a.   Teori Evolusi Biokimia

Teori evolusi biokimia dikemukakan oleh Alexander Oparin seorang ahli evolusi berkebangsaan Rusia. Teori ini mencoba menggali informasi asal usul makhluk hidup dari sisi biokimia. Dalam bukunya berjudul The Origin of Life (1936) Oparin menyatakan bahwa asal mula kehidupan terjadi bersamaan dengan evolusi terbentuknya bumi beserta atmosfernya. Lebih lanjut, Oparin menjelaskan bahwa pada mulanya atmosfer bumi purba terdiri atas CH4, NH3, H2O, dan H2. Oleh karena adanya pemanasan oleh sinar kosmis dan halilintar, gas-gas tersebut mengalami perubahan menjadi molekul sederhana yaitu sejenis substansi asam amino.

Selama berjuta-juta tahun, senyawa itu terakumulasi di cekungan perairan membentuk primordial soup, seperti semacam campuran materi-materi di lautan panas. Tahap selanjutnya, primordial soup ini membentuk monomer. Monomer bergabung membentuk polimer. Polimer membentuk agregasi berupa protobion. Protobion adalah bentuk awal sel hidup yang belum mampu bereproduksi, tetapi mampu memelihara lingkungan kimia dalam tubuhnya. 

Di samping itu, protobion juga telah memperlihatkan sifat yang berhubungan dengan makhluk hidup, seperti dapat menerima rangsang, dan bereplikasi sendiri. Terbentuknya polimer dari monomer-monomer telah dibuktikan oleh Sydney W. Fox. Dalam percobaannya, Fox memanaskan 18–20 macam asam amino pada titik leburnya dan didapatkan protein. Pendapat Alexander Oparin mendapat dukungan dari ahli kimia Amerika Serikat, bernama Harold Urey.

Pada tahun 1953, seorang mahasiswa Harold Urey, yaitu Stanley Miller (USA) mencoba melakukan eksperimen untuk membuktikan kebenaran teori yang dikemukakan Urey.  Percobaannya itu juga dikenal dengan eksperimen Miller-Urey. 

Gambar  . Percobaan Miller – Urrey

Sumber:https://www.researchgate.net/publication/331565095_Urey- Miller_Experiment_Route_to_the_Origin_of_Life_an_Astrobiologist_Prospective/figures?l o=1

Alat percobaan Miller-Urey Terdiri atas bagian yang berupa sebuah tabung tertutup yang dihubungkan dengan 2 ruangan. Ruangan atas berisi beberapa gas yang menggambarkan keadaan atmosfer bumi purba. Selanjutnya pada tempat ini diberi percikan listrik yang menggambarkan halilintar. Kondensor berfungsi untuk mendinginkan gas, menyebabkan terbentuknya tetesan-tetesan air dan berakhir pada ruangan pemanas kedua yang menggambarkan lautan. Beberapa molekul kompleks yang terbentuk di ruangan atmosfer, dilarutkan dalam tetesan-tetesan air ini dan dibawa ke ruangan lautan tempat sampel yang terbentuk diambil untuk dianalisis.

b.  Teori Evolusi Kimia menurut Harold Urey (1893)

Urey menyatakan zat-zat organik terbentuk dari zat-zat anorganik. Menurut Urey, zat-zat anorganik yang ada di atmosfer berupa gas karbondioksida, metana, amonia, hidrogen, dan uap air. Semua zat ini bereaksi membentuk zat organik karena energi petir. Menurut Urey, proses terbentuknya makhluk hidup dapat dijelaskan dengan 4 tahap, yaitu:

Tahap 1 : Molekul metana, amonia, hidrogen, dan uap air tersedia sangat banyak di atmosfer bumi.

Tahap 2 : Energi yang diperoleh dari aliran listrik halilintar dan radiasi sinar kosmis menyebabkan zat-zat bereaksi membentuk molekul-molekul zat yang lebih besar. 

Tahap 3 : Terbentuk zat hidup yang paling sederhana yang memiliki susunan kimia, seperti susunan kimia pada virus.

Tahap 4 : Zat hidup yang terbentuk berkembang dalam waktu jutaan tahun menjadi organisme (makhluk hidup) yang lebih kompleks.

c.   Teori kimia menurut Stanley Miller

Miller adalah murid Harold Urey yang berhasil membuat model alat yang digunakan untuk membuktikan hipotesis Urey. Miller memasukkan uap air, metana, amonia, gas hidrogen, dan karbondioksida ke dalam tabung percobaan. Tabung tersebut kemudian dipanasi. Untuk mengganti energi listrik halilintar ke dalam perangkat alat tersebut dilewatkan lecutan listrik bertegangan tinggi sekitar

75.000 volt. Hal ini dimaksudkan untuk meniru kondisi permukaan bumi pada waktu terjadi pembentukan zat organik secara spontan. Dengan adanya energi listrik, terjadilah reaksi-reaksi yang membentuk zat baru. Zat-zat yang terbentuk didinginkan dan ditampung. Hasil reaksi kemudian dianalisis. Ternyata, di dalamnya terbentuk zat organik sederhana, seperti asam amino, gula sederhana seperti ribosa dan adenin. Dengan demikian, Miller dapat membuktikan bahwa zat organik dapat terbentuk dari zat anorganik secara spontan.

