Halo, dan selamat datang lagi di #RCMJScience! Edisi kali ini akan membahas sesuatu yang kemungkinan besar sudah sering teman-teman dengar di kehidupan sehari-hari—tidak seperti quantum entanglement atau hyperspace—jadi mungkin teman-teman bisa lebih mudah paham yang ini. Yah, harapannya sih, hehe.

Jadi, seperti biasa, rilekskan dulu otak teman-teman, karena kita akan segera masuk ke dalam topiknya.

Siap? Sudah duduk dengan nyaman?

Jika sudah siap, ini dia.

Topik kita hari ini adalah evolution—evolusi.

Apa-apaan nih, Fi? Gue gak percaya evolusi!

Aku tidak mau berprasangka padamu, jadi baca dulu yang perlu kusampaikan. Oke?

Jika teman-teman ingat, aku membahas mengenai evolusi di Bab 14, ketika Luke, James, dan Laura menyusun rencana untuk melawan Kur. Luke mengajukan ide menggunakan naga karena mereka telah berevolusi lebih maju daripada Kur. James menyetujuinya dengan memberi perbandingan antara salah satu jenis manusia purba, Meganthropus, dengan manusia modern, Homo sapiens.

Jadi, sebenarnya, evolusi itu apa, sih?

Sebelum kita masuk ke definisi dari evolusi itu sendiri, pertama kita harus paham soal hereditas.

Hereditas itu yang gimana, Fi?

Hereditas berasal dari kata heredity, turun dari bahasa latin hereditare, yang artinya 'warisan' atau 'penerus'.

Coba teman-teman perhatikan baik-baik fitur fisik teman-teman. Bentuk hidung, misalnya. Atau mungkin bentuk bibir. Alis? Sudut mata?

Mungkin teman-teman pernah dikomentari oleh tetangga, "Ih, mirip sama ibunya, ya?" saat sedang berjalan-jalan dengan Ibu. Atau mungkin ibu teman-teman pernah berkomentar bahwa muka teman-teman itu, "Ayah banget."

Nah, hereditas maksudnya adalah bahwa sifat-sifat suatu makhluk hidup itu bisa diturunkan. Karena itulah manusia yang kawin dengan manusia anaknya juga manusia.

Pernah, tidak, teman-teman terpikir—kok bisa, sih, aku mirip orang tuaku?

Aku di sini menyebutkan kalau sifat bisa diturunkan, 'kan? Namun, kok bisa? Bagaimana caranya?

Misalnya, mata ibumu berwarna biru, lalu matamu juga jadi biru. Bagaimana caranya tubuhmu tahu bahwa mata ibumu berwarna biru, lalu membuat warna matamu sama dengan itu?

Atau, misalnya, warna mata dari seluruh keluarga ayahmu itu cokelat. Warna mata dari seluruh keluarga ibumu juga cokelat. Lalu matamu juga cokelat. Lha, kok matamu bisa tahu bahwa dia harus berwarna cokelat? Bagaimana caranya?

Nah, sifat-sifat yang seperti ini akan kuanalogikan dengan tampilan ponselmu. Coba lihat layar ponselmu. Apa wallpaper-nya? Apakah sama dengan ponsel orang di sebelahmu? Ponsel adikmu, mungkin?

Ponselmu bisa memiliki tampilan yang unik karena kamu memainkan informasi di layarnya. Dengan memilih salah satu fotomu untuk jadi wallpaper, misalnya, kamu memberi tahu pada setiap piksel di layar ponselmu untuk tampil seperti apa.

"He, kamu nanti warna merah, ya. Sebelahmu juga merah. Sebelahmu juga merah. Nanti habis itu merah magenta. Setelah itu biru langit."

Dan seterusnya sampai ribuan piksel di layarmu semuanya tahu harus tampak seperti apa.

Seperti ponselmu, tubuhmu bisa memiliki tampang tertentu—warna, bentuk, susunan, dan lain-lain—karena dia punya informasi yang dia butuhkan.

"Oh, aku harus saling menyusun dengan rapat dan mengumpulkan kalsium untuk menyusun diri," kata tulang bagian luar.

"Aku harus menyusun banyak sekali jaringan," keluh sel otak.

