Proses Evolusi Teori Oportunisme Spesies dan Spesiasi
Pengertian Kesempatan Dalam Proses Evolusi (Teori Oportunisme) - Ada pendapat bahwa terjadinya proses perubahan, baik pada tingkat senyawa sederhana maupun pada senyawa kompleks, dari sel awal dan protovirus, kemudian menjadi makhluk bersel satu dan virus selanjutnya menjadi makhluk bersel banyak dengan segala kerumitanya adalah disebabkan karena keadaan sekitar memungkinkan terjadinya perubahan tersebut. Dengan perkataan lain terjadinya perubahan tersebut karena adanya kesempatan yang terbuka.
Sebagai contoh, terbentuknya asam amino dari CH₄, NH₃, H₂ dan H₂O dimungkinkan karena adanya lucutan listrik serta tenaga yang berasal dari sinar gelombang pendek. Senyawa organik sederhana, akibat tenaga atom yang ada saling bereaksi sehingga membentuk senyawa yang kompleks. Pada titik tertentu terjadi senyawa kompleks yang khusus yang mulai menunjukan sifat –sifat hidup.
Molekul DNA misalnya mampu mengadakan duplikasi atau replikasi, suatu peristiwa yang pada hakikatnya sama dengan peristiwa reproduksi.
Penggunaan zat – zat sekitarnya sebagai sumber energi untuk duplikasi atau replikasi tersebut adalah suatu bentuk metabolisme. Hasil metabolisme mengubah komposisi atmosfer. Pada kondisi tertentu dimana CO₂, semakin banyak, terjadilah peristiwa munculnya makhluk hidup yang dapat mengunakan CO₂ (ada kesempatan), peristiwa ini mengawali proses fotosintesis sebagai berikut.
6CO₂ + 6H₂O C₆H₁₂O₆ + 6O₂
Munculah makhluk autotrof.
Dalam reaksi tersebut dibebaskan O₂, yang menyebabkan komposisi atmosfer berubah lagi. Kondisi ini memungkinkan, memberi kesempatan munculnya makhluk autotroph yang aerob. Demikian seterusnya hingga muncul kemudian makhluk yang untuk hidupnya tergantung pada makhluk lain; suatu peristiwa kehidupan bersama, simbiosis; munculah makhluk heterototrof sekunder.
Persamaan makhluk hidup heterotrof primer dan heterotrof sekunder adalah bahwa keduanya menggunakan zat organik tetapi tidak mampu mensintesisnya sendiri dari zat organik. Perbedaan keduanya adalah zat organik yang digunakan berbeda sumbernya. Makhluk heterotrof primer hidupnya berada dalam lautan bahan organik. Perlu diingat pula bahwa makhluk tersebut awal mulanya juga dari evolusi zat organik yang ada disekitarnya itu.
Namun evolusi zat organik menjadi makhluk hidup atau molekul yang menunjukan ciri –ciri hidup makin surut karena berkurangnya energi yang diperlukan untuk terjadinya reaksi yang semakin kompleks itu. Kalau makhluk heterotrof primer menggunakan zat organik dari sekitarnya, maka makhluk heterotroph sekunder mengambilnya dari makhluk lain.
Hidupnya dapat sebagai parasite, saprofit, epifit maupun komensal. Dapat pula sebagai predator ataupun kanibal. Perbedan lain antara kedua makhluk heterotrof tersebut adalah kalau makhluk heterotroph primer akhirnya punah, makhluk heterotrof sekunder terus berkembang sampai kini.
