What Evolution Is

Judul : What Evolution Is
Pengarang : Ernst Mayr
Tebal : 332 halaman
Tahun : 2003
Penerbit : Knopf, NY

Buku ini merupakan buku pengantar mengenai evolusi yang ditulis untuk masyarakat luas. Ditulis oleh Ernst Mayr, ahli biologi terkemuka dari Harvard, penjelasannya cukup menyeluruh namun mudah diikuti.

Bagian pertama membahas mengenai definisi evolusi. Untuk menjelaskan hal tersebut, pertama penulis membagi pandangan manusia akan dunia dalam tiga bagian, yaitu : dunia dengan waktu tak terbatas, tak bermula dan tak berakhir; dunia dengan waktu tertentu dan singkat, dan diciptakan oleh Pencipta sebagaimana dipercaya oleh penganut Kristen; dan dunia yang berjangka waktu lama dan selalu berubah, atau berkembang. Dalam dua pandangan pertama dunia tidak berubah, atau alam saat ini (tumbuhan,binatang dan manusia)sama dengan pada saat diciptakan pertama kali.

Pandangan terakhir adalah evolusi, yaitu bahwa dunia telah berumur sangat lama (miliaran tahun) dan makhluk hidup di dalamnya selama jangka waktu tersebut tidak sama atau terus mengalami perubahan,bermula dari makhluk yang sangat sederhana hingga menjadi makhluk yang kompleks seperti manusia. Pandangan ini asing bagi masyarakat, sehingga tidak mudah diterima oleh masyarakat luas.

Munculnya pandangan evolusionis bermula dari penemuan dalam bidang geologi. Penelitian geologi menunjukkan bahwa umur bumi jauh lebih tua dari yang diperkirakan semula, dan data fosil menunjukkan bahwa hewan-hewan yang hidup saat ini tidak sama dengan di masa lalu, atau selalu mengalami perubahan. Dengan demikian maka timbul istilah evolusi. Evolusi ialah "perubahan-perubahan properti dalam populasi organisme sepanjang waktu".

Selanjutnya penulis menguraikan mengenai bukti-bukti evolusi di bumi, yaitu data fosil, pencabangan evolusi dan nenek moyang yang sama, embryologi, struktur vestigial, biogeografi dan bukti molekuler sebagai berikut :

1. Data fosil :
Tidak semua makhluk hidup dapat ditemukan fosilnya secara lengkap, namun fosil kuda,paus dan reptil cynodont menunjukkan bahwa mereka mengalami perubahan secara bertahap. Misalnya paus bermula dari mamalia yang hidup di darat pada sekitar 60 juta tahun yang lalu.

2. Branching evolution and common descent :
Satu spesies makhluk hidup dapat bercabang menjadi beberapa spesies apabila terletak di tempat yang terpisah atau berbeda kondisinya selama jangka waktu lama. Hal ini tampak di tiga pulau Galapagos dimana di setiap pulau terdapat spesies burung mocking yang berbeda sehingga terdapat tiga spesies, sedangkan di Amerika Selatan hanya terdapat satu spesies. Mengingat daratan terdekat adalah Amerika Selatan, diperoleh kesimpulan bahwa ketiga spesies tersebut berasal dari satu spesies burung mocking yang terdapat di Amerika Selatan. Berdasarkan hal tersebut, selanjutnya didapat kesimpulan bahwa burung mocking di seluruh dunia juga berasal dari satu nenek moyang yang sama (common descent), sedangkan burung mocking sendiri kemungkinan memiliki nenek moyang yang sama dengan trashers dan catbirds. Hal ini mendorong Darwin pada satu kesimpulan bahwa semua organisme di dunia memiliki nenek moyang yang sama dan mungkin semua kehidupan di dunia dimulai dari satu kehidupan tunggal. Berdasarkan banyak penelitian yang dilakukan kemudian, kesimpulan Darwin tersebut semakin diperkuat, sehingga timbul teori common descent (hal.21), yang didukung oleh bukti sebagai berikut :
a. Persamaan morfologi
Klasifikasi makhluk hidup yang terdiri atas sub spesies, spesies, genus dst selama ini dibuat berdasarkan persamaan anatomi. Darwin menunjukkan bahwa setiap taxon terdiri dari keturunan yang berasal dari nenek moyang terdekat, yang prosesnya memerlukan evolusi.

b. Embryologi :
Seluruh makhluk hidup termasuk manusia memiliki bentuk embryo yang sama pada tahap-tahap awal, baru pada tahap berikutnya bentuk embryo menunjukkan perbedaan.

c. Rekapitulasi
Terdapat suatu struktur yang muncul pada tahap awal pertumbuhan suatu organisme untuk kemudian hilang pada saat dewasa. Misalnya embryo paus baleen memiliki gigi pada tahap tertentu embryo, tetapi kemudian hilang setelah dewasa.Hal ini menunjukkan bahwa sifat asli yang berasal dari nenek moyang asal tidak mudah hilang begitu saja.

d. Struktur vestigials :
Banyak makhluk hidup yang memiliki struktur yang kurang atau bahkan tidak berfungsi, misalnya mata pada binatang gua atau tulang ekor pada manusia. Ini adalah sisa dari struktur yang pada nenek moyangnya dahulu berfungsi namun kini tidak lagi karena adanya perubahan gaya hidup (misalnya perubahan tempat tinggal).