"Jangan protes dulu," kata jaringan pembuluh darah. "Percaya padaku."

Dengan membuat setiap bagian tubuhmu tahu harus jadi apa, seperti apa, maka tubuhmu bisa berbentuk dan bersifat.

Kembali ke pertanyaanku tadi: bagaimana tubuhmu bisa tahu harus berbentuk seperti apa dan bersifat seperti apa?

Jawabannya cuma tiga huruf: gen.

Yup. Semua informasi yang tadi dibutuhkan oleh tubuhmu telah dituliskan dalam bahasa yang dibuatkan sendiri oleh alam, yaitu bahasa kimiawi. Apabila kita mengambil salah satu sel di tubuhmu, lalu kita bongkar intinya, lalu kita ambil isinya, kita bisa melihat naskah buku yang menentukan kamu itu seperti apa—warna kulitmu, tinggi badanmu, status kesehatanmu, bentuk bibirmu, semuanya. Ini disebut gen.

Zat kimia yang menyimpan semua datamu ini adalah asam deoksiribonukleat. Ribet? Kucacah kecil-kecil untukmu: asam de-oksi-ribo-nu-kle-at. Istilah bahasa Inggrisnya adalah deoxyribonucleic acid ... alias DNA.

Karena kamu punya DNA, setiap bagian tubuhmu tahu harus jadi apa dan seperti apa. Oleh karena itulah DNA sangat unik—tidak ada dua orang yang punya DNA sama persis, bahkan kembar identik sekalipun.

Nah, kita sudah membahas soal hereditas—bahwa sifat suatu makhluk hidup bisa diteruskan ke keturunannya melalui gen yang terdapat dalam DNA.

Coba kamu beristirahat dulu, pahami dulu bahasan kita barusan.

Bahasan kita berikutnya tidak terlalu banyak, kok. Namun, yah, daripada kamu pusing, hehe.

Istirahat dulu.

Siap?

Jika sudah siap, kita mulai.

Sebelum kita lanjut ke evolusi, kita harus membahas dulu soal mutasi dan seleksi alam.

Fi, kok ribet amat, dah.

Enggak, kok. Janji.

Mumpung kita baru saja selesai membahas tentang DNA, kita akan membahas dulu soal mutasi.

Aku sudah bilang bahwa sifat kita turun dari orang tua kita karena DNA kita menyimpan salinan data mereka, 'kan?

Lalu, bagaimana mereka menyalin data itu?

Nah, seperti namanya, deoxy-blablabla itu, DNA terdiri dari dua bagian—makanya di depannya diawali dengan de-. Bagian pembentuknya, yang saling berpasang-pasangan, namanya RNA—ribonucleic acid, atau asam ribonukleat. Ada makhluk hidup yang hanya memiliki RNA yang melipat diri agar susunannya jadi lengkap. Yah, semacam jomblo yang cuma bisa memeluk diri sendiri karena tidak ada yang bisa dipeluk.

Catatan Penulis: update, aku dapat koreksi hehe. DNA disebut deoxy- karena dia mengalami deoksidasi, atau berkurangnya satu molekul hidroksida. My bad! Terima kasih koreksinya yaa :D

Nah, dalam menyalin data, pertama dokumennya harus dibuka dulu, 'kan? Seperti itu juga, DNA suatu makhluk hidup harus dicacah dulu menjadi helai-helai tunggal RNA sebelum disalin menjadi DNA keturunan. Proses ini namanya transkripsi. Setelah dicacah, dia diterjemahkan, yaitu dicacah lagi menjadi lebih kecil: langsung ke molekul-molekul protein yang menyusun RNA tadi.

Lalu, barulah data hasil terjemahan ini disalin.

Oke, ini menjelaskan bagaimana keturunan bisa punya informasi yang sama dengan orang tuanya. Lah, katanya mau bahas mutasi, Fi?

Ya emang. Sabar.

Aku berani taruhan bahwa teman-teman yang membaca ini pasti semuanya pernah typo, bahkan walaupun cuma sekali. Entah itu saat mengirim chat, menulis SMS, mengetik cerita di Word, atau bahkan saat teman-teman mengetik komentar di Wattpad. Begitu juga, si penyalin informasi yang kita bahas tadi bisa melakukan kesalahan yang sama.

