Bagaimana hubungan antara seleksi alam dan adaptasi dan jelaskan

Modul Pembelajaran IPA SMP Kelas IX, Drs. Marselinus Boli

Seleksi Alam, Adaptasi dan Evolusi

Keadaan alam di sekeliling kita tidaklah tetap atau konstan. Setiap saat selalu terjadi perubahan. Setiap perubahan pasti menuntut penyesuaian diri dari makhluk hidup yang ada di dalamnya. Hanya makhluk hidup yang mampu menyesuaikan diri saja akan terus bertahan hidup sedangkan  yang tidak mampu  akan punah. Proses perubahan alam yang menuntut penyesuaian diri makhluk hidup disebut seleksi alam.  Melalui proses ini alam memilih makhluk hidup sesuai keinginannya. Biasanya penyesuaian diri makhluk hidup dengan keinginan alam selalu diikuti  perubahan pada struktur serta fungsi organ tubuh. Ada di antara perubahan tersebut bersifat menetap. Proses perubahan struktur serta fungsi organ tubuh yang bersifat menetap dan berlangsung dalam jangka waktu lama disebut evolusi.

Sebelum terjadi revolusi industri di Inggris, sekitar tahun 1750-an jumlah ngengat berwarna putih jauh lebih banyak dibanding  yang berwarna hitam. Keadaan jadi terbalik ketika mulai berkembang revolusi industri. Dari beberapa penyelidikan yang dilakukan akhirnya diketahui bahwa kebiasaan serangga yang dikenal dengan nama ilmiah Biston betularia ini adalah menempel pada batang pohon. Pada masa sebelum revolusi industi kebanyakan batang pohon di Inggris berwarna cerah. Rupanya keadaan ini menguntungkan ngengat putih dalam  berkamuflase, menyembunyikan diri dari kejaran pemangsa.  Saat revolusi inggris batang pohon banyak dipenuhi jelaga pabrik. Warnanya menjadi gelap dan kusam. Akibatnya ngengat putih sulit berkamuflase. Akhirnya jenis kupu-kupu ini mati dimakan pemangsa.

Bentuk seleksi alam pada kasus ngengat  di atas dinyatakan melalui perubahan warna batang pohon yang merugikan ngengat putih. Seleksi alam bisa juga diwujudkan melalui perubahan suhu dan cahaya secara  menyolok. Seperti yang pernah terjadi di akhir jaman kapur. Jenis reptil besar Dinosaurus akhirnya punah karena perubahan suhu ekstrim dan kehabisan bahan makanan. Secara umum seleksi alam itu bisa terjadi karena faktor :

1.     Perubahan suhulingkungan  hingga melampaui batas toleransi;

2.     Perubahan iklim global yang berdampak pada kematian

3.     Kesulitan mendapatkan makanan dan tempat tinggal.

4.     Menjadi korban persaingan dengan speses lain dalam  memperebut wilayah jelajah.

5.     Perubahan suhu  lingkungan yang melampaui batas toleransi

6.     Eksploitasi oleh manusia yang menghambat laju perkembangbiakan

Adanya seleksi alam menyebabkan terjadi perubahan komposisi makhluk di bumi. Ada jenis  yang dulu pernah ada tapi kini tidak ditemukan  lagi. Ada juga yang walau  bisa bertahan sampai sekarang tetapi jumlahnya sangat sedikit dan terus berkurang setiap tahun. Berikut ini  beberapa jenis tumbuhan dan hewan langka yang terancam punah karena  seleksi alam.