Miller menggunakan campuran gas yang diasumsikan terdapat di atmosfir bumi purba, yaitu amonia, metana, hidrogen, dan uap air dalam percobaannya. Oleh karena dalam kondisi alamiah gas-gas itu tidak mungkin bereaksi, Miller memberi stimulus energi listrik tegangan tinggi, sebagai pengganti energi alam (halilintar dan sinar kosmis). Miller mendidihkan campuran gas tersebut pada suhu 100 derajat C selama seminggu. Pada akhir percobaan, Miller menganalisis senyawa- senyawa kimia yang terbentuk di dasar gelas percobaan dan menemukan 3 jenis dari 20 jenis asam amino. Keberhasilan percobaan Miller ini memunculkan hipotesis lanjutan tentang asal usul kehidupan. Para evolusionis menyatakan bahwa asam-asam amino kemudian bergabungdalamurutan yang tepat secara kebetulan untuk membentuk protein. Sebagian protein-protein yang terbentuk secara kebetulan ini menempatkan diri mereka pada struktur seperti membran sel yang diikuti pembentukan sel primitif. Sel-sel ini kemudian bergabung membentuk organisme hidup. Mereka menyebutnya sebagai evolusi biologi. 

d.    Teori Evolusi Biologi

Teori evolusi biologi merupakan teori evolusi kimia, yang berpendapat bahwa bumi ini pada awalnya sangat panas sekali, kemudian suatu ketika bumi mengalami proses pendinginan. Dari proses-proses tersebut maka dapat dihasilkan bahan- bahan kimia. Bahan-bahan yang berat akan menyusun bumi sedangkan bahan yang ringan akan menyusun atmosfer.

1)        Teori evolusi biologi Oparin

Alexander Oparin (1894-1980) merupakan seorang ahli biokimia berkebangsaan Rusia.Oparin merupakan salah satu ahli yang mengungkapkan asal usul kehidupan dari sudut pandang fisika dan kimia. Oparin memiliki gagasan yang sama seperti Urey, tetapi Oparin tidak dapat membuktikan bahwa reaksi gas CH4, NH3, H2 dan H2O membentuk asam amino. Ia berpendapat bahwa asam amino terbentuk secara alami. Menurut Oparin, lautan bumi pada awalnya memiliki persediaan cukup bahan-bahan organik. Dalam waktu yang lama maka bahan- bahan organik tersebut berikatan satu dengan lainnya membentuk selaput- selaput, kemudian molekul organik berselaput ini mengikat molekul lainnya dan menyatukan diri sehingga terbentuk gabungan molekul baru yang karakteristik. Ikatan kompleks inilah yang diperkirakan merupakan awal dari kehidupan.

Oparin dan Haldane serta teori Urey menyebutkan bahwa zat organik (asam amino) yang merupakan bahan dasar penyusun makhluk hidup, pada mulanya terakumulasi di lautan. Kenyataan saat ini menunjukkan bahwa dalam sel-sel tubuh makhluk hidup mengandung garam (NaCl). Hal ini mendasari kesimpulan bahwa makhluk hidup berasal dari laut.

Gambar. Teori Oparin

Teori evolusi berikutya berkembang untuk menjelaskan bagaimana mahluk hidup di muka bumi ini dapat bervariasi. Tokoh yang sangat terkenal dengan teori evolusi adalah Lamarck dan Darwin.

2)   Lamarck

Lamarck merupakanilmuwan biologi Perancis yang dikenal karena pendapatnya dalam teori tentang evolusi kehidupan. Dia menyatakan bahwa perbedaan antar individu terjadi karena kebiasaan atau latihan-latihan yang dilakukan individu tersebut. Hal yang diperoleh melalui latihan dapat diturunkan kepada anaknya. Contoh yang dikemukakan adalah leher jerapah. Hewan ini memiliki leher yang panjang karena mulut di kepala selalu digunakan untuk meraih daun-daun pakannya yang semakin tinggi.