. e. Biogeografi :
Distribusi jenis flora dan fauna di seluruh dunia tidak merata. Fauna di Eropa dan Amerika Utara hampir sama, akan tetapi di Afrika dan Amerika Selatan sangat berbeda, sedangkan di Australia sangat berbeda dengan benua-benua lainnya. Perbedaan ini berkaitan dengan sejarah terpisahnya benua-benua tersebut. Semakin lama benua tersebut terpisah dari lainnya, flora fauna di dalamnya akan semakin berbeda.

f. Bukti molekuler
Bukti molekuler menunjukkan bahwa semakin mirip morfologi suatu makhluk hidup, semakin mirip pula struktur molekulnya.

Bagian kedua menjelaskan bagaimana evolusi berjalan, yaitu melalui evolusi variasional, seleksi alam, dan penyesuaian dan seleksi alam atau anagenesis.

Variasi dan Populasi
Mayr membagi teori evolusi Darwin dalam 5 bagian, yaitu :
1. Ketidak konstanan spesies (teori dasar evolusi)
2. Keturunan semua organisme dari nenek moyang yang sama (branching evolution)
3. Evolusi secara gradual
4. Multiplikasi spesies (asal mula keaneka ragaman)
5. Seleksi alam

Menurut Mayr, seseorang tidak dapat mengerti proses evolusi tanpa mengerti fakta dasar penerusan keturunan, yang menerangkan variasi, sehingga pengetahuan mengenai genetika sangat perlu.Terdapat 17 prinsip dasar yang perlu diketahui yaitu:
1. Materi genetik adalah konstan, tidak dapat diubah oleh lingkungan atau phenotype.
2. Materi genetik terdiri dari DNA, yang memiliki struktur spiral ganda.
3. DNA berisi informasi yang memungkinkan produksi protein yang membuat phenotype setiap organisme serta mengendalikan pembuatan asam amino yang diubah menjadi protein .
4. Sebagian besar DNA terletak di nuklei di setiap sel dan terbentuk di sejumlah badan yang disebut kromoson.
5. Organisme yang bereproduksi secara seksual umumnya diploid, yaitu memiliki dua set kromosom homologous, masing-masing diwarisi dari orang tua laki dan perempuan.
6. Setiap gamet laki-laki dan perempuan hanya memiliki satu set kromosom (haploid) ketika fertilisasi, menjadi organisme baru (zigot), karena kromosom dari dua orang tua tidak bercampur tetapi diskrit.
7. Selama fertilisasi sel telur oleh spermatozoa, kromosom dari pria tidak bercampur dengan kromosom wanita, tapi berdampingan di zigot, dengan demikian materi genetik diteruskan tanpa perubahan dari generasi ke generasi, kecuali jika terdapat mutasi.
8. Karakteristik organisme dikendalikan oleh gen, yang terletak di kromosom.
9. Gen adalah sekuens dari pasangan asam nuklei yang mengartikan program dengan fungsi tertentu.
10.Nuklei dari semua sel sebuah badan berisi gen yang sama.
11. Gen memiliki kemampuan untuk bermutasi sesekali ke bentuk yang berbeda.
12. Totalitas gen dari individual adalah genotipe.
13. Setiap gen memiliki sejumlah bentuk berbeda, disebut allele, yang bertanggung jawab atas sebagian besar perbedaan diantara individual berbeda.

Gen dalam suatu populasi akan tetap sama jika tidak terdapat proses yang mengakibatkan hilang atau timbulnya gen baru. Proses ini terdiri dari :

1. Mutasi
Mutasi adalah perubahan spontan dari genotipe, karena adanya kesalahan selama penggandaan sel. Mutasi dapat menguntungkan, netral atau merugikan. Mutasi yang menguntungkan akan terus bertahan, sedangkan yang bersifat merugikan akan diseleksi dan kemungkinan besar akan hilang.

2. Gene flow
Gen dalam suatu populasi dipengaruhi oleh imigrasi dan emigrasi gen tersebut di suatu tempat, sehingga spesies yang daerah jangkauannya luas akan mengalirkan gennya ke tempat-tempat baru yang jauh, dan jika sesuai kemudian beradaptasi dengan lingkungan baru dapat kemungkinan dapat menjadi pendiri populasi.

3. Genetic drift
Pada populasi kecil beberapa karakteristik (alleles) dapat hilang melalui kesalahan sampling.
Namun demikian sumber terbesar dari variasi yang tersedia untuk seleksi alam adalah melalui rekombinasi. Untuk mengerti rekombinasi perlu diketahui dahulu bagaimana proses reproduksi seksual terjadi. Ingat bahwa setiap organisme memiliki 2 set kromosom yang diwarisi dari orang tua laki (L) dan perempuan (P). Sebelum gamet (hasil pembuahan) terbentuk, terjadi dua pembelahan sel. Pada pembelahan pertama kromosom dari orang tua L dan P melekat satu sama lain dan kemudian berpisah pada satu atau beberapa tempat. Hal ini disebut crossing over. Kromosom yang terpisah bertukar bagian satu dengan lain sehingga kini mereka terdiri dari campuran kromosom L dan P. Dengan demikian kini setiap kromosom merupakan kombinasi yang baru sama sekali. Selanjutnya pada pembelahan sel kedua, kromosom tidak membelah, tetapi setiap pasang dari kromosom homolog (sejenis) secara random ke sel anak demikian pula lainnya. Hal ini menyediakan material yang tak terbatas untuk seleksi alam.