Apa akibatnya? Informasi yang tercatat jadi berbeda. Contohnya, 'aku mau tau' sama 'aku mau tai' cuma beda satu huruf, tapi maknanya beda jauh. Seperti itu juga, satu typo kecil oleh penyalin biologis kita bisa mengakibatkan sebuah perubahan yang tidak diduga atau diharapkan.

Nah, perubahan yang seperti ini namanya mutasi.

Emangnya contoh nyata mutasi itu gimana, Fi?

Simpel. Pernah lihat panther? Mereka adalah jenis kucing besar dengan warna bulu hitam legam, keren sekali. Pertanyaannya, apa teman-teman tahu bahwa panther itu bukan spesies sendiri? Biasanya, panther itu antara macan tutul (Panthera pardus) atau jaguar (Panthera onca) yang mengalami mutasi—warna bulunya jadi hitam alih-alih bertotol.

Nah, itu contoh mutasi. Karena ada typo saat menyalin informasi soal warna bulu, mereka jadi berwarna hitam. Padahal harusnya totol-totol. Lebih parahnya lagi, jika mereka berhasil bertahan hidup, maka informasi ini akan diteruskan—jika panther punya anak, ada kemungkinan informasi soal 'bulu hitam' ini diteruskan ke anaknya, dan anaknya jadi berbulu hitam juga.

Nah lho.

Apakah sejauh ini penjelasanku soal mutasi bisa dipahami?

Jadi, sekarang kita sudah tahu bahwa informasi soal sifat makhluk hidup bisa diturunkan (bersifat herediter) melalui gen. Namun, saat penyalinan gen ini, bisa terjadi cacat kecil yang mengakibatkan perubahan sifat (mutasi).

Cukup ringkas?

Oke, silakan dicerna dulu.

Jika sudah siap, kita akan lanjut ke penjelasan terakhir.

Kalem dulu.

Siap?

Lanjut!

Bahasan terakhir kita adalah soal seleksi alam.

Kalau ini, aku yakin teman-teman sudah pernah baca atau bahas saat masih SD.

Seleksi alam itu maksudnya mereka yang cocok akan bertahan, sementara mereka yang tidak cocok akan punah.

Cocok itu gimana, Fi?

Cocok di sini maksudnya dia pas untuk tinggal di tempat tertentu, dengan tantangan tertentu, dan masih bisa punya keturunan selama dia hidup dalam kondisi itu.

Contoh paling mudahnya ada di pertengahan tahun 1800-an. Saat itu sedang terjadi revolusi industri: mesin dan otomasi mulai menguasai sektor-sektor kerja, dan manusia untuk pertama kalinya bekerja bersama dengan para mesin dalam pabrik-pabrik. Asap-asap hasil produksi mulai menguasai langit, hasil-hasil pembakaran mulai mengotori wilayah di sekitar pabrik-pabrik itu.

Di Manchester, Inggris, ada jenis ngengat yang kebetulan tinggal di dekat wilayah industrial. Ngengat itu namanya peppered moth, atau ngengat berbintik. Nama ilmiahnya Biston betularia.

Warna natural dari ngengat ini adalah warna putih kotor, terang dan kecokelatan seperti kertas-kertas tua, dengan pola-pola dan bintik-bintik berwarna cokelat lebih gelap dan putih di sana-sini. Ini mempermudah mereka berkamuflase dengan warna batang pohon yang juga cokelat dengan potongan-potongan berwarna lebih terang di sana-sini.

Karena kamuflase ini, mereka jadi sulit ditangkap oleh predator. Karena sulit ditangkap predator, mereka jadi mampu hidup lebih lama dan punya keturunan.

Suatu hari, terjadi mutasi: beberapa dari mereka terlahir dengan warna hitam.

Apa yang terjadi?

Pada awalnya, ngengat-ngengat hitam ini jadi cepat sekali berkurang jumlahnya. Bayangkan jika ada ngengat berwarna cokelat dan ngengat berwarna hitam yang hingga di sebuah batang pohon—ngengat warna hitam pasti lebih mudah dilihat, 'kan? Warnanya tidak mendukung untuk kamuflase, dan persis seperti itulah yang dibutuhkan oleh sang predator untuk menemukan mangsanya.