1.     Bunga Raflesia (Raflesia arnoldii) : Terkenal memiliki bau yang busuk sehingga sering disebut bunga bangkai. Diameternya sekitar  kurang lebih satu meter. Tumbuh di daerah hutan hujan pedalaman Sumatra    dan Kalimantan.
2.     Kantong semar (Napenthes sp) : merupakan jenis tanaman karnivora. Kantong pemangsa akan tertutup saat   ada mangsa terperangkap di dalamnya dan baru terbuka lagi setelah sari mamngsa habis diserap.
3.     Bunga Edelweis ( Leontopodium alpinum) : Juga  dikenal dengan bunga abadi karena  tidak mudah layu setelah  dipetik.  Bunganya berwarna putih kekuningan atau putih kecokelatan. Hidup di daerah pegunungan.
4.     Cendana (Santalum album) : Pohon cendana mempunyai batang yang mengandung minyak berbau harum. Tumbuh di daerah kering.
5.     Anggrek hitam (Coelogyne pandurata) : Jenis anggrek ini  mempunyai mahkota bunga berwarna hitam. Terdapat di Kalimatan Timur.
6.     Anggrek larat (Dendrobium phalaenopsis) Biasa juga disebut  cooktown orchid.  Terdapat di daerah Maluku dan Kalimantan. Bunganya sangat indah.
7.     Anggrek hartinah  (Cymbidium hartinahianum): Anggrek hartinah hanya tumbuh di kawasan Sumatra Utara. Nama anggrek  ini diambil dari nama ibu Siti Hartinah Soeharto. Ditemukan pertama kali  tahun 1976  di kawasan desa Baniara Tele, Kecamatan Harian, Samosir, Sumatera Utara.
8.     Anggrek pensil (Papillionanthe hookeriana) : Anggrek ini sudah semakin langka karena  habitatnya di wilayah Cagar Alam Dusun Besar, Bengkulu  rusak karena ulah manusia. Jenis tanaman anggrek pensil juga dijuluki sebagai ratu anggrek karena bunganya sangat cantik.
9.     Pohon darah naga (Dracaena cinnabari) : Sering disebut naga socotra karena berasal dari kepulauan Socotra. Bentuk  Bentuk pohon  menyerupai payung dengan getah  berwarna merah  darah. Getah pohon ini banyak diman-faatkan sebagai obat.
10. Pohon botol (Andansonia sp) : Pohon botol lebih dikenal dengan  baobab. Bisa ditemukan di Madagaskar, Australia, Afrika.  bentuk yang mirip dengan botol. Jenis pohon ini bisa hidup sampai 500-an tahun.

1.     Orang utan (Pongo pigmaeus) : Orang utan hidup  di pedalaman  Sumatera dan Kalimantan  Hewan ini terancam punah. Hingga sekarang jumlah anggota populasinya, baik yang hidup di Sumatra  maupun Kalimantan hanya tinggal sekitar 54.000 saja.
2.     Macan tutul (Panthera pardus) : Harimau Jawa sudah  lama punah.  Yang masih hidup sampai sekarang adalah jenis macan tutul. Jumlah yang masih ada sekarang hanya 300 ekor saja.
3.     Komodo (Varanus komodoensis): Komodo termasuk  jenis  yang sangat rentan terhadap kepunahan. Biawak besar ini kini hanya terdapat di  Taman Nasional Komodo,  Rinca, Flores, Gili Motang, dan Gili Dasami di Nusa Tenggara Barat.
4.     Badak jawa (Rhinoceros sondaicus) : Dari lima spesis badak yang masih bertahan di dunia, salah satunya ada di Indonesia. Status konservasinya sangat kritis. Oleh karena itu maka sangat diperlukan perhatian pemerintah dalam upaya perlindungannya.
5. Gajah Sumatra (Elephas maximus  sumatrensis): Gajah sumatera adalah subspesies dari gajah asia yang hanya berhabitat di pulau Sumatera. Gajah sumatera berpostur lebih kecil daripada subspesies gajah india. Populasinya semakin menurun dan menjadi spesies yang sangat terancam punah.
6.     Kanguru pohon (Dendrologus mayri) : Kanguru Pohon atau lebih dikenal dengan Wondiwoi  merupakan salah satu spesis hewan langka  yang hidup di Irian. Bobot tubuhnya  sekitar 9,25 kg. Bulunya berwarna hitam suram dengan beberapa bagian yang berwarna kekuningan. Jumlahnya diperkirakan sekitar 50 ekor saja.
7.     Anoa (Bubalus depressicornis) : Anoa hidup di pulau Sulawesi, tepatnya di provinsi Sulawesi Tenggara. Hewan ini termasuk fauna peralihan (Asiatic – Australis).  Diperkirakan saat ini jumlahnya tidak lebih dari 5.000 ekor di alam bebas.
8.     Burung cendrawasi (Paradisaea apoda) : Burung yang menjadi ikon Papua ini terkenal dengan kecantikan bulunya yang luar biasa. Satwa liar ini diberi julukan bird of paradise atau burung dari surge.aJumlahnya sudah tidak banyak lagi.
9.     Burung kasuari (Casuarius casuarius) : Burung ini berukuran tubuh cukup besar. Beratnya bisa mencapai  65 kilogram dengan tinggi 1 meter. Sayap kasuari terlalu kecil untuk menopang badan yang berat itu terbang ke udara. Bulunya berwarna hitam menyerupai rambut manusia. Jumlahnya hanya ratusan ekor saja.
10. Burung merak (Pavo muticus) : Merak hijau  merupakan salah satu  dari tiga spesies merak  di dunia yang hidup di pulau Jawa. Burung betina berukuran lebih kecil dari  jantan. Bulu-bulunya kurang mengkilap, berwarna hijau keabu-abuan, tanpa dihiasi  penutup ekor. Burung jantan dewasa berukuran sangat besar, panjangnya dapat mencapai 300 cm. Memiliki  penutup ekor yang sangat panjang. Bagian atas kepala terdapat jambul tegak.

