8/9/2019 F O S I L

1/9

Gambar 1.1

Leonardo da Vinci

Gambar 1.2George Cuvier

F O S I L

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 (14521519) 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 fosildiartikan 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:

Leonardo da Vinci (Italia 1452-1519)

Orang yang pertama kali berpendapat fosil

merupakan bukti adanya makhluk hidup di masa

lampau.

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.

Darwin

Mengatakan bahwa makhluk hidup pada lapisan

8/9/2019 F O S I L

2/9

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.

Adapun beberapa fosil yang telah ditemukan sebagai berikut.

Setelah mempelajari fosil-fosil yang ditemukan arkeolog, para ahli geologi membuat

rekaman peristiwa pemunculan organisme. Coba cermati salah satu rekaman peristiwa

dalam tabel 1.1 berikut.

Skala Waktu Geologi

Zaman Periode EpisodeUmur

(Juta Tahun)Peristiwa Penting dalam Sejarah Kehidupan

Senozoikum

Kuarter Sekarang 0,01 Waktu bersejarahPleistosen 1,8 Abad es, manusia muncul

Tertier

Pleisen 5 Ditemukan manusia kera nenek moyang manusia

Miosen 23 Penyebaran lanjutan Mamalia dan Angiospermae

Oligosen 34 Mamalia modern, termasuk kera

Eosen 57Peningkatan dominansi Angiospermae dan

peningkatan keanekaragaman Mamalia

Paleosen 65Penyebaran besar-besaran Mamalia, burung dan

serangga penyerbuk

Mesozoikum

Cretaseus 144Pemunculan tumbuhan berbunga (Angiospermae):

dinosaurus punah

Jurrasik 208Gymonspermae mendominasi bentang lahan;

dinosaurus dan Mamalia pertama

Triassik 245 Pembentukan gunung

Perminan 286 Penyebaran Reptilia, munculnya Mamaliamenyerupai Reptilia dan ordo serangga modern;

Gambar 1.3 Penemuan Fosil dan Perkiraan UsianyaSumber : Sembiring, Langkah dan Sudjino. Biologi (2009)

8/9/2019 F O S I L

3/9

punahnya invertebrata laut primitif

Carboniferous 360 Perluasan hutan tanaman berpembuluh

Paleozoikum

Devonian 408Diversifikasi kan bertulang; Amphibia dan

serangga pertama

Silurian 438

Melimpahnya vertebrata tak berahang; kolonisasi

tanah oleh tumbuhan dan Arthropoda; asal usul

tumbuhan berpembuluh

Ordovisian 505Vertebrata pertama (hewan tak berahang);

melimpahnya ganggang laut

Cambrian 544 Asal mula sebagian besar filum Invertebrata

Precambrian

700 Asal mula hewan

1500 Fosil eukariotik tertua

2500 Terakumulasinya oksigen di atmosfer

3500 Fosil prokariotik tertua

4600 Perkiraan asal mula Bumi

Sumber : Sembiring, Langkah dan Sudjino. Biologi (2009)

8/9/2019 F O S I L

4/9

Gambar 1.4 Evolusi Kuda dimulai dari 60

juta tahun yang lalu sampai sekarangSumber : Sembiring, Langkah dan Sudjino. Biologi (2009)

Fosil-fosil jarang ditemukan dalam keadaan lengkap (utuh), umumnya merupakan

suatu bagian atau beberapa bagiantubuh makhluk hidup. Faktor-faktor yang

menyebabkan jarang ditemukan fosil dalam keadaan lengkap, yaitu:

a. terjadinya lipatan batuan bumi;

b. pengaruh air, angin, dan bakteri pembusuk;

c. hewan pemakan bangkai;

d. jenis organisme, ada organisme yang tidak mungkin menjadi fosil, misalnya

Amoeba;

e. keadaan lingkungan yang tidak memungkinkan suatu bagian tubuh organisme

menjadi fosil.

A. PENEMUAN FOSIL KUDA

Fosil paling lengkap di berbagai lapisan bumi adalah hasil temuan penyidik

Amerika, Marsh, dan Osbom berupa fosil kuda. Perubahan yang ditunjukkan

fosil-fosil kuda merupakan petunjuk kebenaran evolusi, yaitu perubahan secara

berangsur-angsur dalam jangka waktu lama yang disebabkan oleh pada setiap

zaman geologi ditemukan fosil-fosilnya secara lengkap. Fosil jenis kuda pertama

diperkirakan hidup puluhan juta tahun yang lalu.

Kuda pertama hidup kira-kira 60 juta tahun yang lalu pada zaman Eosin. Oleh

para ahli, kuda pertama ini diberi nama Hyracotherium (Eohippus). Dari

kerangka fosil diketahui bahwa kuda ini hanya sebesar kucing. Jumlah jari kaki

belakangnya tiga. Jika dibandingkan Hyracotherium (Eohippus) dengan Equus

(kuda zaman sekarang) tampak sekali perbedaannya. Dari Gambar 1.4, kita dapat

mempelajari bagaimana proses evolusi kuda berlangsung. Teori evolusi

ditunjukkan dengan sederetan fosil yang ditemukan dalam lapisan bumi tua ke

muda yang menunjukkan perubahan secara berangsur-angsur.

