- Catatan fosil dan paleontologi
- Apa itu fosil?
- Mengapa fosil menjadi bukti evolusi?
- Homologi: bukti asal mula yang sama
- Apa itu homologi?
- Apakah semua kesamaan homologi?
- Mengapa homologi merupakan bukti evolusi?
- Apakah homologi molekuler itu?
- Apa yang diajarkan homologi molekuler kepada kita?
- Seleksi buatan
- Seleksi alam dalam populasi alam
- Resistensi antibiotik
- Ngengat dan revolusi industri
- Referensi
The bukti evolusi terdiri dari serangkaian tes untuk mengkonfirmasi proses perubahan selama perjalanan waktu pada populasi biologis. Bukti ini berasal dari berbagai disiplin ilmu, dari biologi molekuler hingga geologi.
Sepanjang sejarah biologi, serangkaian teori dirancang untuk mencoba menjelaskan asal usul spesies. Yang pertama adalah teori fixist, yang dibuat oleh sejumlah pemikir, yang berasal dari zaman Aristoteles. Menurut kumpulan gagasan ini, spesies diciptakan secara mandiri dan tidak berubah sejak awal penciptaannya.
Sumber: pixabay.com
Selanjutnya, teori transformis dikembangkan yang, seperti tersirat dari namanya, menyarankan transformasi spesies dari waktu ke waktu. Menurut para transformis, meskipun spesies diciptakan dalam peristiwa terpisah, mereka telah berubah seiring waktu.
Akhirnya, kami memiliki teori evolusi, yang selain menyatakan bahwa spesies telah berubah seiring waktu, juga mempertimbangkan asal mula yang sama.
Kedua dalil ini disusun oleh naturalis Inggris Charles Darwin, mencapai kesimpulan bahwa makhluk hidup yang berasal dari nenek moyang sangat berbeda dari mereka dan saling terkait oleh nenek moyang yang sama.
Sebelum masa Darwin, teori fixist digunakan terutama. Dalam konteks ini, adaptasi hewan dipahami sebagai ciptaan pikiran ketuhanan untuk tujuan tertentu. Jadi, burung memiliki sayap untuk terbang dan tahi lalat memiliki kaki untuk digali.
Dengan kedatangan Darwin, semua gagasan ini dibuang dan evolusi mulai memahami biologi. Selanjutnya kami akan menjelaskan bukti utama yang mendukung evolusi dan membantu mengesampingkan ketetapan hati dan transformisme.
Catatan fosil dan paleontologi
Apa itu fosil?
Istilah fosil berasal dari bahasa Latin fosil, yang berarti "dari lubang" atau "dari bumi". Fragmen berharga ini mewakili komunitas ilmiah sebuah “pandangan ke masa lalu” yang berharga, secara harfiah.
Fosil dapat berupa sisa-sisa hewan atau tumbuhan (atau organisme hidup lainnya) atau jejak atau tanda yang ditinggalkan individu di permukaan. Contoh tipikal fosil adalah bagian keras hewan, seperti cangkang atau tulangnya yang diubah menjadi batu oleh proses geologi.
Juga "jejak" organisme dapat ditemukan di registri, seperti liang atau trek.
Pada zaman kuno, fosil dianggap sebagai jenis batuan yang sangat aneh yang dibentuk oleh kekuatan lingkungan, baik itu air maupun angin, dan secara spontan menyerupai makhluk hidup.
Dengan penemuan cepat dari sejumlah besar fosil, menjadi jelas bahwa ini bukan hanya batuan, dan fosil dianggap sebagai sisa-sisa organisme yang hidup jutaan tahun yang lalu.
Fosil pertama mewakili "fauna Ediacara" yang terkenal. Fosil ini berasal dari sekitar 600 juta tahun yang lalu.
Namun, sebagian besar fosil berasal dari periode Kambrium, sekitar 550 juta tahun yang lalu. Faktanya, organisme pada periode ini dicirikan terutama oleh inovasi morfologi yang sangat besar (misalnya, sejumlah besar fosil yang ditemukan di Burguess Shale).
Mengapa fosil menjadi bukti evolusi?
Masuk akal bahwa catatan fosil - karavan besar dengan berbagai bentuk yang tidak lagi kita amati hari ini, dan beberapa sangat mirip dengan spesies modern - memungkiri teori fixist.
Meskipun benar bahwa catatannya tidak lengkap, ada beberapa kasus yang sangat khusus di mana kita menemukan bentuk transisi (atau tahap peralihan) antara satu bentuk dan bentuk lainnya.
Contoh bentuk yang sangat dilestarikan dalam catatan adalah evolusi cetacea. Ada serangkaian fosil yang menunjukkan perubahan bertahap yang telah dialami garis keturunan ini dari waktu ke waktu, dimulai dari hewan darat berkaki empat dan diakhiri dengan spesies besar yang menghuni lautan.