Spesies dan Spesiasi
Untuk dapat memahami masalah evolusi, perlu pula pemahaman pengertian – pengertian berikut.
a. Pengertian Spesies
Populasi – populasi yang masih mungkin mengadakan pertukaran gen dikatakan termasuk dalam satu spesies. Dalam pengertian ini jelas bahwa variasi – variasi yang ada tidak memisahkan dua populasi menjadi dua spesies selama masih dimungkinkan adanya pertukaran gen, hingga variasi – variasi tersebut termasuk dalam apa yang disebut variasi intraspesifik. Variasi atau perbedaan morfologi, fisiologi ataupun kelakuan tidak menjadi alasan dipisahkanya dua populasi menjadi dua spesies yang berbeda.
b. Isolasi Reproduksi
Barier (hambatan) geografik dapat memungkinkan terjadinya pemisahan dua populasi (allopatric): Hal tersebut terjadi karena adanya penimbunan pengaruh faktor – faktor luar (ekstrinsik) yang menyebabkan terjadinya isolasi faktor – faktor intrinsic. Keadaan ini memungkinkan terjadinya isolasi reproduksi, meskipun kedua populasi tersebut berada dalam satu lingkungan kembali (sympatric).
c. Macam – macam mekanisme isolasi intrinsik
Macam – macam mekanisme isolasi intrinsik adalah:
• Mekanisme yang mencegah atau menghalangi terjadinya perkawinan
• Mekanisme yang mencegah terbentuknya hibrida
• Mekanisme yang mencegah kelangsungan hibrida
Penjelasan ikhtisar tersebut adalah sebagai berikut.
- Isolasi Ekogeografi
Dua populasi yang terpisah oleh hambatan fisik, dapat menjadi berbeda begitu khusus sesuai dengan lingkunganya. Apabila pada suatu saat kedua populasi tersebut dikumpulkan menjadi satu, keduanya tidak akan mampu saling mengadakan perkawinan. Hal ini disebabkan karena keduanya tidak dapat lagi menyesuaikan diri pada kondisi yang baru.
Mereka telah memperoleh perubahan genetik akibat dari keadaan disekelilingnya. Sebagai contoh adalah tanaman Platanusoccidentalis dan Platanus orientalis. Keduanya dapat diserbukan secara buatan dengan hasil keturunanya tetap fertil.
Namun penyerbukan secara alam tidak pernah terjadi masing-masing hanya dapat hidup dilingkunganya sendiri. Dalam al ini mereka tidak hanya terpisah secara geografi saja tetapi juga secara genetik.
- Isolasi Habitat
Antara dua populasi simpatrik yang menghuni daerah yang berbeda lebih sering terjadi perkawinan daripada antara sesama populasi setempat namun berbeda sifat – sifat genetiknya. Dapat dikemukakan sebagai contoh adalah katak Bufo fowleri dan Bufo americanus. Keduanya dapat kawin dan menghasilkan keturunan yang fertil.
Kalau pada suatu waktu tempat tinggalnya bercampur ternyata bahwa Bufo fowleri akan lebih banyak mengadakan perkawinan dengan sesamanya dibanding dengan Bufo americanus. Hal ini disebabkan karena Bufo fowleri akan memilih tempa tinggalnya untuk kawin di air yang tenang, sedangkan Bufo americanus di kubangan – kubangan air hujan.
- Isolasi Iklm/musim
Pinus radiate dan Pinus muricata keduanya terdapat di beberapa tempat di California dan tergolong simpatrik. Kedua jenis Pinus tersebut dapat di silangkan tetap perkawinan silang ini boleh dikatakan tidak pernah terjadi di alam. Hal ini disebabkan karena perbedaan masa berbunnga Pinus radiate terjadi pada awal Februari sedang Pinus muricata pada bulan April.
Berikut ini adalah contoh empat jenis katak yang tergolong pada genus Rana. Meskipun hidup di daerah yang sama tetapi tidak terjadi persilangan, karena perbedaan masa aktif perkawinan.
- Isolasi Perilaku
Pada berbagai jenis ikan ternyata kelakuan memang ikan betina oleh ikan jantan berbeda. Sebagai contoh diambil 2 perbandingan sebagai berikut.
Yang satu: Membuat sarang dengan 2 lubang untuk masuk dan untuk keluar; sarang digantungkan pada tumbuh –tumbuhan air.
Yang lain: Pada sarang hanya ada satu lubang adalah tempat masuk saja; sarang dibuat pada dasar kolam.
Dalam usahanya, agar sibetina masuk kedalam sarang - sarang, maka si jantan melakukan hal berikut.
