teori evolusi Darwin adalah hasil pemikiran secara metodis selama bertahun-tahun. Ironisnya, Darwin menjadi jauh lebih terkenal daripada Wallace sendiri. Namun demikian, Wallace adalah salah satu pembela Darwin dan teorinya dimasa kontroversial setelah buku "The Origin of Species" diterbitkan.
Ide evolusi (bahwa makhlup hidup secara berangsur-angsur berubah) telah didiskusikan jauh sebelum abad ke-19, namun Darwin dan Wallace adalah orang pertama yang mencetuskan bagaimana proses evolusi itu berlangsung.
4. Gregor Johann Mendel (Teori Genetika)
Mendel adalah seorang pendeta dan ilmuwan dari Austria yang mempelajari ilmu genetika. Dengan mengobservasi kacang polong (Pisum sativum) selama bertahun-tahun, Mendel mengambil kesimpulan bahwa ada suatu pola dalam pewarisan sifat keturunan. Hasil penyelidikan Mendel menjadi dasar ilmu genetika.
Walaupun sebagian besar ilmuwan Biologi dapat diyakinkan Darwin bahwa spesies merupakan hasil evolusi, namun ada permasalahan mengenai ide seleksi alam sebagai mekanisme evolusi. Ada kekurangan dalam penjelasan Darwin, yaitu pemahaman pewarisan yang dapat menjelaskan bagaimana variasi acak muncul dalam suatu populasi. Padahal Gregor Mendel dan Charles Darwin hidup pada masa yang sama, namun tidak ada yang dapat melihat dan menyadari bahwa Mendel telah menemukan prinsip dasar pewarisan yang sudah pasti dapat menyelesaikan permasalahan Darwin dan memberikan kredibilitas terhadap seleksi alam.
C. Post Darwinisme
Evolusi Modern (Neo-Darwinisme)
Sintesis evolusi modern mengacu pada satu set gagasan dari beberapa spesialis biologi yang bersama-sama membentuk suatu teori evolus komprehensif yang diterima oleh mayoritas ahli biologi. Sintesis ini dibentuk sekitar tahun 1936-1947 dengan mengembangkan genetika populasi yang merupakan integrasi antara seleksi alam Darwin dengan genetika Mendel. Huxley Julian menemukan istilah ini pada tahun 1942, ketika ia meringkas gagasan-gagasan di dalam bukunya, Evolution: Modern Synthesis. Sintesis Modern merupakan dasar pemikiran evolusi, teori ini mengacu kepada suatu peristiwa historis yang terjadi sekitar tahun 1930 dan 1940. Tokoh utama yang mengembangkan sintesis modern di antaranya R.A. Fisher, Theodosius Dobzhansky, J.B.S. Haldane, Sewall Wright, Julian Huxley, Ernst Mayr, Bernhard Rensch, Sergei Chetverikov, George Gaylord Simpson, dan G. Ledyard Stebbins. Sintesis evolusi modern dikenal juga sebagai sintesis baru, sintesis modern, sintesis evolusi, atau neo-Darwinisme.
Pada tahun 1940, berdasarkan eksperimen Griffith Avery, McCleod dan McCarty secara pasti mengenali DNA (deoxyribonucleic acid) sebagai agen yang bertanggung jawab untuk meneruskan informasi genetika. Sejak tahun 1940, suatu teori evolusi baru muncul yang menyebutkan bahwa perubahan evolusioner terjadi secara cepat antara periode panjang dari stabilitas spesies. Teori ini dikenal sebagai "punctuated evolution" (menklarifikasi evolusi) yang merupakan teori evolusi yang paling akhir dan dikemukakan oleh Stephen Jay Gould dan Niles Eldredge. Penemuan mereka tentang bagaimana hereditas bekerja via DNA merupakan penjelasan yang lebih tepat tentang mekanisme evolusi.