8/9/2019 F O S I L

5/9

Tabel 1.2 Perubahan yang Terjadi dari Eohippus hingga Equus

B. CARA MENENTUKAN UMUR FOSIL

Fosil dapat digunakan sebagai petunjuk kehidupan masa lalu. Umumnya, fosil

tertimbun di lapisan tanah tertentu pada masa lalu. Untuk menentukan umur fosil

pada lapisan tanah tersebut para ahli menggunakan analisis radioaktif. Unsur

radioaktif yang sering digunakan untuk menentukan umur fosil adalah uranium,

kalium, dan natrium. Unsur uranium mengalami radiasi spontan yang

menyebabkan massanya berkurang terus sampai akhirnya menjadi plumbum (Pb)

206 yang stabil. Perubahan dari uranium (U) menjadi plumbum (Pb) memerlukan

waktu 7.600.000.000 tahun. Hal ini berarti, jika di dalam fosil diketahui kadar Pb

nya, maka umurnya dapat dihitung dengan rumus:

Selain uranium, perubahan kalium (K) menjadi argon (Ar) sering digunakan

untuk menentukan umur fosil. Perubahan K menjadi Ar memerlukan waktu 600

juta tahun. Hal ini berarti, fosil atau batuan yang dapat dianalisis adalah fosil yang

berumur hingga 600 juta tahun. Lebih dari 600 juta tahun menggunakan uranium.

Unsur lain yang digunakan adalah Nitrogen 14 (N14) yang mengalami

perubahan menjadi karbon radioaktif C14. Waktu yang digunakan untuk

mengubah N14 menjadi C14 adalah 24.000 tahun. Hal ini berarti, fosil yang dapat

dianalisis dengan metode ini adalah fosil yang berumur maksimal 24 ribu tahun.

8/9/2019 F O S I L

6/9

Gambar 2.1 Alexander

Ivanovich Oparin

C. TEORI EVOLUSI BIOLOGI

Alexander Ivanovich Oparin (Gambar 2.1)

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 pada

titik 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, dan 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.

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 pertamakemungkinan merupakan kemoautrotof yang menyerap molekul organik bebas

dan ATP di sup purba melalui sintesis abiotik. Seleksi alam menyebabkan

prokariotik yang dapat mengubah ADP menjadi ATP melalui glikolisis

bertambah. Akhirnya, prokariotik yang dapat melakukan fermentasi

berkembang 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.

8/9/2019 F O S I L

7/9

Gambar 2.2

Fosil Stromatolit

berusia 2,7 miliar tahun

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 2.2).

8/9/2019 F O S I L

8/9

Gambar 2.3

Kemungkinan Pembentukan Membran Inti dan Retikulum Endoplasma

Gambar 2.4 Proses Endosimbiosis

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. Pada

eukariotik terdahulu, invaginasi (pelekukan ke dalam) dapat terjadi sehingga

membentuk membran inti dan retikulum endoplasma (Gambar 2.3).

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

merupakan evolusi sel prokariotik yang melakukan endosimbiosis dengan sel

8/9/2019 F O S I L

9/9

Gambar 3.1 Perbandingan DNA

prokariotik besar. Nenek moyang mitokondria kemungkinan besar adalah sel

prokariotik heterotrof yang mampu menggunakan oksigen dan menghasilkan

energi. Adapun nenek moyang kloroplas kemungkinan adalah Cyanobacteria.

Sel eukariotik hasil endosimbiosis ini sekarang kita kenal dengan nama

Protista. Makhluk hidup eukariotik satu sel ini sangat beranekaragam.

Beberapa Protista dapat berfotosintesis, sebagian lagi bersifat heterotrof dan

dapat aktif bergerak. Sebagian mirip jamur dan mendapatkan makanan dengan

menyerap secara absorpsi. Makhluk hidup eukariotik banyak sel, seperti

rumput laut, tumbuhan dan hewan kemungkinan berasal dari Protista yang

berkoloni. Koloni Protista tersebut

mengalami spesialisasi dan saling

bergantung satu sama lain, namun semakin

efisien dalam melakukan aktivitasnya. Hal

ini terus terjadi hingga kehidupan memasuki

daratan dan muncullah makhluk hidup

banyak sel yang lebih kompleks.

Bukti-bukti evolusi ini semakin

diperkuat oleh sistematika molekuler

berdasarkan perbandingan DNA organisme

(Gambar 3.1). Perbandingan gen RNA

mengidentifikasikan bahwa alpha

proteobacteria adalah kerabat dekat

mitokondria dan Cyanobacteria adalah kerabat dekat kloroplas. Sistematika

molekuler memberikan cara baru mengungkap evolusi dan kekerabatan

makhluk hidup.