Fosil yang menunjukkan transformasi paus yang luar biasa telah ditemukan di Mesir dan Pakistan.
Contoh lain yang merepresentasikan evolusi takson modern adalah catatan fosil kelompok kuda masa kini, dari organisme seukuran canid dan dengan gigi untuk menjelajah.
Demikian pula, kami memiliki fosil perwakilan yang sangat spesifik yang mungkin merupakan nenek moyang tetrapoda, seperti Ichthyostega - salah satu amfibi paling awal yang diketahui.
Homologi: bukti asal mula yang sama
Apa itu homologi?
Homologi adalah konsep kunci dalam evolusi dan dalam ilmu biologi. Istilah ini diciptakan oleh ahli zoologi Richard Owen, dan dia mendefinisikannya sebagai berikut: "organ yang sama pada hewan yang berbeda, dalam bentuk dan fungsi apa pun."
Bagi Owen, kemiripan antara struktur atau morfologi organisme semata-mata disebabkan oleh fakta bahwa mereka berhubungan dengan rancangan atau "arotipe" yang sama.
Namun, definisi ini sebelum era Darwinian, karena alasan inilah istilah tersebut digunakan secara deskriptif murni. Belakangan, dengan integrasi ide-ide Darwinian, istilah homologi mengambil nuansa penjelas baru, dan penyebab fenomena ini adalah kontinuitas informasi.
Homologi tidak mudah didiagnosis. Namun, ada bukti tertentu yang memberi tahu peneliti bahwa dia menghadapi kasus homologi. Yang pertama adalah mengenali apakah ada kesesuaian dalam hal posisi spasial struktur.
Misalnya, di tungkai atas tetrapoda, hubungan tulang sama antara individu-individu dalam kelompok. Kami menemukan humerus, diikuti oleh jari-jari dan ulna. Meskipun strukturnya dapat dimodifikasi, urutannya sama.
Apakah semua kesamaan homologi?
Di alam, tidak semua kesamaan antara dua struktur atau proses dapat dianggap homolog. Ada fenomena lain yang mengarah pada dua organisme yang tidak berhubungan satu sama lain secara morfologi. Ini adalah konvergensi evolusioner, paralelisme, dan pembalikan.
Contoh klasik dari konvergensi evolusioner adalah mata vertebrata dan dengan mata cephalopoda. Meskipun kedua struktur tersebut memenuhi fungsi yang sama, mereka tidak memiliki asal yang sama (nenek moyang yang sama dari kedua kelompok ini tidak memiliki struktur yang mirip dengan mata).
Dengan demikian, perbedaan antara karakter homolog dan analogi sangat penting untuk membangun hubungan antar kelompok organisme, karena hanya karakteristik homolog yang dapat digunakan untuk membuat kesimpulan filogenetik.
Mengapa homologi merupakan bukti evolusi?
Homologi adalah bukti asal muasal spesies. Kembali ke contoh quiridium (anggota tubuh yang dibentuk oleh satu tulang di lengan, dua di lengan bawah dan falang) di tetrapoda, tidak ada alasan mengapa kelelawar dan paus harus berbagi pola tersebut.
Argumen ini digunakan oleh Darwin sendiri dalam The Origin of Species (1859), untuk menyangkal gagasan bahwa spesies dirancang. Tidak ada perancang - betapapun tidak berpengalamannya - akan menggunakan pola yang sama pada organisme terbang dan organisme air.
Oleh karena itu, kita dapat menyimpulkan bahwa homologi adalah bukti dari nenek moyang yang sama, dan satu-satunya penjelasan yang masuk akal yang ada untuk menafsirkan quiridium dalam organisme laut dan organisme terbang lainnya, adalah bahwa keduanya berevolusi dari organisme yang sudah memiliki struktur ini.
Apakah homologi molekuler itu?
Sejauh ini kami hanya menyebutkan homologi morfologis. Namun, homologi di tingkat molekuler juga menjadi bukti evolusi.
Homologi molekuler yang paling jelas adalah keberadaan kode genetik. Semua informasi yang diperlukan untuk membangun organisme ditemukan dalam DNA. Ini menjadi molekul RNA pembawa pesan, yang akhirnya diterjemahkan menjadi protein.
Informasi tersebut ada dalam kode tiga huruf, atau kodon, yang disebut kode genetik. Kode tersebut bersifat universal bagi makhluk hidup, walaupun terdapat fenomena yang disebut bias penggunaan kodon, dimana spesies tertentu lebih sering menggunakan kodon tertentu.