Yang satu: si jantan ”menari-nari” dimuka si betina,dengan gerakan zig – zag dan dengan sedikit dorongan masuklah si betina ke dalam sarang.
Yang lain: si jantan menunjukan gerakan – gerakan perkawinan di muka saang dan selanjutnya memaksa si betina untuk masuk ke dalam sarang.
Contoh-contoh lain mengenai perilaku adalah adanya perbedaan warna yang menyolok seperti pada itik jantan tertentu. Hal ini bertujuan untuk mencegah terjadinya kekeliruan pemilihan parter oleh itik betina. R.K. Crane dari Babe tropical Research station di Trinidad mengamati kelakuan kepiting jantan menaikan sekeliling lubang tempat betina.
Dikatakan olehnya bahwa apa yang dilakukan olehnya itu begitu berbeda hingga ia (R.K. Crane) dapat membedakan jenis yang satu dengan lainya. Pada kepiting kelakuan tersebut dipertunjukan, jadi bersifat visual, tetapi pada burung ataupun jengkerik perbedaan tanda yang diwujudkan adalah berupa suara, jadi auditif. Hanya jenis betina sajalah yang tahu membedakan jantan yang manakah yang menjadi partnernya dengan memilih pada suaranya.
- Isolasi Mekanik
Yang disebut isolasi mekanik adalah hal yang menyangkut struktur yang berkaitan dengan peristiwa perkawinan itu sendiri. Misalnya bila hewan jantan dari suatu spesies jauh lebih besar ukuranya daripada jenis betina. Atau jika alat kelamin yang jantan mempunyai bentuk yang sedemikian rupa sehingga tidak dapat cocok dengan alat kelamin betina.
Pada beberapa makhluk bentuk alat kelamin itu sedemikian rupa hingga dalam hal ini berlaku apa yang disebut system “lock and key“(kunci dalam gembok), tetapi pada kebanyakan makhluk tidaklah demikian.
Pada hewan kaki sejuta yang termasuk genus Brochoria dijumpai bahwa alat kelamin pada yang jantan berbeda – beda hingga sering digunakan sebagai titik tolak untuk klasifikasi, tetapi pada yang betina bentuknya serupa.
Isolasi mekanik semacam ini pada tumbuhan ternyata lebih berpengaruh dibanding dengan pada hewan, terutama yang berkaitan dengan hewan penyebar serbuk sari. Seperti disinggung di muka tentang adaptasi maka ada kekhususan bentuk bunga dalam hubunganya dengan hewan penyebar sebuk sari.
- Isolasi Gamet
Sebagaimana diketahui peristiwa penyerbukan tidak tentu mengakibatkan peristiwa fertilisasi. Pada percobaan menggunakan Drosophila virilis dan Drosophila Americana, dengan inseminasi buatan maka sperma dari jenis jantan tidak dapat mencapai sel telur karena tidak bergerak sebagai akibat adanya cairan penghambat dalam saluran reproduksi.
Pada spesies Drosophila lain mekanismenya berbeda; pada waktu sperma masuk dalam saluran reproduksi, saluran tersebut membengkak hingga sperma- sperma tersebut mati. Peristiwa isolasi gamet juga dijumpai pada tanaman tembakau; dalam hal ini meskipun serbuk sari sudah diletakan pada stigma tetapi tidak terjadi fertilisasi karena inti dari serbuk sari tersebut tidak dapat mencapai inti telur dalam ovula.
- Isolasi Perkembangan
Pada Rana pipiens terjadi peristiwa fertilisasi yang berhasil tetapi embrioanya tidak dapat tumbuh dan segera mati. Pada dunia ikan peristiwa semacam ini banyak terjadi; seringkali telur dari suatu spesies dibuahi oleh sperma dari spesies lain, tetapi segera terjadi seperti halnya pada Rana pipiens di atas.
- Ketidakmampuan hidup Suatu Hibrida
Peristiwa perkawinan yang tidak dapat berlangsung karena adanya hambatan geografi, perubahan genetic, adanya perbedaan musim perkawinan, perbedaan kelakuan dan akhirnya karena hambatan mekanik. Kalau hambatan ini kita anggap sebagai hambatan pada langkah pertama, maka hambatan selanjutnya terjadi pada langkah berikutnya. Jadi dalam hal ini perkawinan dapat terjadi, tetapi pembentukan gametnya terlambat.
