PETUNJUK EVOLUSI DALAM BIDANG GEOLOGI DAN PALEONTOLOGI

1. PENDAHULUAN

Evolusi adalah proses perubahan pada seluruh bentuk kehidupan dari satu generasi ke

generasi selanjutnya, dan biologi evolusioner mempelajari bagaimana evolusi ini terjadi. Pada

setiap generasi, organisme mewarisi sifat-sifat yang dimiliki oleh orang tuanya melalui gen.

Perubahan (yang disebut mutasi) pada gen ini akan menghasilkan sifat baru pada keturunan suatu

organisme. Pada populasi suatu organisme, beberapa sifat akan menjadi lebih umum, manakala

yang lainnya akan menghilang. Sifat-sifat yang membantu keberlangsungan hidup dan

reproduksi organisme akan lebih berkemungkinan berakumulasi dalam suatu populasi daripada

sifat-sifat yang tidak menguntungkan. Proses ini disebut sebagai seleksi alam.

Penghasilkan jumlah keturunan yang lebih banyak daripada jumlah orang tua beserta

keterwarisan sifat-sifat ini merupakan fakta tambahan mengenai kehidupan yang mendukung

dasar-dasar ilmiah seleksi alam. Gaya dorong seleksi alam dapat terlihat dengan jelas pada

populasi yang terisolasi, baik oleh karena perbedaan geografi maupun mekanisme lain yang

mencegah pertukaran genetika. Dalam waktu yang cukup lama, populasi yang terisolasi ini akan

menjadi spesies baru.

Mempelajari evolusi tidak bisa meninggalkan fosil. Dahulu teori evolusi banyak diuji

dengan melihat fosil-fosil yang merupakan peninggalan makhluk hidup pada masa lalu. Bahkan

ada kasus pemalsuan fosil (piltdown case),karena saking pentingnya fosil dalam pengujian teori

evolusi ini. Tetapi perlu diketahui juga bahwa Charles Darwin ketika membuat buku “the origin

of species” tidak diawali dengan fosil namun lebih banyak memanfaatkan fenomena burung-

burung di Galapagos. Perkembangan teori evolusi saat ini sudah menggunakan bermacam-

macam metode mutahir, tetapi jelas tidak hanya kearah masa kini dengan menafaatkan DNA

saja. Fosil masih merupakan alat terbaik dalam mempelajari, mengkaji, dan menguji teori

evolusi. Bukti ilmiah evolusi berasal dari banyak aspek biologi yang meliputi fosil, homologi

struktur, dan persamaan molekuler DNA antar spesies

Fosil merupakan bukti kehidupan sebelumnya. Fosil yang paling jelas adalah bagian tubuh

seperti cangkang, tulang, dan gigi; namun fosil juga termasuk aktivitas kehidupan, seperti

kotoran atau jejak kaki (disebut fosil jejak) dan senyawa organic yang tebentuk (fosil kimiawi).

Saat organisme mati, bagian tubuhnya yang lembut akan dimakan atau dihancurkan oleh

mikroba. Proses geologis terbentuknya fosil adalah sebagai berikut:

- Proses Fisika, misalnya proses yang menyebabkan bangkai makhluk hidup mengalami

pembekuan dan pengeringan. Akibat proses fisika tersebut, bangkai mengalami

pengawetan secara fisik.

- Proses kimiawi, misalnya oleh adanya zat pengawet alami sehingga bangkai tidak dapat

didekomposisi oleh mikroba.

Fosil terbentuk ketika suatu sisa organisme terawetkan dalam deposit endapan di dasar.

Endapan tersebut kemudian dapat membentuk batuan sedimen oleh pemadatan seiring waktu.

Jika batuan sedimen tersebut kemudian mengarah ke permukaan bumi, fosil dapat dilepaskan

dari sana.