Walter S. Sutton, Theodor Boveri, Wilhelm Johannsen, Thomas Hunt Morgan, and Hermann Muller telah menyelidiki hubungan yang kompleks antara kromosom, gen, dan hukum-hukum hereditas. Ahli Biometrik seperti Ronald Fisher, John Haldane, dan Reginald Crundall Punnett telah menggunakan matematika dan teknik statistika untuk menganalisis perubahan genetik dengan demikian menetapkan bidang genetika populasi. Julian Huxley, cucu dari T. H. Huxley, memberikan kontribusi penting untuk bidang embriologi, antar bidang-bidang yang lain. Paleontologis George Simpson memfokuskan penelitiannya pada pola migrasi antar benua dari spesies masa lampau. James Watson dan Francis Crick memperkenalkan model DNA untuk menjelaskan dasar kimia dari gen, hereditas, dan evolusi.
Sintesis modern menguraikan evolusi sebagai suatu perubahan di dalam frekuensi alel dalam suatu populasi dari satu generasi ke generasi berikutnya. Teori ini sekarang menjadi pusat prinsip pengaturan dari biologi modern, yang berhubungan secara langsung dengan topik-topik seperti asal-usul resistensi antibiotika pada bakteri, sosialitas pada serangga, dan keanekaragaman hayati dari kehidupan di Bumi. Pengembangan terbaru yang paling penting dalam biologi evolusi adalah meningkatnya pemahaman dan kemajuan genetika.
Jika menurut Darwin mekanisme evolusi itu terjadi karena seleksi alam, maka menurut Sintesis Modern, evolusi terjadi tidak hanya karena seleksi alam tetapi juga disebabkan oleh hanjutan/pergeseran genetik (genetic drift), aliran gen (gene flow), mutasi, dan perkawinan tidak acak.
Prinsip dan Mekanisme Evolusi
A. Prinsip-Prinsip Evolusi Berikut ini adalah prinsip-prinsip yang bekerja ketika proses evolusi terjadi.
a. Pada satu waktu evolusi terjadi lebih cepat dari yang lainnya. Bentuk baru muncul dan bentuk lama punah.
b. Laju kecepatan evolusi tidak sama pada organisme yang berbeda. c. Spesies baru bukan merupakan bentuk yang paling sempurna tapi bentuk yang sudah terspesialisasi. d. Evolusi tidak selalu dari yang sederhana ke kompleks. e. Evolusi terjadi dalam populasi bukan dalam individu.
B. Mekanisme Evolusi
Titik balik yang menentukan perkembangan dalam teori evolusi adalah kelahiran cabang ilmu biologi baru, yaitu Genetika Populasi. Ilmu ini menunjukkan tentang luasnya variasi genetik di dalam populasi dan mengenali arti penting dari perubahan sifat-sifat yang terakumulasi dari generasi ke generasi. Untuk memahami hubungan genetika populasi dengan evolusi, mari kita mulai dengan konsep spesies. Spesies adalah sekelompok individu sejenis yang mempunyai potensi untuk saling mengawini dan menghasilkan keturunan yang fertil di alam bebas. Sekelompok spesies yang hidup pada tempat dan waktu yang sama disebut populasi. Evolusi terjadi ketika ada perubahan di dalam struktur genetika dari suatu populasi. Untuk memahami bagaimana suatu populasi berubah, para ahli biologi mempelajari jenis dan jumlah gen dari suatu populasi. Kumpulan gen (gene pool) adalah seluruh alela dari seluruh gen yang terdapat dalam seluruh individu dari suatu populasi pada suatu periode tertentu. Proporsi relatif alela dalam suatu populasi dinyatakan dengan frekwensi alela. Struktur genetik suatu populasi ditentukan oleh frekuensi alel dan genotipnya.
Menurut teorema Hardy-Weinberg ”frekuensi alel dan genotip dalam kumpulan gen suatu populasi tetap konstan selama beberapa generasi kecuali kalau ada yang bertindak sebagai agen lain selain rekombinasi seksual”. Teorema Hardy-Weinberg menjelaskan suatu kumpulan gen yang berada dalam suatu kesetimbangan, yaitu suatu populasi yang tidak berevolusi. Nilai kesetimbangan dari frekuensi alel dan genotip yang dihitung berdasarkan persamaan Hardy-Weinberg memberikan dasar untuk melacak struktur genetik suatu populasi selama beberapa generasi. Jika frekuensi alel atau genotipnya menyimpang dari nilai yang diharapkan dari kesetimbangan Hardy-Weinberg, maka populasi tersebut dinyatakan sedang berevolusi. Dengan demikian, definisi evolusi pada tingkat populasi dapat dinyatakan sebagai ”perubahan frekuensi alel atau genotip populasi dari generasi ke generasi” atau ”perubahan dalam struktur genetik populasi”. Karena perubahan dalam suatu kumpulan gen itu adalah evolusi dalam skala terkecil, maka keadaan ini secara khusus disebut sebagai mikroevolusi.