Bagaimana dapat dibuktikan bahwa kode genetik itu universal? Jika kita mengisolasi RNA mitokondria yang mensintesis protein homoglobin dari kelinci dan memasukkannya ke dalam bakteri, mesin prokariota dapat memecahkan kode pesan tersebut, meskipun tidak secara alami menghasilkan hemoglobin.
Homologi molekuler lainnya diwakili oleh sejumlah besar jalur metabolisme yang ada secara umum dalam garis keturunan yang berbeda, terpisah jauh dalam waktu. Misalnya, pemecahan glukosa (glikolisis) ada di hampir semua organisme.
Apa yang diajarkan homologi molekuler kepada kita?
Penjelasan paling logis mengapa kode itu universal adalah kecelakaan sejarah. Seperti bahasa dalam populasi manusia, kode genetik berubah-ubah.
Tidak ada alasan mengapa istilah "tabel" harus digunakan untuk menunjukkan objek fisik tabel. Hal yang sama berlaku untuk istilah apa pun (rumah, kursi, komputer, dll).
Karena alasan ini, ketika kita melihat bahwa seseorang menggunakan kata tertentu untuk menunjuk suatu objek, itu karena dia mempelajarinya dari orang lain - ayah atau ibunya. Dan ini, pada gilirannya, mempelajarinya dari orang lain. Artinya, itu menyiratkan nenek moyang yang sama.
Demikian pula, tidak ada alasan bagi valin untuk dikodekan oleh deretan kodon yang berasosiasi dengan asam amino ini.
Begitu bahasa untuk dua puluh asam amino ditetapkan, bahasa itu macet. Mungkin karena alasan energi, karena setiap penyimpangan dari kode dapat menimbulkan konsekuensi yang merugikan.
Seleksi buatan
Seleksi buatan adalah ujian kinerja dari proses seleksi alam. Nyatanya, variasi dalam status domestik sangat penting dalam teori Darwin dan bab pertama tentang asal usul spesies dikhususkan untuk fenomena ini.
Kasus seleksi buatan yang paling terkenal adalah merpati domestik dan anjing. Proses fungsional ini melalui tindakan manusia yang secara selektif memilih varian tertentu dari populasi. Dengan demikian, masyarakat manusia telah menghasilkan varietas ternak dan tumbuhan yang kita lihat sekarang.
Misalnya, karakteristik seperti ukuran sapi dapat diubah dengan cepat untuk meningkatkan produksi daging, jumlah telur ayam, dan produksi susu, antara lain.
Karena proses ini terjadi dengan cepat, kita dapat melihat efek seleksi dalam waktu singkat.
Seleksi alam dalam populasi alam
Meskipun evolusi dianggap sebagai proses yang memakan waktu ribuan atau dalam beberapa kasus bahkan jutaan tahun, pada beberapa spesies kita dapat mengamati proses evolusi dalam tindakan.
Resistensi antibiotik
Kasus yang penting secara medis adalah evolusi resistensi terhadap antibiotik. Penggunaan antibiotik yang berlebihan dan tidak bertanggung jawab telah menyebabkan peningkatan varian resisten.
Misalnya, pada tahun 1940-an, semua varian stafilokokus dapat dihilangkan dengan penerapan antibiotik penisilin, yang menghambat sintesis dinding sel.
Saat ini, hampir 95% strain Staphylococcus aureus resisten terhadap antibiotik ini dan lainnya yang strukturnya serupa.
Konsep yang sama berlaku untuk evolusi ketahanan hama terhadap aksi pestisida.
Ngengat dan revolusi industri
Contoh lain yang sangat populer dalam biologi evolusi adalah ngengat Biston betularia atau kupu-kupu birch. Ngengat ini polimorfik dalam hal pewarnaannya. Pengaruh manusia dari Revolusi Industri menyebabkan variasi yang cepat dalam frekuensi alel populasi.
Sebelumnya, warna dominan pada ngengat adalah cahaya. Dengan datangnya revolusi, polusi mencapai tingkat yang sangat tinggi, membuat kulit pohon birch menjadi gelap.
Dengan perubahan ini, ngengat dengan warna lebih gelap mulai meningkatkan frekuensinya dalam populasinya, karena karena alasan kamuflase, ngengat tidak terlalu mencolok terhadap burung - predator utama mereka.
Aktivitas manusia sangat mempengaruhi pemilihan spesies lain.
Referensi
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologi: sains dan alam. Pendidikan Pearson.
- Darwin, C. (1859). Tentang asal usul spesies melalui seleksi alam. Murray.
- Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analisis evolusioner. Prentice Hall.
- Futuyma, DJ (2005). Evolusi. Sinauer.
- Soler, M. (2002). Evolusi: dasar Biologi. Proyek Selatan.