Apabila Aristoteles dikatakan melihat satu anak tangga kehidupan, maka Lamarck melihat banyak, ia yakin spesies dapat menaiki anak tangga itu dan menjadi spesies yang lebih kompleks. Pada anak tangga yang paling bawah terdapat organisme mikroskopis, yang menurutnya dihasilkan terus-menerus secara spontan dari bahan-bahan yang tidak hidup. Pada puncak tangga evolusi terdapat tumbuhan dan hewan paling kompleks. 

Evolusi sepertinya telah digerakkan oleh kecenderungan naluriah untuk menjadi semakin kompleks, yang oleh Lamarck dinamakan dengan kesempurnaan. Ketika organisme mencapai kesempurnaan, organisme itu akan dapat beradaptasi semakin baik dengan lingkungannya. Dengan demikian Lamarck yakin bahwa evolusi memberikan respons terhadap sentimen interieurs atau "kebutuhan yang dirasakan" oleh organisme.

Lamarck terutama dikenang karena mekanisme yang dikemukakannya menjelaskan bagaimana adaptasi spesifik berkembang. Mekanisme tersebut mengembangkan dua  ide  yang  populer  pada  masanya.  Yang  pertama,  use (menggunakan) dan disuse (tidak menggunakan), yaitu ide bahwa bagian-bagian tubuh yang digunakan secara luas untuk menghadapi lingkungan akan menjadi lebih besar dan lebih kuat; sedangkan di pihak lain, bagian-bagian tubuh yang tidak digunakan akan mengalami penurunan. Di antara contoh-contoh yang dirujuk oleh Lamarck adalah berkembangnya otot lengan atas (bisep) yang lebih besar pada otot pandai besi yang pekerjaannya menempa dan memegang palu dan seekor jerapah yang menjenjangkan lehernya untuk menggapai dedaunan yang terletak  pada  cabang-cabang pohon  yang  tinggi.  

Ide  kedua  disebut  dengan pewarisan sifat-sifat yang diperoleh. Dalam konsep hereditas ini, modifikasi yang didapatkan oleh suatu organisme selama masa hidupnya dapat diteruskan ke keturunannya. Leher jerapah yang panjang berkembang secara perlahan-lahan sebagai produk kumulatif dari generasi-generasi leluhurnya yang meregangkan lehernya, semakin tinggi dan semakin tinggi lagi, demikian Lamarck berargumen. Namun, tidak ada bukti bahwa sifat-sifat yang didapatkan bisa diwariskan secara spontan. Para pandai besi bisa meningkatkan kekuatan dan staminanya sepanjang hidupnya karena mengayun-ayunkan palu yang berat, tetapi sifat yang didapatkan ini tidak mengubah gen yang diwariskan oleh gamet kepada keturunannya.

Lamarck dikenal sebagai penggagas suatu bentuk teori evolusi kehidupan, yang kemudian dikenal sebagai Lamarckisme. Ia percaya akan adanya perubahan linear pada makhluk hidup dari bentuk tersederhana menuju bentuk yang lebih canggih. Walaupun demikian, ia mendasarkan pada pendapat yang telah berlaku 

sejak  masa kuno  yang  menyatakan bahwa setiap spesies sudah  ada  sejak penciptaan  kehidupan. Pemikiran  ini  bertentangan dengan  banyak  pendapat sarjana Perancis sezamannya, yang lebih condong pada perkembangan spesies. Ketika itu dinyatakan bahwa spesies-spesies terbentuk dalam perkembangan proses kehidupan, tidak "langsung jadi" begitu saja. Perubahan yang terjadi pada spesies adalah sebagai akibat respons mmakhluk hidup terhadap lingkungan (adaptasi). Anggota tubuh yang terlatih akan menguat, sementara yang tidak terpakai akan melemah dan tereduksi. Hasil adaptasi (sedikit demi sedikit) ini lalu diwariskan secara turun-temurun kepada anaknya dan berlanjut sepanjang masa. Perhatikan Gambar berikut ini.

Gambar   Perbandingan Teori Lamarck dan Darwin

(Agampalaguna, 2017)

3)        Darwin

Charles Robert Darwin merupakan ilmuwan yang mempelajari variasi yang terdapat pada berbagai burung jenis merpati yang dipelihara (domestikasi) oleh para penggemar burung di Inggris. Darwin menemukan berbagai variasi, seperti: merpati gundul, merpati jambul, merpati pos, merpati ekor merak, pouter, dsb. Saat itu Darwin menganggap bahwa variasi itu adalah spesies (ini tidak benar setelah  ditemukan  definisi  spesies).  Semua  variasi  itu  dinyatakan  sebagai peristiwa spesiasi (pembentukan spesies baru) yang berasal dari moyang merpati, yaitu merpati liar (rock pigeon) yang masih banyak hidup di Inggris.