Kesetimbangan Hardy-Weinberg hanya dapat dipertahankan jika:
a. Ukuran populasi sangat besar. Dalam populasi yang besar, hanjutan/pergeseran genetik (genetic drift) yang merupakan fluktuasi acak dalam kumpulan gen tidak akan mengubah frekuensi alel.
b. Terisolasi dari populasi lain. Pada populasi yang terisolasi tidak akan ada aliran gen (perpindahan alel antar populasi akibat perpindahan individu atau gamet) yang dapat mengubah kumpulan gen.
c. Tidak ada mutasi. Pengubahan satu alel menjadi alel lain akibat mutasi akan mengubah frekuensi alel dan genotip suatu populasi.
d. Perkawinan acak. Dengan perkawinan acak frekwensi alel dan genotip akan mengikuti hukum pewarisan sifat Mendel, sehingga frekwensi alel dan genotip dapat dipertahankan tetap.
e. Tidak ada seleksi alam. Jika potensi kelangsungan hidup dan keberhasilan reproduksi pada semua individu sama, maka frekwensi alel dan genotip akan tetap dari generasi ke generasi.
Kelima syarat yang diperlukan untuk mempertahankan kesetimbangan Hardy-Weinberg memberikan suatu framework untuk memahami mekanisme evolusi. Seperti telah dikemukakan di atas evolusi akan terjadi jika salah satu syarat tidak terpenuhi. Dengan demikian mekanisme dasar yang menyebabkan proses evolusi adalah seleksi alam, hanjutan/pergeseran genetik (genetic drift), aliran gen (gene flow), mutasi, dan perkawinan tidak acak.
Berikut ini akan dkemukakan penjelasan mekanisme evolusi oleh masing-masing agen penyebab evolusi :
1. Seleksi Alam
Jika kita lihat populasi-populasi makhluk hidup di alam, maka kita akan menemukan bahwa setiap populasi terdiri atas individu-individu yang bervariasi. Beberapa varian mungkin menghasilkan lebih banyak keturunan dibanding yang lain. Keberhasilan yang berbeda dalam reproduksi ini adalah seleksi alam. Tentunya hal ini dipengaruhi oleh kemampuan individu yang tidak sama untuk bertahan hidup dan berproduksi. Menurut The American Heritage Science Dictionary, seleksi alam adalah suatu proses di mana organisme-organisme yang lebih baik penyesuaiannya terhadap lingkungan akan menghasilkan keturunan yang lebih banyak dibanding yang lain. Sebagai hasil dari seleksi alam, proporsi organisme suatu spesies dengan karakteristik yang bersifat adaptif terhadap lingkungan akan meningkat pada masing-masing generasi. Oleh karena itu, seleksi alam secara acak memodifikasi variasi asal dari ciri-ciri genetik suatu spesies sehingga alelalel yang bersifat menguntungkan karena survive akan mendominasi, sedangkan alel-alel yang tidak menguntungkan akan berkurang.
Seleksi alam mengakibatkan alel diturunkan ke generasi berikutnya dalam jumlah yang tidak proporsional dengan frekuensi relatif generasi saat itu, sehingga mengubah kumpulan gen. Seleksi alam mengakumulasi dan mempertahankan genotip yang menguntungkan dalam suatu populasi. Pengaruh seleksi alam dalam penurunan frekuensi suatu sifat dalam suatu populasi berlangsung dengan tiga cara sebagai berikut :
a. Seleksi penstabilan (stabilizing selection), bekerja terhadap fenotip ekstrim dan menyukai varian antara yang lebih umum. Seleksi ini mengurangi variasi dan mempertahankan keadaan yang tetap pada suatu waktu tertentu untuk suatu fenotip khusus. Sebagai contoh bayangkan populasi kelinci yang panjang kakinya bervariasi. Pada lingkungan yang di dalamnya terdapat anjing hutan, kelinci yang kakinya panjang akan tereliminasi karena mereka tidak dapat melintasi lubanglubang kecil untuk melarikan diri dari anjing hutan. Kelinci yang kakinya pendek juga akan tereliminasi, karena mereka tidak dapat berlari cepat untuk menghindarkan diri dari anjing hutan. Hasilnya adalah populasi kelinci yang panjang kakinya sedang relatif lebih bertahan. Variasi kelinci akan berkurang dan populasi akan stabil.