Supaya jenisnya tetap lestari di bumi maka selain berkembangbiak makhluk hidup juga harus bisa menyesuaikan diri atau beradaptasi dengan lingkungan tempat hidup atau habitatnya. Perlu ada penyesuaian bentuk dan fungsi organ serta tingkah laku sesuai tuntutan lingkungan alam sekitarnya.

Adaptasi morfologi adalah penyesuaian  bentuk dan struktur organ tubuh makhluk hidup dengan keadaan   lingkungan disekitarnya.  contoh adaptasi morfologi seperti :

1)   Penyesuaian bentuk akar, batang dan daun dari tumbuhan xerofit,  higrofit dan hidrofit.

Tumbuhan xerofit adalah tumbuhan yang hidup di daerah kering. Tersebar  di sepenjang lereng terbuka sehingga muda diterpa angin. Contohnya seperti pohon cemara. Bentuk adaptasi morfologi tumbuhan ini  berupa :

a)     Berakar panjang dan banyak  rambut akar supaya jumlah air yang diserap lebih banyak;

b)     Batangnya  kokoh supaya tidak goyah diterpa angina ;

c)     Daun berukuran kecil supaya  laju penguapan bisa dikurangi.

Tumbuhan higrofit adalah  tumbuhan yang hidup didaerah lembab. Contohnya seperti tanaman keladi atau talas. Adaptasi morfologinya berupa :

a)     Berakar pendek dan menyatu dengan rimpang

b)     Memiliki banyak jaringan spon untuk menyimpan kelebihan air;

c)     Berdaun lebar dan memiliki banyak stomata untuk mempercepat penguapan.

tumbuhan hidrofit adalah  jenis tumbuhan yang hidup di air. Contohnya seperti teratai, ecenggondok. Adaptasi morfologinya berupa :

a)     Akar menyerupai cakar supaya tidak mudah dihempas  arus air;

b)     Batang  berongga dan menyimpan banyak gas;

c)     Daun berbentuk mangkok supaya bisa mengapung di air.

2)   Penyesuaian  organ  tumbuhan padang gurun

Hampir sepanjang musim lingkungan padang gurun   kekurangan air.  Tumbuhan didaerah ini harus memiliki  kemampuan untuk mengum-pulkan dan menyimpan banyak cadangan  air supaya   masalah kekeringan dapat teratasi.

3)   Penyesuaian bentuk paruh burung menurut jenis makanannya.

Bentuk paruh dari jenis burung biasanya disesuaikan dengan jenis dan kebiasaan makannya.

Penyesuaian bentuk paruh  burung

4)   Penyesuaian bentuk cakar burung menurut tempat hidup dan aktifitasnya

Bentuk cakar burung juga biasa disesuaikan dengan tempat hidup dan kebiasaan-kebiasaannya,

Penyesuaian bentuk cakar  burung

menurut tempat hidup dan kebiasaan-kebiasaannya

Dalam adaptasi fisiologi yang disesuaikan dengan keadaan  lingkungan adalah fungsi organ tubuh. Contohnya seperti :

1)    Penyesuaian fungsi batang padai tumbuhan kaktus

Untuk mengatasi masalah laju penguapan tumbuhan kaktus tidak menumbuhkan daun. Sebagai gantinya  fungsi fotosintesis daun  diambil alih batang. Itulah sebabnya maka batang tumbuhan kaktus umumnya berwarna hijau.

2)    Penyesuaian fungsi daun pada tumbuhan pemakan serangga

Tumbuhan pemakan serangga seperti jenis Napenthes memiliki bentuk daun menyerupai corong dengan banyak lendir yang berfungsi sebagai perangkap serangga.

3)    Penyesuaian fungsi ginjal pada ikan air laut.

Kehidupan di laut  sama dengan daerah padang gurun. Setiap saat selalu kekurangan air. Organisme di daerah ini  dituntut untuk tidak mengeluarkan banyak air. Oleh sebab itu maka alat pengeluarannya  kurang difungsikan. Contohnya  seperti ikan laut. Ginjal ikan laut hampir tidak mempunyai sistem nefron lagi dan kurang sempurna jika dibandingkan dengan ginjal dari ikan air tawar.