Dalam evolusi mamalia dari reptil-seperti-mamalia, banyak cirri telah berubah. Postur

dari berjalan melata menjadi tegak, dan artikulasi rahang dan fisiologi sirkulasi juga berubah.

Beberapa, meski tidak semua, ciri ini meninggalkan rekaman fosil, dan dapat diduga yang mana

karakteristik yang milik nenek moyang dan yang mana yang turunan dengan melihat penemuan

fosil sebelumnya.

Tidak semua bentuk antara dua macam makhluk hidup dapat ditemukan. Meskipun

demikian, terdapat fosil yang lebih lengkap dan dapat menceritakan kembali urutan filogeni.

Banyak ahli paleontologi di tahun 1930-an tetap teguh menjelaskan evolusi fosil dengan apa

yang disebut proses orthogenesis. Orthogenesis menitikberatkan perkembangan makshluk hidup

pada garis lurus artinya terjadi perkembangan yang semakin besar, semakin bervariasi, namun

semuanya bertolak dari yang sudah ada. Orthogenesis merupakan pemikiran yang berhubungan

dengan konsep mutasi langsung pra-Mendel, dan bisa terlihat pada teori Lamarck. George

Gaylord Simpson dalam Tempo and Mode in Evolution (1944) berpendapat bahwa proses

tersebut tidaklah dibutuhkan dalam observasi rekaman fosil. Simpson juga menunjukkan cara

menganaslisis tingkat evolusi dan asal sebagian besar kelompok baru dengan teknik yang

diturunkan dari asumsi sintesis modern.

Eldredge & Gould (1972),dalam sebuah essay nya yang terkenal, berpendapat bahwa

paleontogis telah salah menginerpretasikan neo-Darwinisme. Rekaman fosil telah menjadi

masalah nyata bagi Darwin karena tidak dapat menunjukkan transisi evolusi yang halus. Pola

umumnya adalah, suatu spesies muncul tiba-tiba, bertahan selama periode tertentu, dan

kemudian punah. Spesies yang berhubungan mungkin kemudian muncul, namun dengan sedikit

sekali bentuk transisi antara moyang dan keturunannya. Sejak Darwin, banyak paleontologis

yang menjelaskan pola ini terjadi karena tidak lengkapnya rekaman fosil. Jika evolusi sungguh

terjadi secara berangsur, tapi sebagian rekamannya hilang, hasilnya akan seperti pola yang

teramati sekarang ini.

II. PEMBAHASAN

A. Sejarah Munculnya Bukti Evolusi

Teori Evolusi menyatakan bahwa setiap jenis makhluk hidup berasal dari satu nenek

moyang yang sama. Berdasarkan hal ini dapat diartikan bahwa spesies yang ada sebelumnya

lambat laun mengalami perubahan menjadi spesies lain, dari spesies primitif menjadi maju. Di

samping itu,Leonardo da Vinci (1452–1519) menyatakan bahwa fosil merupakan bukti adanya

kehidupan pada masa lampau. Oleh karena itu, diharapkan dengan mempelajari fosil, teori

Evolusi dapat dibuktikan. Jika anggapan itu benar, maka akan terdapat sejumlah fosil yang

mengarah terjadinya evolusi makhluk hidup.

Fosil berasal dari bahasa Latin fossilis, artinya menggali. Istilah fosil diartikan sebagai

sisa-sisa binatang dan tumbuhan yang telah membatu. Fosil merupakan catatan sejarah penting

sebagai petunjuk adanya evolusi. Dengan membandingkan struktur tubuh hewan masa lampau

yang telah menjadi fosil dengan hewan sekarang dapat disimpulkan bahwa keadaan lingkungan

di masa lampau berbeda dengan sekarang. Tokoh yang mempelajari fosil dan hubungannya

dengan evolusi adalah:

1. Leonardo da Vinci (Italia 1452-1519)

Orang yang pertama kali berpendapat fosil merupakan bukti adanya makhluk hidup di masa

lampau.