b. Seleksi langsung (directional selection), seleksi ini menggeser keseluruhan susunan populasi dengan cara lebih menyukai salah satu varian yang ekstrim. Sebagai contoh jika di sebuah hutan terdapat populasi jerapah. Misalkan makanan jerapah adalah daun-daun sejenis pohon yang ukurannya cukup tinggi. Proses seleksi tentu saja ke arah leher yang lebih panjang.
c. Seleksi penganekaragaman (diversifying selection), menyeleksi sifat ratarata dan lebih menyukai sifat yang ekstrim. Perhatikan ukuran biji populasi pohon oak, yang berkisar dari yang kecil hingga yang besar. Umpamakan suatu spesies tupai pemakan biji oak menyerbu hutan. Tupai-tupai itu tidak akan memakan biji yang kecil, sebab terlalu sulit untuk di tempatkan. Mereka juga tidak akan memakan biji yang besar sebab terlalu besar untuk dibawa. Setelah beberapa tahun, biji oak yang ukurannya sedang akan menghilang, tetapi biji yang ukurannya kecil dan besar akan survive dan berkecambah. Selanjutnya hutan oak tersebut akan memiliki pohon dengan dua ukuran biji yang berbeda.
2. Hanjutan/pergeseran genetik (genetic drift)
Hanjutan/pergeseran genetik adalah perubahan dalam frekuensi gen pada suatu populasi berukuran kecil akibat kejadian acak. Secara ideal suatu populasi harus berukuran besar agar hanjutan/pergeseran genetik tidak mempengaruhi kumpulan gennya. Pada umumnya hanjutan/pergeseran genetik disebabkan oleh bencana besar dan pembentukan koloni baru oleh sejumlah kecil individu. Bencana besar misalnya letusan gunung berapi dan tsunami dapat mengurangi ukuran populasi secara drastis. Akibatnya, struktur genetik populasi kecil yang selamat mungkin tidak mewakili struktur populasi semula, situasi ini biasanya disebut sebagai efek leher botol (bottleneck effect). Dengan hilangnya sebagian besar alel dari kumpulan gen, maka efek leher botol dan hanjutan/pergeseran genetik yang diakibatkannya, akan mengurangi keanekaragaman genetik dalam suatu populasi. Efek leher botol dapat menjelaskan mengapa populasi cheetah memperlihatkan variasi genetik yang sangat sedikit.
Hanjutan/pergeseran genetik juga dapat terjadi ketika pembentukan koloni baru oleh beberapa individu yang menempati suatu habitat yang terisolasi. Semakin kecil ukuran populasi koloni baru, maka semakin kecil kemungkinan susunan genetiknya akan mewakili kumpulan gen populasi asalnya. Hanjutan/pergeseran genetik dalam suatu koloni baru dikenal sebagai efek pendiri (founder effect).
3. Aliran gen (gene flow)
Aliran gen (juga disebut campuran gen atau migrasi gen) adalah pertukaran dari variasi genetik antar populasi, ketika faktor geografi dan habitat bukan rintangan. Ernst Mayr berpendapat bahwa aliran gen seperti homogenizing (penyamaan gen), dapat menetralkan adaptasi selektip. Pendapat ini didukung oleh Campbell (2003) yang menyatakan bahwa aliran gen cenderung mengurangi perbedaan antara populasi yang telah terakumulasi akibat seleksi alam atau hanjutan/pergeseran genetik. Jika hal ini terjadi cukup luas, aliran gen akhirnya dapat menyatukan populasi yang berdekatan menjadi sebuah populasi tunggal dengan struktur genetik yang sama. Dengan demikian, aliran gen dapat menyebabkan perubahan pada frekuensi alel suatu populasi, kita tahu jika frekuensi alel suatu populasi berubah maka disana telah terjadi proses mikroevolusi.