Namun, dengan majunya revolusi industri, ini semua berubah.

Asap dan bekas pembakaran tadi akhirnya memengaruhi ekosistem di sekitar pabrik, menghitamkan dedaunan dan pohon-pohon yang ada dengan abu dan debu bara.

Apa yang terjadi?

Mendadak, ngengat-ngengat hitam kini menjadi lebih susah dilihat—warna mereka sesuai dengan warna hitam debu bara di berbagai hal, dari pepohonan hingga dinding bangunan. Mereka sangat mudah menyamar dan menghilang.

Di sisi lain, warna terang yang asli dari ngengat-ngengat itu malah membuat mereka mudah terlihat.

Akhirnya, ngengat berwarna terang ini yang mengalami penurunan jumlah.

Kenapa?

Karena mereka tidak cocok untuk lingkungan itu.

Seperti ngengat hitam yang tidak cocok di lingkungan terang, ngengat terang tidak cocok di lingkungan yang menghitam.

Ngengat terang lebih lancar berkembang biak di lingkungan terang dibandingkan ngengat hitam, dan sebaliknya.

Ini namanya seleksi alam—ketika alam memilih mana di antara pilihan-pilihan yang ada yang akan terus bertahan hidup.

Nah, seperti yang kucontohkan, maka lingkungan yang beda-beda akan memiliki tuntutan yang berbeda juga. Misalnya, di padang pasir, kebanyakan binatangnya berwarna kecokelatan seperti pasir dan juga punya mekanisme untuk bertahan dari kurangnya air di sana. Teratai pasti mati di padang pasir, tetapi kaktus bertahan dengan jaya.

Di gurun savanah, kebanyakan binatangnya berwarna cokelat terang seperti rumput kering. Karena di sana jarang ada tumbuhan, maka herbivor yang mampu bertahan hidup di sana umumnya bergerombol, supaya jika ada yang menemukan makanan, semuanya bisa ikut makan. Karena herbivornya bergerombol, maka karnivor di sana juga lebih taktis: singa berburu dalam kelompok, citah memojokkan salah satu anggota gerombolan, dan lain sebagainya.

Lihat? Mereka semua tetap ada hari ini karena mereka memiliki set sifat yang dibutuhkan untuk bertahan hidup di alam-alam mereka. Inilah hasil dari seleksi alam.

Oke, sekarang untuk penutup bahasan seleksi alam, sambil menggabungkannya dengan mutasi: setiap makhluk hidup sebenarnya bisa memilih untuk berjuang selamat dari seleksi alam.

Kesempatan ini namanya adaptasi, atau penyesuaian diri. Contoh paling mudahnya adalah manusia: di tempat yang lebih panas, kita akan berkeringat untuk menjaga temperatur tubuh. Di tempat yang dingin, kita akan memeluk diri untuk memperkecil area yang perlu dipengaruhi oleh panas tubuh kita yang terbatas. Ketika adaptasi ini terbukti mampu untuk membantu makhluk hidupnya bertahan hidup di kondisi habitatnya, maka adaptasi ini akan diteruskan: entah secara genetik, atau diajarkan.

Lho, Fi, bukannya kita udah dapet gen dari lahir? Terus, gimana bisa nurunin adaptasinya, dong?

Aku sempat membahas ini di Bab 13. Gen kita punya lapisan protein yang mampu menulis ulang data yang ada di dalamnya, dan bagian ini disebut epigenome atau epigenom. Sebenarnya, percobaan tahun 2011-lah yang membuatku sadar bahwa epigenom ini sangat penting.

Percobaannya seperti apa, Fi?

Para peneliti pertama mengambil sampel dari subjeknya dulu, lalu diperiksa gennya. Dengan gene sequencing yang bisa membuka susunan gen, mereka mendeteksi bagian yang mereka sudah tahu berperan dalam mengatur metabolisme (alias, sederhananya, menyerap gizi). Setelah tahu seperti apa metabolisme orang itu secara genetiknya, mereka lalu menyuruh orang itu berolahraga.

Yup. Olahraga. Secara spesifiknya, olahraga ala gym: berlari di treadmill, permainan beban, dan sebagainya. Subjek itu disuruh berolahraga selama satu jam.