2. George Cuvier (Perancis 1769-1832)

Ia merupakan ahli anatomi perbandingan. Ia mengadakan studi perbandingan antara fosil-fosil

dari berbagai lapisan bumi dan makhluk hidup yang ada sekarang. Cuvier menyimpulkan

bahwa pada masa tertentu telah diciptakan makhluk-makhluk hidup yang berbeda dari masa

ke masa. Setiap masa diakhiri kehancuran alam. Paham ini dikenal dengan kataklisma.

3. Darwin

Mengatakan bahwa makhluk hidup pada lapisan bumi tua mengadakan perubahan bentuk

untuk menyesuaikan diri dengan lapisan bumi yang lebih muda. Oleh sebab itu, fosil pada

lapisan bumi muda berbeda dengan fosil di lapisan bumi tua.

4. Alexander Ivanovich Oparin

Mengemukakan bahwa evolusi zat-zat kimia terjadi sebelum di bumi terdapat kehidupan.

Seperti sebelumnya, zat anorganik berupa air, metana, karbon dioksida,dan amonia terkandung

dalam atmosfer bumi. Zat anorganik tersebut membentuk zat-zat organik akibat adanya radiasi

dari energi listrik yang berasal dari petir. Suhu di bumi terus menurun. Ketika sampai padatitik

kondensasi, terjadi hujan yang mengikis batuan di bumi yang banyak mengandung zat-zat

anorganik. Zat-zat anorganik tersebut terbawa ke lautan yang panas. Di lautan ini terbentuk sup

purba atau sup primordial. Sup purba terus berkembang selama berjuta-juta tahun. Di dalam

sup purba, terkandung zat anorganik, RNA & DNA. RNA yang dibutuhkan dalam proses

sintesis protein dapat terbentuk dari DNA. Akibatnya, terbentuklah sel pertama. Sel pertama

tersebut mampu membelah diri sehingga jumlahnya semakin banyak. Sejak saat itulah evolusi

biologi berlangsung.

Tahapanya meliputi :

a. Terbentuknya Makhluk Hidup Prokariotik

Sejarah kesuksesan makhluk hidup prokariotik dimulai sedikitnya pada 3,5 miliar

tahun yang lalu. Prokariotik merupakan bentuk kehidupan pertama dan paling sederhana.

Mereka hidup dan berevolusi di bumi selama 2 miliar tahun. Prokariotik dianggap paling

primitif, karena selnya hanya memiliki membran sel. DNA, RNA hasil transkripsi, dan

molekul-molekul organik berada dalam sitoplasma tanpa dibatasi membran. Prokariotik

pertama kemungkinan merupakan kemoautrotof yang menyerap molekul organik bebas

danATP di sup purba melalui sintesis abiotik. Seleksi alam menyebabkan prokariotik

yang dapat mengubah ADP menjadi ATP melalui glikolisis bertambah. Akhirnya,

prokariotik yang dapat melakukan fermentasiberkembang dan hal tersebut menjadi cara

hidup organisme di bumi karena belum tersedianya O2. Beberapa Archaebacteria dan

beberapa bakteri obligat anerob yang sekarang hidup melalui fermentasi, mirip dengan

prokariotik terdahulu.

b. Terbentuknya Organisme Fotoautotrof

Ketika kecepatan konsumsi bahan organik oleh fermentasi prokariotik melebihi

kecepatan sintesis untuk menggantikan molekul organik, berkembanglah prokariotik

yang dapat membuat molekul organiknya sendiri. Pada prokariotik awal, pigmen yang

dapat menyerap cahaya digunakan untuk menyerap kelebihan energi cahaya (terutama

dari sinar ultraviolet) yang membahayakan bagi sel yang hidup di permukaan.

Selanjutnya, pigmen ini mampu melakukan transfer elektron untuk sintesis ATP.