Ketika ada rintangan ke aliran gen, situasi ini dimasukkan ke dalam istilah isolasi reproduksi dan merupakan hal yang penting untuk terjadinya spesiasi. Gerak bebas alel melalui suatu populasi mungkin juga dirintangi oleh struktur populasi. Sebagai contoh, kebanyakan populasi di dunia nyata tidaklah benar-benar secara penuh dapat saling berbiak silang. Jarak geografi mempunyai pengaruh yang kuat terhadap pergerakan alel di dalam populasi.
4. Mutasi
Mutasi adalah perubahan dalam DNA suatu organisme. Suatu mutasi baru yang diturunkan melalui gamet dapat dengan segera mengubah kumpulan gen suatu populasi. Mutasi selalu terjadi. Hampir semua gen mungkin mengalami mutasi sekali pada saat pembelahan yang ke 50.000 hingga 100.000 (Sastrodihardjo, 1980). Kecepatan mutasi dari berbagai gen bervariasi. Alel yang lebih stabil, frekuensinya akan cenderung bertambah banyak, sedangkan alel yang mudah bermutasi akan cenderung untuk berkurang frekuensinya. Meskipun mutasi pada suatu lokus gen tertentu jarang terjadi, dampak kumulatif mutasi tersebut pada semua lokus bisa signifikan. Hal ini disebabkan oleh setiap individu memiliki ribuan gen, dan banyak populasi memiliki ribuan atau jutaan individu. Dengan begitu, dalam jangka panjang mutasi sangat penting bagi evolusi karena mutasi mempertinggi variabilitas yang berfungsi sebagai bahan mentah untuk seleksi alam.
5. Perkawinan Tidak Acak
Syarat lain agar kesetimbangan Hardy-Weinberg dapat dipertahankan adalah perkawinan acak. Tetapi pada kenyataannya, individu lebih sering kawin dengan anggota populasi yang lebih dekat dibandingkan dengan yang lebih jauh jaraknya, terutama pada spesies yang penyebarannya dekat. Hal ini akan mendorong perkawinan antarkerabat (inbreeding). Perkawinan tidak acak lainnya adalah perkawinan asortatif atau perkawinan berdasarkan pilihan, di mana individu memilih pasangan yang sama dengan dirinya dalam fenotip tertentu. Sebagai contoh, beberapa kodok (Bufo sp) paling sering mengawini kodok yang ukurannya sama.
Perkawinan yang tidak acak akan meningkatkan jumlah genotif homozygot dari lokus gen pada individu. Setiap perubahan dalam perilaku kawin asortatif atau kawin antar kerabat populasi akan menggeser frekuensi genotif yang berlainan. Dengan demikian, perkawinan tidak acak dapat menyebabkan populasi berevolusi.
KESALAHPAHAMAN TENTANG TEORI EVOLUSI
Meskipun sintesis modern hampir diterima secara universal oleh masyarakat ilmiah, banyak orang secara intuisi menemukan aspek lain tentang evolusi. Argumentasi-argumentasi melawan teori evolusi secara umum melibatkan kesalah pahaman atau kesalahan konsep tentang evolusi atau tentang ilmu pengetahuan secara umum. Sebagian dari argumentasi yang berlawanan dengan teori evolusi dikaji di bawah ini.
1. Perbedaan antara Teori dan Fakta
Sintesis modern, seperti halnya teori yang terdahulu, yaitu Mendelian dan Darwinian, adalah suatu teori ilmiah. Ketika berpidato, biasanya orang menggunakan kata "teori" untuk mengatakan dugaan, spekulasi, atau pendapat, dan kata "fakta" untuk menyatakan benar, atau sangat benar. Dengan pernyataan seperti ini, "teori" bertentangan dengan "fakta". Meskipun demikian, dalam pengertian yang lebih tegas, fakta dan teori menunjukkan status epistemologi dari ilmu pengetahuan. Di dalam IPA, fakta diperoleh dari data satu pengamatan. Sedangkan teori diperoleh dari kesimpulan berdasarkan kumpulan fakta-fakta. Suatu teori adalah satu usaha untuk mengidentifikasi dan menguraikan hubungan antara fenomenafenomena atau berbagai hal, dan menghasilkan prediksi-prediksi yang dapat diuji melalui eksperimen-eksperimen yang dikendalikan, atau pengamatan empiris.