Berikutnya adalah peristiwa yang langkah pertama dan kedua tidak mendapat halangan suatu apa, tetapi kemudian hambatan terjadi pada langkah berikutnya. Perkawinan dapat berlangsung, pembentukan gamet dapat terjadi, tetapi embrio yang terjadi tidak dapat tumbuh dan berkembang.
Pada langkah berikutnya adalah peristiwa dimana semua fase tersebut di atas dapat dilalui dengan selamat tetapi ternyata kemudian perkembangan dari hibrida adalah lemah, cacat dan kebanyakan mati sebelum dapat mengadakan reproduksi.
Dari kejadian tersebut dapat disimpulkan bahwa tidak ada pertukaran gen antara kedua induk. Dalam praktek dijumpai hal ini pada tanaman tembakau yang mati sebelum berbunga karena adanya tumor pada bagian vegetatifnya.
- Kemandulan Hibrida
Hasil perkawinan antara kambing dan biri – biri, berupa keturunan yang steril (mandul). Peristiwa lebih lanjut lagi dapat terjadi, yaitu bahwa hibrida yang terbentuk dapat hidup dengan normal tetapi ternyata steril. Contoh lain kita jumpai pada perkawinan silang antara kuda dan keledai. Keturunanya selalu steril karena sesungguhnya tidak terjadi pertukaran gen.
- Eliminasi Hibrida Karena Seleksi
Hibrida fertile disertai keturunanya bila berada dalam suatu daerah yang sama dan dapat hidup dengan normal dapat dianggap sebagai satu spesies. Tetapi bila hibrida dan keturunanya kurang dapat mengadakan adaptasi, maka dalam waktu yang tidak lama segera akan musnah.
Antara kedua induk dalam peristiwa ini memang benar terjadi pertukaran gen tetapi tidak banyak. Pada umumnya perkawinan antara induk yang berasal dari satu spesies akan menghasilkan satu keturunan dan hibridanya. Akibatnya untuk taraf berikutnya akan terjadi koreksi terhadap perkawinan yang keliru tersebut, yaitu perkawinan dengan spesies lain.
Akibat dari koreksi tersebut terjadilah seleksi hingga dengan demikian pada akhirnya keturunan dari hibrida tersebut mengalami eliminasi (punah). Dalam keadaan sesungguhnya mekanisme isolasi seperti tersebut beroperasi dua atau tiga sekaligus, jarang dijumpai hanya satu mekanisme isolasi saja yang beroperasi.
d. Spesiasi Sebagai Akibat Adanya Poliploid
Hugo de Vries menemukan pada tanaman bunga Oenothera Lamarckiana yang mempunyai 14 kromosom. Karena adanya peristiwa gagal berpisah (non-disjunction), terjadilah keturunan dengan 28 kromosom yang kemudian diberi nama Oenothera gigas.
Kedua Oenothera tersebut dibedakan spesiesnya oleh karena pada persilangan antara keduanya akan menghasilkan keturunan yang triploid dan kemudian ternyata steril. Peristiwa terjadinya Oenothera gigas tersebut dinamai autopolyploid. Antara oenothera gigas sendiri dapat terjadi pembiakan yang keturunanya tetap feril. Terjadinya poliploid ini selain disebabkan oleh peristiwa non-disjuction juga dapat terjadui karena adanya peristiwa penggandaan (doubling) dari kromosom.
Selain itu dijumpai peristiwa lain yang disebut allopolyploid. Pada peristiwa ini poliploid terjadi pada hibridanya. Jadi misalkan suatu induk mengandung genom (seperangkat kromosom) A, dengan demikian individunya adalah AA. Kalau pada spesies lain yang masih ada hubunganya didapat genom B, maka dalam hibridanya terkandung genom A dan B (AB).