Prokariotik ini mirip dengan Archaebacteria yang disebut bakteri halofik. Pigmen

yang menangkap cahaya dikenal dengan bakteriorhodopsin yang dibuat pada membran

plasma. Prokariotik lain memiliki pigmen yang dapat menggunakan cahaya untuk

transfer elektron dari hidrogen sulfida (H2S) menjadi NADP+ dan dapat memfiksasi

CO2. Akhirnya, Eubacteria memiliki cara untuk menggunakan H2O sebagai sumber

elekton dan hidrogen. Bakteri ini adalah Cyanobacteria pertama yang mampu membuat

molekul organik dari air dan CO2. Cyanobacteria berkembang dan mengubah bumi

dengan melepaskan O2 sebagai efek fotosintesis. Cyanobacteria berkembang antara 2,5

miliar hingga 3,4 miliar tahun yang lalu. Mereka hidup bersama prokariotik lain membuat

koloni. Fosil koloni ini disebut stromatolit yang banyak ditemukan di perairan air tawar

dan air laut.

Gambar Fosil Stromatolit berusia

c. Bangkitnya Organisme Eukariotik Eukariotik berkembang sekitar 1,2 miliar tahun

yang lalu.

Hal yang sangat membedakan eukariotik dengan prokariotik adalah adanya

organel-organel yang memiliki membran. Bagaimana sel eukariotik yang kompleks dapat

terbentuk dari prokariotik yang sederhana? Sistem membran organel-organel pada

eukariotik dapat terbentuk dari invaginasi yang terspesialisasi. Padaeukariotik terdahulu,

invaginasi (pelekukan ke dalam) dapat terjadi sehingga membentuk membran inti dan

retikulum endoplasma.

5. Lynn Margulis

Proses lain yang disebut endosimbiosis menjelaskan pembentukan mitokondria,

kloroplas, dan beberapa organel eukariotik lain. Teori ini dikemukakan oleh Lynn Margulis.

Endo berarti di dalam dan simbiosis berarti hidup bersama. Endosimbiosis terjadi ketika sel

simbion hidup secara permanen di dalam sel lain (sel inang) dan interaksi ini menguntungkan

keduanya (Gambar 2.4). Berdasarkan teori ini, eukariotik berkembang setelah sel fotosintesis

muncul dan oksigen melimpah di atmosfer. Kloroplas dan mitokondria tampaknya.

B. Proses Fosilisasi

C. Penentuan Usia Fosil

Penentuan usia fosil dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan menaksir umur relative dan

umur absolute, umur relative ditentukan dengan penentuan usia sedimen batuan dimana fosil ditemukan.

Tumpukan sedimen tidak mengalami perubahan, misalnya karena gempa teknonik, erosi, dan sebagainya.

Umur relative juga dapat ditentukan dengan prinsip korelasi fosil, yaitu dengan cara mempelajari

kandungan fosil pada tiap sedimen. Sedimen dengan kandungan fosil yang sama tentu memiliki usia

geologis yang sama. Dengan cara-cara penentuan umur secara relative, skala waktu geologis dapat

ditnetukan. Umur absolute dapat ditaksir dengan berdasarkan waktu paruh atom-atom radioaktif yang

terdapat pada fosil tersebut. Waktu paruh adalah waktu yang dibuughkan agar separuh atom-atom

radioaktif berubah menjadi isotopnya yang lebih stabil.

D. Contoh Fosil

1). Fosil Kuda

Evolusi merupakan proses perubahan struktur tubuh makhluk hidup yang

berlangsung sangat lambat dan dalam kurun waktu yang sangat lama. Evolusi berjalan

terus sepanjang masa. Evolusi menyebabkan keanekaragaman makhluk hidup, Begitu

banyak hewan dan tumbuhan yang mengalami evolusi. salah satu hewan yang mengalami

evolusi adalah Kuda (Equus caballus atau Equus ferus caballus),

Kuda adalah salah satu dari sepuluh spesies  modern mamalia  dari genus  Equus,

kuda adalah salah satu hewan yang fosilnya ditemukan sangat lengkap, kuda adalah hewan

yang penting secara ekonomis dan sangat berperan penting dalam asa pengangkutan.