Dalam pengertian ilmiah, "fakta-fakta" adalah apa yang diusahakan teori untuk dijelaskan. Maka, untuk para ilmuwan "teori" dan "fakta" tidak berdiri sebagai oposisi, tetapi lebih ada dalam suatu hubungan yang timbal balik; sebagai contoh, yang merupakan suatu fakta: bahwa buah apel akan jatuh ke Bumi jika berada pada suatu cabang dan "teori" yang menjelaskan hal ini adalah teori gravitasi. Demikian juga, variasi genetika, seleksi alam, dan tanggapan terhadap seleksi (misalnya dalam domestikasi tumbuhan dan hewan) adalah fakta, dan generalisasi atau ekstrapolasi dari fenomena ini, serta penjelasan bagi fakta-fakta ini adalah "teori evolusi". Sintesis evolusi modern sudah menggantikan penjelasan-penjelasan sebelumnya untuk asal-usul spesies termasuk Lamarckisme, dan sekarang ini teori evolusi merupakan teori yang paling kuat dalam menjelaskan fenomena-fenomena biologi.
2. Evolusi dan Devolusi
Salah satu kesalah pahaman yang paling umum tentang evolusi adalah bahwa satu spesies dapat "sangat ditingkatkan" dibanding yang lain, bahwa evolusi adalah kemajuan yang diperlukan dan atau mendorong pada kompleksitas yang lebih besar atau sebaliknya (devolusi). Padahal evolusi tidak menjamin bahwa generasi yang akan datang akan lebih cerdas, komplek, atau moralnya lebih pantas dibanding generasi sebelumnya.
Tuntutan bahwa evolusi mengakibatkan kemajuan bukanlah bagian dari teori evolusi modern; itu berasal dari sistem kepercayaan sebelumnya yang terjadi waktu Darwin memikirkan teori evolusinya. Dalam banyak kasus evolusi menunjukkan "kemajuan" ke arah yang lebih tinggi kompleksitasnya, ketika bentuk kehidupan yang paling awal dan sangat sederhana dibandingkan dengan spesies yang ada sekarang. Namun, tidak ada jaminan bahwa semua organisme tertentu yang ada hari ini akan menjadi lebih cerdas, lebih rumit, lebih besar, atau lebih kuat di masa yang akan datang. Sebenarnya, seleksi alam hanya akan memilih sifat yang maju (kompleks) jika hal itu meningkatkan kesempatan untuk survival, yaitu suatu kemampuan untuk hidup cukup panjang untuk memperbanyak keturunan kepada kedewasaan seksual. Mekanisme yang sama dapat benar-benar menyukai kecerdasan yang lebih rendah, atau kompleksitas yang lebih rendah dan seterusnya jika ciri-ciri itu menjadi suatu keuntungan yang selektif di dalam lingkungan organisme tersebut.
Satu arah pemahaman yang nyata bahwa "kemajuan" bentuk kehidupan dari waktu ke waktu adalah untuk mengingatkan bahwa kehidupan yang paling awal dimulai sebagai wujud-wujud yang sangat sederhana. Evolusi menyebabkan kehidupan menjadi lebih kompleks, karena menjadi lebih sederhana tidak menguntungkan. Namun ketika garis keturunan individu sudah mencapai kompleksitas yang cukup, mungkin juga memerlukan penyederhanaan (spesialisasi). Sebagai contoh, hal ini dapat dilihat pada banyak spesies parasit yang sudah meningkatkan wujud yang lebih sederhana dari ancestors (nenek moyangnya).