4)    Penyesuaian jumlah sel darah merah pada manusia yang hidup di daerah pegunungan.

Orang yang hidup didaerah pegunungan dituntut untuk memiliki banyak sel darah merah. Ini  berhubungan dengan tingginya konsentrasi oksegen di lingkungan. Bahwa diperlukan banyak sel darah merah untuk mengangkut oksigen yang dihirup selama pernapasan.

5)     Penyesuaian ukuran jantung dari para atlit

Para atlit memerlukan lebih banyak energi disbanding yang bukan atlit. Oleh sebab itu maka darah yang mengalir dalam tubuhnya  harus banyak mengandung oksigen. Aliran  darahnya pun harus lebih lancar. Untuk memperlancar aliran darah seorang atlit memerlukan  jantung lebih  besar dan kuat dalam memompa darah.

6)    Pengkatifan kelenjar kapur padai cacing tanah.

Makanan  cacing tanah biasanya berupa endapan lumpur. Ini berarti  kandungan asam dalam makanan  sangat tinggi. Untuk menetralkan asam inii  kelenjar kapur cacing tanah harus diaktifkan supaya produksi zat kapur menjadi lebih banyak.

c.     Adaptasi Tingkahlaku :

Adaptasi terhadap  lingkungan dapat juga dilakukan melalui  tingkah laku. Dengan mengubah pola tingkah laku makhluk hidup yang bersangkut menjadi tidak asing dan ditolak oleh lingkungan habitatnya. Berikut ini adalah beberap contoh adaptasi tingkah laku  :

1)    Tidur panjang atau hibernasi pada  kodok bangkong.

Untuk mengatasi kesulitan mendapat makanan jenis hewan sepertti  selama musim kemarau. Dengan tidur panjang tidak banyak energi yang terkuras.

Kamuflase adalah suatu teknik perlindungan diri yang  dilakukan dengan cara mengelabui pemangsanya. Contohnya seperti  seperti penyesuaian  warna kulit bunglon dengan kulit atau daun pohon di sekitarnya, Cumi-cumi menyemprotkan cairan tinta hitam suapaya warna air sekelilingnya menjadi gelap.  

Autotomi adalah tindakan melepaskan bagian-bagian organ tertentu  supaya bobot tubuhnya menjadi lebih ringan. Autotomi merupakan salah satu tipe adaptasi tingkahlaku pada jenis hewan seperti cicak, tokek, kepiting dan salamander. Dengan melepaskan sebagian organ tubuhnya jenis hewan tersebut lebih mudah menyelamatkan diri dari kejaran musuh.

4)    Istirahat panjang atau dormansi pucuk pada  beberapa jenis tumbuhan biji.

Sepenjang musim kemarau beberapa jenis tumbuhan biji menutup titik kuncupnya dengan lapisan lilin dan tanduk yang keras. Pertumbuhan pucuk dengan sendirinya  terhambat. Menjelang musim penghujan selubung lilin dan tanduk ini terbuka kembali. Di saat ini pucuk dihadapkan pada dua pilihan, yakni melanjutkan pertumbuhan atau memodifikasi dirinya menjadi bunga. Biasanya pucuk pertama yang tumbuh  setelah fase istirahat panjang mengandung racun lambung yang sangat membahayakan hewan herbivora.

5)    Penyesuain laju transpirasi tumbuhan dengan persediaan air tanah

Selama musim kemarau tumbuhan daerah kering  menekan laju penguapan atau transpirasi dengan cara menggugurkan daunnya. Contohnya seperti pada pohon jati, dan randu

a.       Teori Evolusi Menurut Lamarck

Jean Baptiste de Lamarck lahir di Bazentin, Picardie, 1 Agustus 1744,  meninggal di Paris, 18 Desember 1829. Beliau  adalah biologiwan Perancis yang dikenal karena pendapatnya dalam teori tentang evolusi kehidupan. Ia lahir sebagai anak bungsu dari sebuah keluarga miskin. Pendidikan dasar dan menengah ditempuhnya di sekolah Jesuit Amiens. Pada usia 17 tahun, setelah ayahnya meninggal dunia ia masuk tentara. Selama tujuh tahun ia masuk angkatan perang dengan pangkat letnan. Tahun 1779 setelah terbit buku pertamanya Flore francoise,  ia direkrut Georges-Louis de Buffon menjadi asisten di Museum Nasional Paris untuk Sejarah Alam.