Evolusi pada kuda merupakan suatu contoh klasik evolusi morfologi. Kuda

termasuk ke dalam ordo yang dikenal sebagai Perissodactyla, atau "hewan berkuku

ganjil", yang semua anggotanya memiliki kaki berkuku serta jumlah jari yang ganjil pada

tiap kakinya, selain juga bibir atas yang mudah bergerak dan struktur gigi yang serupa.

Kuda mulai berevolusi, ketika spesies rumput mulai muncul dan berkembang, para

equid mulai berganti makanan dari dedaunan menjadi rerumputan, yang berujung pada

gigi yang lebih kuat dan lebih awet. Evolusi kuda didorong oleh dua mekanisme utama,

yaitu seleksi alam dan hanyutan genetik. Seleksi alam merupakan sebuah proses yang

menyebabkan sifat terwaris yang berguna untuk keberlangsungan hidup dan reproduksi

organisme menjadi lebih umum dalam suatu populasi - dan sebaliknya, sifat yang

merugikan menjadi lebih berkurang.

Bentuk kuda pada zaman dahulu tidak seperti bentuk kuda yang kita lihat saat ini,

karna pada zaman dahulu kuda tidak berentuk kuat dan kekar seperti yag kita lihat saat

ini bentuk tubuh kuda berubah/berkembang  dari masa kemasa karna menyesuaikan

dengan  lingkungannya , karna faktor utama penyebab evolusi adalah lingkungan

perubahan kuda, pertama  terlihat dari jumlah jari  dan membesarnya jari kuda tersebut hal

itu terjadi karenamenyesuaikan diri terhadap tempat berpijaknya yang awal mulanya

berupa hutan berawa mejadi padang berumput

Hyracotherium (Eohippus)

Fosil kuda tertua yang dikenal yakni Hyracotherium (Eohippus). Fosil

hyracotherium yang ditemukan di Eropa pada abad ke-18, oleh Richard Owen yang diberi

nama dengan Hyracoterium yang berarti “binatang seperti hyrax”. Hyracotherium telah

ada sekitar 52 juta tahun lalu dan telah tinggal di benua Amerika Utara. Hewan ini

berukuran sebesar kancil atau anjing dan tingginya hanya sekitar 30 cm. Memiliki kepala

dan leher dan tulang belakang lengkungan berbentuk tangguh yang relatif singkat.

Diperkirakan kuda primitif ini memakan semak belukar apabila ditinjau dari struktur

giginya. Giginya yang berjumlah 22. Kaki depannya terdiri dari empat jari dan satu

rudimen, sedangkan kaki belakangnya mempunyai tiga jari dan dua jari rudimen.

Hyracotherium juga memiliki otak kecil, ada juga lobus frontal kecil. Beberapa dari tulang

kaki tidak stabil dan tidak memiliki fleksibilitas.

Mesohippus

Pada Zaman Oligosen sekitar 40 juta tahun silam, Hyracotherium mengalami

kepunahan. Akan tetapi, mamalia ini telah menurunkan keturunannya yang dinamakan

Mesohippus. Mesohippus berukuran lebih besar daripada Hyracotherium. Struktur tubuh

Mesohippus menunjukkan bahwa hewan ini telah beradaptasi dengan sangat baik untuk

hidup di padang rumput, hal ini ditunjukkan dengan berkurangnya jumlah jari pada setiap

kaki Mesohippus menjadi tiga jari di setiap kakinya. Jari tengahnya juga lebih besar

daripada jari-jari lainnya. Selain itu, hewan ini juga memiliki kaki yang lebih kuat dan

lincah dibandingkan dengan Hyracotherium. Hewan ini memiliki leher yang agak

panjang. Pada mulutnya, ditemukan beberapa gigi pra-geraham yang hampir berkembang

menjadi gigi geraham. Gigi seperti ini tentu akan meningkatkan kemampuannya untuk

mengunyah makanan.