Charles Robert Darwin melakukan observasi tentang asal-usul burung di kepulauan  Galapagos  dengan  sasaran  pengamatannya burung  finch  (emprit branjangan). Darwin menemukan fakta bahwa berbagai spesies finch, berdasarkan pada tempat hidup (habitat khusus) dan jenis makanannya, memiliki variasi pada struktur paruh mereka. Melihat adanya keanekaragaman makhluk hidup, tetapi tidak tahu mengapa hal itu bisa terjadi. Konsep Darwin tentang spesiasi ini ditulisnya sebagai buku yang berjudul : The Origin of Species by Means Natural Selection and Preservation of The Fits in Struggle for Life, pada tahun 1844.

Menurut Darwin evolusi terjadi karena adanya seleksi alam (faktor alam yg mampu menyeleksi makhluk hidup. Adaptasi merupakan penyebab terjadinya seleksi alam (mekanisme seleksi alam). Ia juga mengoreksi pendapat Lamarck tentang jerapah. Jerapah yang berleher panjang berasal dari yang berleher panjang pula, sedangkan yang berleher pendek musnah. Dalam hal ini mekanisme yang menyebabkan evolusi adalah seleksi alam.

Dari teori yang ada, Darwin menyusun bukti-bukti dan mengemukakan suatu teori untuk menjelaskan bagaimana evolusi tersebut berlangsung. Ia menjelaskan data, yang dikatakannya sebagai bukti, sebagai berikut :

⮚ Kecepatan   reproduksi   semua   spesies   (jenis)   melebihi   kecepatan penambahan persediaan makanan.

⮚ Semua organisme menunjukkan variasi, tidak ada dua individu dalam satu jenis yg persis sama.

⮚ Semakin  banyak  individu  memiliki  peluang  untuk  hidup,  tetapi  karena keterbatasan makanan, tiap individu harus berjuang mempertahankan hidup, yang didukung oleh: ukuran tubuh, kekuatan, kemampuan lari, atau ciri apapun untuk bertahan yang menyebabkan individu punya kelebihan tehradap yang lain.

⮚ Ciri yang mendukung kemampuan bertahan hidup akan diwariskan kepada generasi berikutnya. 

⮚ Sepanjang  masa  geologik,  variasi-variasi  yang  mampu  bertahan  akan menghasilkan perbedaan yang kian nyata, dan terbentuklah jenis baru.

Selanjutnya Darwin menyatakan inti (konsep pokok) teori evolusi dapat dibagi menjadi beberapa pokok berikut ini :

⮚ Variasi pada tumbuhan dan hewan merupakan suatu variasi karateristik yang muncul dalam penampakan fenotip organisasi tersebut.

⮚ Rasio pertambahan terjadi secara geometrik, yaitu jumlah setiap spesies relatif tetap. Hal ini terjadi karena banyak individu yang tersingkir oleh predator, perubahan iklim dan proses persaingan.

⮚ Struggle for existance (usaha yang keras untuk bertahan) merupakan suatu usaha individu organisme untuk bertahan hidup. Individu dengan variasi yang tidak sesuai untuk kondisi-kondisi yang umum di alam, akan tersingkir. Adapun individu-individu dengan variasi yang menguntungkan dapat melanjutkan kehidupannya dan memperbanyak diri dengan berproduksi.

⮚ The survival of fittest, ketahanan didapat dari organisme yang memiliki kualitas paling sesuai dengan lingkungan. Individu-individu yang dapat hidup akan mewariskan variasi-variasi tersebut kepada generasi berikutnya.

Seiring dengan berkembangnya pengetahuan biologi pada abad ke-18, pemikiran evolusi Darwin mulai menelusuri kembali pemikiran beberapa filsuf seperti Pierre Maupertuis (1745) dan Erasmus Darwin (1796). Pemikiran biologiawan Jean- Baptiste Lamarck tentang transmutasi spesies juga memiliki pengaruh yang kuat. Charles Darwin merumuskan pemikiran seleksi alamnya pada tahun 1838 dan masih mengembangkan teorinya pada tahun 1858 ketika Alfred Russel Wallace mengirimkannya teori yang mirip, melalui suratnya "Surat dari Ternate". Keduanya diajukan ke Linnean Society of London sebagai dua karya yang terpisah. Pada akhir tahun 1859, publikasi Darwin, On the Origin of Species, menjelaskan seleksi alam secara detail dan memberikan bukti yang mendorong penerimaan luas evolusi dalam komunitas ilmiah. 

sumber: modul belajar mandiri pppk ipa biologi , Pembelajaran 2. Keanekaragaman Makhluk Hidup dan Ekologi, Kemdikbud

Baca Juga

Bagikan Artikel