Tahun 1793, setelah Revolusi Perancis, ia menerima gelar profesor untuk hewan avertebrata.

Dalam bukunya yang berjudul “Philosophic”, Jean-Baptiste de Lamarck, menuliskan gagasan yang berhubungan dengan  dengan teori evolusi sebagai berikut:

1)       Lingkungan mempunyai pengaruh terhadap ciri dan sifat yang dihasilkan melalui adaptasi.

2)       Ciri dan sifat yang terbentuk akan diwariskan kepada keturunan.

3)       Organ tubuh makhluk hidup yang sering dgunakan akan  membesar, sementara organ yang jarang digunakan akan mengalami penyusutan atau rudimenter.

b.       Teori Evolusi Menurut Darwin

Charles Robert Darwin adalah seorang dokter yang meninggalkan profesinya. Ia lebih suka bertualang sambil mengamati alam. Dilahirkan di Schropshire –Inggris, tahun 1809. Bulan Desember   1831 dengan kapal HMS.Beagle, Darwin bersama tim ekspedisinya berangkat ke Amerika selatan. Di kepulauan Galapagos ia menemukan beberapa keganjilan pada  struktur organ tubuh makhluk hidup. Diantaranya seperti penyu laut raksasa dan 14 jenis burung finch (kutilang) yang berbeda struktur morfologi tubuhnya. Darwin lalu menulis gagasannya tentang  Evolusi

Dalam bukunya : On the Origin of Species by Means of Natural Selection, Darwin berpendapat : Evolusi adalah sesuatu yang tidak bisa dihindari. Menurut Darwain :

1)    Evolusi terjadi karena adanya seleksi alam;

2)    Spesis yang ada di saat ini berasal dari spesis yang ada di masa silam;

3)    Untuk tetap hidup diperlukan perjuangan ( Strugle for existence);

4)    Lingkungan cendrung berubah setiap saat.

c.        Perbandingan Teori Evolusi Menurut Darwin Dengan  Lamarck

Baik  Darwin maupun  Lamarck berpandangan bahwa  evolusi spesies makhluk hidup  terjadi berangsur-angsur dari satu generasi ke generasi selanjutnya. Perbedaan konsep evolusi antara kedua ahli ini hanya terlihat pada mekanisme atau prosesnya saja. Darwin lebih memberikan penekanan pada seleksi alam sedangkan Lamarck  pada pengaruh lingkungan.

Coba pelajari ilustrasi tentang evolusi pada leher jerapah di bawah ini dan temukan perbedaan antara teori evolusi menurut C.R. Darwin dan menurut J.B.Lamarck.

Proses evolusi leher jerapah

d.        Bukti Adanya Evolusi :

Evolusi merupakan proses yang berlangsung dari masa lampau hingga sekarang. Kenyataan mengenai adanya evolusi dapat dipelajari melalui  bukti-bukti  berikut ini:

a.    Adanya perbedaan  struktur fosil suatu jenis makhluk hidup  dari masa ke masa.

Contoh  1 : Perbedaan struktur fosil kuda dari masa ke masa

Perbedaan struktur fosil kuda dari masa ke masa

Contoh 2 : Perbedaan  perawakan antara spesies manusia yang pernah hidup di bumi

Spesies manusia yang pernah hidup di bumi

b.    Adanya homologi pada organ tubuh makhluk hidup;

Homologi organ tubuh adalah perbandingan anatomi organ tubuh makhluk hidup yang bentuk asalnya sama tetapi fungsinya berbeda. Contohnya seperti pada sayap kelelawar, sirip depan ikan paus, tungkai depan kucing dan tangan manusia. Sayap kelelawar untuk terbang, sirip paus untuk berenang, tungkai depan kucing untuk berjalan dan tangan manusia untuk memegang, menarik atau mendorong. 

A= tangan manusia; B= tungkai depan kucing

C= sirip depan ikan paus; D= sayap kelelawar

Lawan dari homologi adalah analogi. Yaitu organ organ tubuh yang memiliki bentuk asal berbeda tetapi fungsinya sama. Contohnya seperti sayap kelelawar dengan sayap kupu-kupu.

c.    Adanya kemiripan pada embrio beberapa jenis vertebrata.

Semakin mirip struktur embrio berarti semakin dekat hubungan kekerabatannya.

Perbandingan embrio beberapa Vertebrata

1= ikan; 2= salamander; 3= kura-kura;

4= ayam; 5= kelinci; 6= manusia