Merychippus

Pada pertengahan Zaman Miocene sekitar 25 juta tahun yang lalu, Hidup sejenis

kuda yang disebut Merychippus. Seperti nenek moyangnya, Merychippus masih memiliki

leher yang agak panjang yang khas. Merychippus memiliki tiga jari pada kaki

belakangnya, dan empat jari pada kaki depannya. Kaki Merychippus berkembang menjadi

kaki yang panjang, agak berbeda dangan kaki yang dimiliki kuda zaman sekarang.

Penyebab kepunahannya diperkirakan akibat perubahan iklim besar-besaran yang

mengakibatkan terjadinya zaman es.

 

Pliohippus

Kemudian sekitar 10 juta tahun yang lalu, semasa jaman Pliocene kuda

berkembang menjadi Pliohippus. Leluhur kuda jenis ini mempunyai satu jari atau satu

tracak pada tiap kakinya. Pliohippus merupakan hewan monodaktil (hewan bertracak

tunggal) sejati yang pertama dalam sejarah evolusi .

Equus caballus 

Akhirnya sekitar 2 juta tahun yang lalu, kuda seperti yang kita kenal sekarang

yaitu Equus caballus, muncul sebagai makhluk yang lebih besar. Namun sekitar 8 ribu

tahun yang lalu, spesies Equus ini punah di daratan Amerika Serikat dan tidak muncul lagi

sampai orang-orang Spanyol membawa kuda masuk ke benua Amerika pada tahun 1400-

an. Jari-jemari pada nenek moyangnya telah berkurang jumlahnya sampai tinggal satu jari

di setiap kakinya yang telah dilindungi oleh kuku yang sangat keras dan telah

termodifikasi. Struktur kaki kuda zaman  sekarangpun telah beradaptasi bukan hanya

untuk hidup di padang rumput tetapi juga untuk berlari dengan sepat. Jenis kaki ini

membuat kuda dapat berlari dengan sangat cepat tanpa khawatir akan resiko terkilir.

2) Fosil Ikan Paus

Ikan paus dahulu dan sekarang memiliki perbedaan pada letak nostril. Pakicetus

dikatakan sebagai nenek moyang paus modern. Meskipun Pakietus adalah mamalia darat,

kemungkinan mereka terhubung dengan paus dan lumba-lumba berdasarkan spesialisasi

telinga, terkait dengan pendengaran. Tengkorak paus yang ada saat ini memiliki nostril

yang terletak di atas, sedangkan posisi nostril dua specimen lainnya berbeda.

3) Fosil Unta

KESIMPULAN

- Fosil merupakan bukti kehidupan sebelumnya. Fosil yang paling jelas adalah bagian

tubuh seperti cangkang, tulang, dan gigi; namun fosil juga termasuk aktivitas kehidupan,

seperti kotoran atau jejak kaki (disebut fosil jejak) dan senyawa organic yang tebentuk

(fosil kimiawi).

- Proses geologis terbentuknya fosil terjadi secara proses fisika dan proses kimiawi.

- Fosil merupakan catatan sejarah penting sebagai petunjuk adanya evolusi. Dengan

membandingkan struktur tubuh hewan masa lampau yang telah menjadi fosil dengan hewan

sekarang dapat disimpulkan bahwa keadaan lingkungan di masa lampau berbeda dengan

sekarang.

DAFTAR PUSTAKA

Ridley, Mark. 2004. Evolution. Australia: Blackwell Publishing Company

Pojeta Jr., John and Dale Springer. 2001. Evolution and Fossil Record. Virginia:

American Geological Institute.

Campbell, Reece, dkk. 2003. Biology. Jakarta: Erlangga.