3. Spesiasi
Kadang-kadang orang berpikir bahwa spesiasi (pembentukan spesies baru) belum pernah secara langsung diamati, dan dengan begitu evolusi tidak bisa disebut sebagai ilmu pengetahuan yang kuat. Padahal pada kenyataannya "mikroevolusi" telah diamati dan "makroevolusi" tidak dapat diamati secara menyeluruh. Beberapa kreasionis mendefinisikan kembali makroevolusi sebagai perubahan dari satu jenis makhluk hidup ke jenis makhluk hidup lain, masih belum jelas apa yang dimaksud suatu jenis dalam kontek ini dan mengacu kemana. Ini adalah suatu kesalah pahaman baik dari sudut pandang ilmu pengetahuan maupun evolusi. Pertama, penemuan ilmiah tidak terjadi semata-mata melalui suatu eksperimen yang dapat diulang kembali; prinsip tentang uniformitarianism mengijinkan para naturalis untuk menginfer/menduga penyebab sesuatu melalui efek empirisnya. Lebih dari itu, sejak penerbitan buku On the Origin of Species banyak Ilmuwan telah memperkokoh Hipotesis Darwin dengan mengumpulkan data dari sumber yang tidak ada pada jaman Darwin, seperti kesamaan DNA antarspesies dan penemuan fosil baru. Akhirnya, spesiasi telah diamati secara langsung pada hewan-hewan yang siklus hidupnya pendek.
4. Pengorganisasian Diri dan Entropi
Ini tuntutan berikutnya terhadap evolusi. Dengan terus meningkatnya kompleksitas tanpa intervensi hal-hal yang gaib, maka proses evolusi melanggar hukum termodinamika kedua. Hukum ini mengusulkan bahwa dalam satu sistem yang terisolasi sempurna entropi akan cenderung untuk meningkat atau tetap. Entropi adalah suatu ukuran jumlah energi di dalam suatu sistem fisika yang tidak bisa digunakan untuk melakukan pekerjaan mekanis, dan dalam thermodinamika statistik hal itu dibayangkan sebagai suatu ukuran dari statistik "kekacauan" pada suatu tingkatan mikro. Tuntutan ini mengabaikan fakta bahwa sistem biologi bukanlah sistem yang terisolasi. Matahari menyediakan sejumlah besar energi kepada Bumi, dan arus panas ini mengakibatkan peningkatan entropi yang sangat besar ketika dibandingkan dengan pengurangan entropi yang berhubungan dengan pengurangan kekacauan sistem biologi. Sebenarnya aliran materi dan energi melalui sistem terbuka membuka peluang kepada suatu organisme untuk meningkatkan kompleksitasnya tanpa bimbingan atau pengaturan. Kehidupan melibatkan sistem terbuka bukan sistem terisolasi, ketika semua organisme mengubah energi dan materinya sesuai dengan lingkungannya, dan dengan cara yang sama Bumi menerima energi dari matahari dan memancarkan kembali energi ke ruang angkasa.
5. Informasi
Beberapa orang menyatakan bahwa evolusi tidak bisa menciptakan informasi, atau informasi itu hanya dapat diciptakan oleh kecerdasan. Informasi fisik ada dengan mengabaikan kehadiran kecerdasan, dan evolusi mempertimbangkan informasi baru kapan saja, ketika suatu mutasi atau duplikasi gen terjadi. Sekali pun mereka diberi informasi yang akan memuaskan misalnya penemuan bakteri pemakan nilon yang memiliki enzim yang secara efisien mencerna material yang tidak pernah ada sampai zaman modern. Hal itu berdasarkan pada konsep sederhana pergeseran membaca suatu gen yang telah digunakan untuk yang lain. Tetapi dengan konsep sederhana tersebut gen yang berupa kemampuan mencerna nilon tersedia disana. Mutasi masa depan, barangkali mutasi titik yang terjadi pada gen, secara masuk akal bisa mempertinggi keuntungan dari pengurangan energi untuk proses dekomposisi nilon.
6. Kontroversi Sosial dan Agama
Sejak penerbitan The Origin of Species pada tahun 1859, teori evolusi telah menjadi sumber kontroversi yang hampir tetap. Secara umum, kontroversi memusat pada hal-hal yang filosofis, kosmologis, sosial, dan implikasi religius dari evolusi, bukan pada ilmu evolusi itu sendiri. Teori bahwa evolusi biologi terjadi melalui satu mekanisme atau lainnya hampir tidak ditentang dalam masyarakat ilmiah sejak awal abad ke-20.