Setelah selesai berolahraga, para penelitinya kembali mengambil sampel gennya, lalu meneliti bagian pengatur metabolismenya.

Tebak hasilnya?

Surprise: gennya berubah! Tidak berubah sangat drastis, tidak, tetapi para peneliti yakin bahwa data gen yang baru ini membuat sang subjek mampu bermetabolisme dengan lebih efisien. Efek perubahan ini berlangsung selama dua puluh menit sebelum gennya kembali menjadi normal.

Dengan kata lain: olahraga selama satu jam sudah bisa membuat genmu harus beradaptasi supaya mampu bermetabolisme dengan lancar, dan perubahan ini bisa berlangsung hingga dua puluh menit setelah olahraganya selesai.

Itu baru olahraga selama satu jam. Sekarang bayangkan kebiasaan-kebiasaan seumur hidup, seperti merokok atau minum alkohol.

Karena itulah keluarga yang peminum biasanya juga punya anak dengan toleransi alkohol lebih tinggi dari umumnya: epigenom mereka sudah menyuruh gen mereka beradaptasi, dan karena kebiasaan mereka dilakukan seumur hidup, maka gen mereka sekarang merasa bahwa inilah bentuk asli yang perlu mereka pertahankan. Karena ini, ketika si pemilik gen kawin dan punya anak, gen yang sudah berubah ini yang diteruskan ke anaknya.

(Nah, paham 'kan, bahayanya mencoba zat adiktif dan merokok? Bahaya-bahaya yang kamu dapatkan otomatis turun ke anakmu, lho. Jadi jangan kira masalah genetik itu cuma masalah saat lahir—nyatanya, masalah genmu adalah tanggung jawabmu seumur hidup.)

Oke! Bahasan seleksi alam akan kuakhiri di situ, dan setelah ini kita akan langsung masuk ke evolusi.

Jadi sekarang kita tahu bahwa sifat bisa diturunkan melalui gen, tetapi gen bisa mengalami cacat saat disalin dan menyebabkan mutasi. Bagaimanapun juga, mutasi juga bisa disebabkan oleh adaptasi yang dipertahankan demi kelangsungan di alam tempat tinggal makhluk hidupnya agar lolos dari seleksi alam yang ketat.

Sejauh ini bisa dipahami?

Oke, beristirahatlah sebentar.

Tarik napas.

Jika kepalamu sudah lebih rileks, kita tutup bahasan ini.

Siap?

Serius, siap?

Baik!

Sekarang kita akan bahas tentang evolusi. Kita sudah bahas tentang hereditas, tentang gen, tentang mutasi, tentang seleksi alam, dan tentang adaptasi.

Jadi, Fi, evolusi itu bagaimana?

Aku akan mengejutkanmu kali ini: evolusi itu adalah segala yang kita bahas dari tadi!

Yup. Evolusi berarti perubahan sifat yang berlangsung dalam jangka panjang. Kita sudah tahu bahwa sifat bisa diturunkan, dan bahwa perubahan sifat bisa terjadi dengan adanya keturunan itu, entah karena mutasi atau karena adaptasi. Kita juga tahu bahwa berlanjut atau tidaknya sifat ini ke generasi berikutnya tergantung pada secocok apa sifat itu bertahan melawan alam.

Inilah evolusi! Aku suka sangat kesal dengan orang-orang yang mengatakan, "Aku tidak percaya evolusi! Masa', manusia turun dari monyet?" Evolusi tidak berkata kita turun dari monyet! Tidak pernah! Bahkan di On the Origin of Species, Darwin tidak pernah menyebutkan bahwa manusia turun dari monyet. Sama sekali.

Yang dia sebutkan adalah bahwa manusia dan para kera lainnya memiliki common ancestor, atau pendahulu yang umum. Ingat pembahasan soal ngengat berbintik tadi? Ingat bagaimana ngengatnya bisa tumbuh menjadi dua jenis, yang terang dan yang hitam?

Seperti itu juga, common ancestor kita dulu berkembang menjadi dua jenis: kera-kera dan manusia.

Tidak ada diktum dalam evolusi yang berkata manusia turun dari monyet!