Dalam hal ini karena genom A dan B adalah berbeda hingga dapat terjadi sinapsis maka hibrida ini adalah steril. Tetapi kalau karena suatu hal genom tersebut berada dalam keadaan berpasangan, AABB, maka hibrida yang demikian ini dapat menghasilkan keturunan yang normal. Individu AABB ini tidak dapat mengadakan persilangan dengan kedua induknya. Oleh karena itu dianggap sebagai spesies baru.
Pada umumnya keturunan yang allopolyploid ini lebih kuat dan lebih besar dibandingkan dengan induknya, dan lebih adaptif. Dengan demikian bila kondisi alam sekitar tidak menguntungkan maka yang terkena sifat allopolyploid tersebut dapatlah dimengerti, mengapa pada proses evolusi allopolyploid lebih memegang peranan dibanding dengan bentuk diploidnya?
Juga dalam hubunganya dengan munculnya spesies baru, peranan allopolyploid lebih besar dibanding dengan bentuk yang terjadi dari peristiwa autoploid. Oleh karena itu dalam praktek lebih banyak diusahakan terbentuknya allopolyploid.
Dengan menggunakan kolkisin, yaitu suatu alkaloid yang diperoleh dari tanaman Colchicum autumnale, hal ini dapat tercapai. Kini tanaman budidaya seperti: gandum, kapas, tembakau, kentang adalah poliploid. Sayang bahwa peristiwa ini jarang dapat dijumpai pada hewan.
Tanaman gandum yang dikenal dengan Triticum monococcum mempunyai 14 kromosom (n =7); bijinya lebih kecil dibandingkan dengan Triticum dicoccoides yang kromosomnya 28; yang terakhir ini banyak digunakan untuk macaroni dan spaghetti.
Di samping itu dikenal gandum untuk roti, Triticumvulgare yang kromosomnya 42. Pada kentang Solanum tuberosum dijumpai dalam bermacam – macam bentuk poliploid dengan jumlah kromosom 24, 36, 48, 60, 72, 96, 108, 120 dan 144; jumlah dasarnya (n) adalah 12.
e. Radiasi Adaptif
Catatan mengenai fosil menunjukan bahwa pemunculan suatu spesies diikuti dengan adanya spesies yang berlangsung relative singkat. Dalam peristiwa ini dibedakan populasi – populasi yang tidak memungkinkan lagi terjadinya “persilangan”, dimana fertilisasi masih mungkin namun keturunanya tidak lagi fertil.
Contoh klasik dari apa yang disebut radiasi adaptif adalah yang pertama kali dikemukakan oleh Charles Darwin mengenai burung finch di Galapogas. Di sini perbedaanya terletak pada besar dan bentuk paruh, kebiasaan makan, dan pola kelakuan yang lain.
Di pulau yang terpencil dan gersang ini dijumpai 1`3 spesies burung finch, sedang ditempat lain hanya dikenal 1 spesies saja. Orang berteori bahwa burung Galapogas tersebut mula – mula hanya satu spesies yang berasal dari benua Amerika Selatan ± 600 mil, yang sampai di Galapogas secara kebetulan terbawa angin.
Kompetisi segera timbul karena keadaan pulau tersebut yang gersang dan terpencil. Spesialisasi dalam menggunakan bahan makan yang berbeda adalah cara yang paling baik dalam menghindarkan diri dari kekalahan dalam berkompetisi. Dari adaptasi ini muncul kemudian bermacam – macam finch, antara lain yang hidup di tanah, makan biji – bijian yang berbeda, dan oleh karena itu ada yang berparuh pendek dan kuat (3 spesies); berparuh panjang untuk biji kaktus (1 spesies).
Enam spesies yang lain dikenal sebagai burung pencari makan di pohon, dibedakan yang makan biji dan yang makan serangga. Ada pula yang hidup dari madu, insekta dan buah disemak belukar.
f. Divergensi, Kepunahan, Konvergensi, Pergantian
Peristiwa radiasi adapatif seperti tersebut diatas, merupakan peristiwa dimana dari satu spesies timbul dua atau beberapa spesies. Kalau kita buat garis keturunanya maka terlihat adanya garis – garis yang menyebar (divergen), karena itu peristiwa ini disebut divergensi.