Ketika Darwin memahami teori evolusi, mungkin aspek yang paling kontroversial dari evolusi adalah aplikasinya terhadap asal usul manusia. Gagasan bahwa semua keaneka ragaman dalam kehidupan termasuk manusia muncul melalui proses alami tanpa memerlukan intervensi hal-hal yang gaib merupakan proses yang sulit untuk dipercaya dalam kaitannya dengan keimanan yang paling religius dan terutama untuk agama Ibrahim. Banyak orang-orang yang religius bisa mendamaikan ilmu pengetahuan evolusi dengan keimanan mereka, atau mereka tidak melihat konflik apapun yang riil. Gagasan bahwa keimanan dan evolusi dapat diharmoniskan disebut sebagai evolusi theistik (theistic evolution). Kelompok orang-orang religius lain, yang biasanya dikenal sebagai kreasionis (creationists), menganggap bahwa kepercayaan tentang asal evolusioner kehidupan bertentangan dengan keimanan mereka, persepsi mereka tentang desain secara alami dari evolusi membuat mereka tidak bisa menerima apa yang mereka sebut "evolusi tanpa pemandu" (unguided evolution).
Suatu konflik terkait muncul ketika para kritikus mengkombinasikan pandangan religius dari status superior masyarakat dengan dugaan yang salah bahwa evolusi perlu "progresif". Tuntutan para kritikus ini, jika manusia adalah hewan yang lebih pandai (superior) namun berkembang dari hewan sebelumnya, maka hewan yang lebih rendah (inferior) tidak akan masih tersisa. Sebab hewan yang inferior (dalam pandangan mereka) adalah makhluk-makhluk yang sungguh dapat dibuktikan ada. Mereka yang mengkritik evolusi kadang-kadang salah mengambil bukti pendukung, tuntutan mereka bahwa evolusi adalah palsu.
Di beberapa negara, khususnya Amerika Serikat, pertentangan antara agama dan ilmu pengetahuan ini diperpanas suasananya dengan apa yang disebut kontroversi evolusi-penciptaan, yang di antaranya sudah menghasilkan perebutan konsep dalam kurikulum pelajaran. Sementara di bidang sains yanglainnya, seperti kosmologi dan ilmu Bumi, juga bertikai tentang penafsiran harfiah dari teks-teks yang religius, studi-studi evolusinoer telah melahirkan debat-debat ini. Evolusi telah digunakan untuk mendukung filosofis dan aneka pilihan etis ilmuwan yang paling modern yang argumentasinya diamanatkan oleh evolusi maupun didukung oleh ilmu pengetahuan. Sebagai contoh, eugenic gagasan dari Francis Galton yang telah dikembangkan ke dalam argumentasi bahwa kualitas kumpulan gen manusia (gene pool) harus ditingkatkan melalui kebijakan perkawinan selektip. Kebijakan lainnya misalnya insentif untuk reproduksi bagi sebagian “stock keturunan baik" dan disinsentif (seperti wajib sterilisasi, "euthanasia ", pengujian sebelum melahirkan, pembatasan kelahiran, dan rancang-bangun sifat genetik) bagi sebagian sifat tidak baik.
Contoh lain dari perluasan teori evolusioner yang secara luas dihormati adalah " Darwinisme Sosial", suatu istilah yang berikan kepada Teori Malthusian di abad 19 yang dikembangkan Herbert Spencer ke dalam gagasan tentang kesintasan bagi yang terbugar (survival of the fittest) dalam kehidupan masyarakat secara keseluruhan, dan oleh orang tertentu ketidaksamaan sosial, rasisme, dan kekaisaran adalah dibenarkan.
Hendriani, Yeni; Melia, Savina. 2019. Paket Unit Pembelajaran Mata Pelajaran Biologi [Bioteknologi dan Evolusi]. Jakarta : Dirjen Guru dan Tenaga Kependidikan Kemendikbud RI.