Jika kaumau mempertanyakan apakah seseorang benar-benar paham soal evolusi, sederhana. Misalkan kau bertemu seseorang yang bilang bahwa dia tidak percaya pada evolusi, tanyakan saja: "Apa kamu percaya makhluk hidup beradaptasi?"

Ini pelajaran SD, dan buktinya sudah sangat banyak. Kita bahkan sudah bahas beberapa. Jika dia menjawab iya, dia percaya pada adaptasi, tetapi dia tidak percaya evolusi, sederhana saja: berarti dia tidak tahu evolusi itu apa.

Salah satu pernyataan yang dimajukan oleh para ilmuwan dan filsuf sains hari ini adalah evolution is a fact and a theory. Banyak orang yang berkata, "Ah, evolusi 'kan cuma teori!" Padahal mereka tidak tahu teori itu artinya apa.

Ini pembekalan untukmu: dalam konteks ilmiah, teori artinya adalah penjelasan sistematis tentang kenapa sesuatu terjadi. Penjelasan sistematis di sini artinya penjelasannya masuk akal dan bisa menjelaskan dengan presisi, serta sesuai dengan bukti yang ada.

Yup, kau tidak salah baca: sesuai dengan bukti yang ada. Evolusi sebagai teori itu tidak perlu dibuktikan, karena dia adalah teori. Dia sudah disusun berdasarkan bukti yang ada. Yang perlu dibuktikan adalah hipotesis, bukan teori.

Hipotesis adalah praduga, atau dugaan awal, dan bisa jadi benar atau salah.

Teori adalah penjelasan tentang sebuah peristiwa.

Cukup jelas?

Terus, Fi, gimana soal evolution as a fact?

Evolusi sebagai fakta di sini maksudnya bahwa evolusi itu sudah diamati dari dulu, sehingga apabila ada (atau akan ada) perbedaan atau ketidaksesuaian, kemungkinannya sangat-sangat-sangat sempit.

Contoh fakta: matahari terbit dari arah Timur.

Kenapa ini termasuk fakta? Karena pernyataan ini disusun berdasarkan data selama ribuan tahun, sehingga apabila matahari akan terbit arah selain Timur sekalipun, kemungkinan terjadinya sangat-sangat-sangat kecil.

Seperti itu juga, evolusi sudah diamati selama ribuan tahun. Contohnya sangat sederhana: manusia yang tinggal di wilayah lebih panas memiliki warna kulit lebih gelap, karena mereka punya lebih banyak melatonin untuk melindungi diri dari radiasi ultraviolet matahari. Sementara itu, manusia yang tinggal di wilayah lebih dingin memiliki warna kulit lebih terang, karena mereka perlu menjaga panas tubuh mereka agar tidak cepat hilang.

Tidak ada loreng berwarna kayu seperti pada harimau, jaguar, atau macan tutul di savanah. Tidak ada warna rumput polos seperti pada singa di hutan. Tidak ada paruh pemakan biji-bijian pada burung yang tinggal di pantai.

Kenapa?

Karena sifat-sifat mereka sudah berevolusi supaya sesuai dengan tempat tinggal mereka. Mereka beradaptasi, mereka mengalami mutasi, dan apabila ada makhluk yang mutasinya tidak cocok, maka makhluk itu akan punah.

Nah, teori yang menjelaskan fakta bahwa terjadi evolusi ini, namanya teori seleksi alam, atau natural selection, dan teori ini pertama dirumuskan oleh Charles Darwin dalam bukunya On the Origin of Species.

Evolusi itu bukan manusia turun dari monyet, tetapi adaptasi dan seleksi alam dalam jangka panjang.

Ini yang namanya evolusi.

Apa ini bisa dipahami?

Serius, bisakah dipahami?

Jadi, sekarang, jangan cepat-cepat mencap diri, "Aku tidak percaya evolusi!" sebelum paham betul evolusi itu seperti apa, oke?

Baik! Itu saja bahasan untuk kali ini, dan semoga bermanfaat. Apabila ada yang kurang dipahami atau ada pertanyaan lebih lanjut, silakan langsung diisi di kolom komentar. Aku akan berusaha menjawabnya sebisaku.

Untuk saat ini, aku akan tutup bahasan di sini. Semoga bisa dipahami dan bermanfaat, dan sampai jumpa di konten bonus RCMJ berikutnya!

***