Seleksi Alam
Seleksi alam adalah teori yang sulit dimengerti dan diterima banyak orang. Teori ini berdasarkan pada lima observasi (fakta) dan tiga inferens sebagai berikut :
1. Setiap populasi memiliki fertilitas yang tinggi yang jumlah akan meningkat secara eksponensial jika tidak dibatasi (Malthus).
2. Jumlah populasi, kecuali terdapat fluktuasi temporal, tetap stabil sepanjang waktu.
3. Sumberdaya yang tersedia untuk setiap spesies adalah terbatas.
Inferens 1. Terdapat persaingan ketat (struggle for existence) diantara anggota spesies.
4. Tidak ada dua individu dalam populasi yang sama persis.
Inferens 2. Individu dalam populasi berbeda satu sama lain dalam hal kemungkinan bertahan hidup.
5. Banyak dari perbedaan diantara individu dalam populasi , paling tidak sebagian, dapat diwarisi.
Inferens 3. Seleksi alam, berlanjut selama banyak generasi , menimbulkan evolusi.

Konsep di atas diambil dari pengamatan terhadap alam. Dari alam diketahui, bahwa setiap individu memiliki keturunan yang banyak, namun menghadapi kekejaman alam, hanya sedikit (sebagian kecil) yang akan bertahan hidup hingga dewasa dan memiliki keturunan, dengan demikian terjadi seleksi. Namun seleksi tersebut tidak acak, karena mereka yang bertahan memiliki sejumlah atribut yang memungkinkan mereka bertahan hidup. Dengan melihat proses ini dapat pula dikatakan bahwa seleksi alam adalah pemusnahan (eliminasi) mereka yang tidak dapat beradaptasi dengan lingkungan alam tempat hidup.
Menjawab pertanyaan apakah seleksi alam bersifat kebetulan atau sebaliknya, penulis menguraikan bahwa pada tahap pembuahan unsur kebetulan banyak berperan, namun pada tahap bertahan dan reproduksi, kedua unsur memiliki peran, karena setiap makhluk hidup harus berusaha keras dengan segala kemampuannya agar bisa bertahan hidup (beradaptasi),yang tidak dapat dicapai dengan cara kebetulan, namun usaha tersebut dapat pula dipatahkan oleh adanya bencana alam atau musibah lainnya.
Hal lain yang diuraikan adalah bahwa seleksi alam tidak memiliki tujuan jangka panjang, karena seleksi alam pada dasarnya proses eliminasi. Hal ini terlihat dari banyaknya spesies yang telah musnah (99%) sepanjang sejarah bumi.
Bukti dari seleksi alam antara lain mutasi gen sel sickle pada penduduk di daerah malaria di Afrika. Gen tersebut melindungi pemiliknya dari penyakit malaria. Namun jika pembawa gen tersebut pindah dari Afrika, gen tersebut menghilang.

Evolusi Manusia
Bagian terakhir menjelaskan mengenai evolusi manusia. Disini penulis memberikan bukti-bukti yang mendukung asal mula manusia sebagai primata, yaitu :
1. Bukti anatomi
2. Bukti fosil
3. Evolusi molekuler
Selain hal-hal di atas, buku ini dilengkapi dengan kamus istilah biologi yang digunakan dalam buku serta penjelasan penulis atas 24 hal yang paling sering ditanyakan mengenai evolusi, seperti : apakah evolusi itu fakta, mengapa evolusi tidak dapat diramalkan, bagaimana fakta dalam evolusi berbeda dengan di fisika, bagaimana teori evolusi dibangun, apakah Darwinisme dogma yang tidak dapat diubah, dan seterusnya.

Apabila dibandingkan dengan buku populer sejenis, buku ini jauh lebih sistematis, jelas dan menyeluruh, sehingga pembaca dapat memperoleh gambaran yang utuh mengenai proses evolusi. Apabila terdapat kekurangan adalah tidak adanya gambar untuk menerangkan proses crossing over, yang akan sangat berguna bagi pembaca awam untuk memahami proses tersebut lebih jelas.

Berbeda dengan buku Dawkins yang berisi banyak kalimat indah untuk menyatakan bahwa evolusi membuktikan bahwa dunia tidak diciptakan dengan suatu tujuan tertentu, Mayr lebih banyak menerangkan dengan dingin fakta-fakta dan teori yang ada dan selanjutnya menyerahkan kepada pembaca untuk menyimpulkan sendiri apa arti semua itu. Oleh karena itu, sebaiknya buku ini dibaca lebih dahulu sebelum buku lain tentang evolusi.