Kemiripan – kemiripan yang semula ada makin lama makin berkurang. Peristiwa divergensi ini menunjukan bahwa evolusi bukanlah merupakan tangga tetapi berbentuk bangunan yang bercabang – cabang. Tidak semuaya percabangan sampai pada puncak, ada yang berakhir ditengah perjalanan saja. Di sinilah terjadi peristiwa yang disebut kepunahan.
Banyak sebab – sebab kepunahan ini antara lain karena perubahan alam sekitar yang begitu cepat yang tidak dapat diikuti dengan adaptasi/readaptasi makhluk tersebut. Selain sebab – sebab fisik, juga kompetisi antara organisme yang mempunyai kebutuhan yang sama, terutama mengenai makanan dan tempat berlindung.
Dalam hal ini makhluk yang mempunyai spesialisasi yang terlalu khas akan mempunyai kesulitan untuk bertahan. Sebagai contoh hewan yang termasuk herbivora yang hidup dari tumbuh – tumbuhan dapat hidup lebih baik dibandingkan omnivora. Herbivora tidak hanya sekadar hidup dari tumbuh – tumbuhan, tetapi mempunyai organ yang khas untuk mendapatkan makanan tersebut.
Sebaliknya bila tumbuh – tumbuhan berkurang maka omnivore menjadi lebih mampu bertahan daripada herbivora. Jadi jelas disini bahwa balik spesialisasi maupun daya adaptasi yang lentur dua – duanya mempunyai keuntungan maupun kerugian.
Kepunahan banyak terjadi pada kategori taksonomi yang rendah. Tidak semua kepunahan diikuti dengan pergantian secara langsung. Sebagai contoh kepunahan Ichthyosaurus, suatu reptile yang menyerupai ikan, yang hidup beberapa ratus juta tahun yang lalu dan tetap tidak tersisih selama ± 40 juta tahu. Baru sesuah itu digantikan oleh ikan “Dolphin”, suatu mamalia yang hidup di air.
 |
Keadaan yang serupa terjadi pada peristiwa punahnya Pterosaurus, suatu reptile yang dapat terbang, yang tidak segera diikuti oleh adanya binatang lain yang menggantikan tempatnya, baru kemudian tempatnya digantikan oleh kelelawar, mamalia yang terbang.
Pada peristiwa tersebut, suatu nits (“niche’) yang sama diduduki secara bergantian oleh makhluk – makhluk yang mempunyai tipe yang sama, tetapi asal – usulnya berbeda. Peristiwa lain dapat terjadi bahwa dua makhluk atau lebih menghuni tempat hidup yang sama di mana makhluk tersebut mempunyai asal – usul yang berbeda, hubungan yang jauh. Tetapi, kemudian karena berada dalam tempat yang sama, mempunyai organ – organ yang fungsinya serupa. Peristiwa ini disebut peristiwa konvergensi.
Oportunisme dan Divergensi, Konvergensi
Pada peristiwa konvergensi dijumpai adanya persamaan fungsi meskipun bentuknya dapat berbeda – beda karena pada hakikatnya bentuk asalnya memang berbeda. Sayap pada pelbagai makhluk, misalnya pada Pterosaurus, burung, kelelawar, serangga mempunyai fungsi yang sama, yaitu untuk terbang, tetapi bentuknya berbeda begitu pula kerjanya.
Dalam peristiwa semacam ini bukanlah bentuk yang terbaik yang menjadi tujuan tetapi bentuk yang paling praktis yang bermanfaat yang dimungkinkan dari perkembangan bentuk yang telah ada. Peristiwa semacam ini disebut oportunisme.
Dapat ditambahkan di sini bahwa pada peristiwa yang disebut oportunisme berlaku kenyataan:
- Apa yang dapat terjadi dan yang akan terjadi! Perubahan terjadi sebagaimana seharusnya, tidak seperti yang dihipotesiskan sebagai yang paling baik.
- Kesempatan akan memungkinkan terjadinya perubahan.
- Pada setiap perubahan oleh suatu kelompok, akan terjadi peluang terjadinya perubahan pada kelompok yang lain.
 |