Teori Evolusi Biologi
Menurut Jean Baptiste Lamarck (1990) proses evolusi biologi meliputi: I ) Kelompok I Pada kelompok I ini bagian di kanan dan kiri dari mesoderma membentuk benjolan yang kemudian meluas sehingga mengisi ruangan di antara ektoderma dan endoderma. Ruang yang terbentuk disebut coelom, karena coelom bentuk asalnya dari endoderma
maka
disebut
enterocoelomata.
Contohnya:
Echinodermata
dan
Chordata. 2) Kelompok II Pada kelompok II mesoderma berasal derri ektoderma. Ektoderma melepaskan kelompok-kelompok sel dalam ruangan di antara endoderma dan ektoderma, sehingga mesodermanya kompak dan tidak dijumpai coelom. Hewan yang tidak memiliki coelom termasuk dalam acoelomata. Contohnya: cacing pipih dan cacing pita. 3) Kelompok III Pada kelompok III ini mesoderma terbentuk dari endoderma maupun ektoderma, hanya saja setelah mesoderma terbentuk maka terjadi celah yang kemudian berkembang menjadi coelom. Coelom tersebut dinamakan schizocoel, hewan yang memiliki schizocoel disebut schizocoelomata. Contohnya, Annelida, Mollusca, dan Arthropoda (Crustacea, Insekta, labah-labah). 4) Kelompok IV Pada kelompok IV, mesoderma dibentuk oleh ektoderma, hanya saja mesoderma tak memenuhi ruangan seluruhnya, sehingga dengan demikian ruangan tidak dibatasi oleh mesoderma tetapi oleh ektoderma. Oleh karena itu, coelom tersebut dinamakan pseudocoel. Hewan yang memiliki pseudocoel termasuk dalam pseudocoelomata.Contohnya: Rotifera dan cacing gilik atau Nematoda. Pada masa embrio, Annelida yang hidup di laut dan Mollusca sangat serupa, sehingga sulit sekali untuk dibedakan. Demikian juga antara insekta dan cacing tanah bentuk embrionya sulit sekali dibedakan meskipun bentuk dewasa mereka berbeda sama sekali. Hewan-hewan triploblastik pada dasarnya adalah simetri bilateral. Ada anggapan bahwa pada waktu terjadi perubahan bentuk dari diploblastik ke triploblastik terjadi juga perubahan bentuk simetrinya, yaitu dari simetri radial ke simetri bilateral.
Teori Evolusi pada Kelompok Modern
Evolusi invertebrata yang terdiri dari 30 filum dimulai dari nenek moyang berupa protista yang hidup di laut. Protista bercabang tiga, dimulai dari filum Porifera, filum Cnidaria, dan filum Plathyhelminthes. Filum Plathyhelminthes bercabang menjadi tiga. Cabang pertama bercabang lagi menjadi tiga dimulai dari filum Mollusca, filum Annelida, dan filum Arthropoda. Cabang kedua menjadi filum Nematoda. Sedang cabang ketiga menjadi dua, yaitu filum Echinodermata dan filum Chordata. Dari evolusi invertebrata dapat kita ketahui bahwa evolusi vertebrata berasal dari nenek moyang berupa Echinodermata. Echinodermata akan berkembang menjadi Echinodermata modern (contohnya bintang laut, dan bulu babi), Hemichordata, Chordata primitif (yang terdiri dari Tunicata dan Lancelets), vertebrata modern yang terdiri dari tujuh kelas yaitu: Agnata, Chondrichtyes, Osteichthyes, Ampibia, Reptilia, Aves, dan Mammalia. (Anonim: 2011) Chordata mencakup lebih dari 44.000 spesies. Semuanya simetri bilateral, agak bersegmentasi dan mempunyai kerangka internal. Akan tetapi, mereka berbeda dengan yang lainnya karena mempunyai 3 ciri khas (Kymball: 1999): 1. Pada tahap perkembangannya semua Chordata mempunyai struktur mirip batang yang lentur, yaitu notokorda, teretak di sebelah dorsal slaurn pencernaan dan menunjang tubuh dari dalam. Pada sebagian besar Chordata sebelum mencapai dewasa, notokorda ini diganti dengan kolumna vertebralis atau tulang belakang. 2. Pada tahap perkembangan, semua Chordata mempunyai pasangan kantung insang. Kantung-kantung ini adalah pelipatan keluar dari tengggorokan. Di bagian luar dari tenggorokan ini, diimbangi dengan pasangan lekukan. Pada Chordata air,kantung insang ini menembus lekukan bagian luar dan membentuk celah insang. Celah ini merupakan jalan keluar bagi air yang masuk melalui insang. Pada Chordata darat kantung insang ini tidak menembus, tetapi mengalami perubahan besar pada tahapan perkembangan selanjutnya. 3. Semua Chordata mempunyai tali saraf berongga yang berkembang di sebelah dorsal tubuh di atas notokorda. Pada ujung anterior, tali saraf ini membesar untuk membentuk otak.
KOMENTAR TEORI EVOLUSI ECHINODERMATA MENUJU CHORDATA
Echinodermata dan Chordata sama-sama mempunyai sejumlah ciri yang tidak dimiliki oleh filum hewan lain, hal ini terutama tampak sekali pada perkembangan embrio mereka. Pada Echinodermata dan Chordata, gastrulasi dimulai pada bagian embrio menjadi
anus pada hewan dewasa. Lubang kedua kemudian berkembang menjadi mulut. Akan tetapi, pada filum lain dengan saluran pencernaan yang lengkap, gastrulasi dimulai di bagian akhir yang menjadi mulut; menjadi lubang untuk mulut yang berkembang lebih dahulu. Meskipun ini hanya merupakan salah satu dari banyak ciri yang membedakan kedua kelompok organisme ini, hal ini begitu penting sehingga dipakai sebagai dasar dalam pemberian nama untuk membedakan kedua kelompok tersebut. Echinodermata dan Chordata dikelompokkan bersama dalam deuterostomia (‘mulut kedua’). Sedangkan filum lainnya dikelompokkan dalam protostomia (‘mulut pertama’). (Pratiwi, 2000) Sejumlah ciri lain membedakan deuterostomia dari protostomia. Alur belahan (cleavege) pada telur Chordata terdapat pada bidang-bidang teratur, yaitu tegak lurus atau sejajar satu sama lain. Hal ini juga terdapat pada telur Echinodermata. Akan tetapi, pada Arthropoda memiliki cara pembelahan tidak biasa, bidang belahan tersebut makin sering saling mendekati sehingga terjadi belahan spiral. Pada telur Echinodermata dan telur Chordata sel-sel yaang dihasilkan oleh belahan pertama atau kedua mampu untuk berkembang menjadi embrio yang sempurna jka dipisahkan satu sama lain. Oleh karena itu kedua kelompok hewan tersebut kembar identik dapat dan memang terjadi. Sebaliknya, belahan protostomia menghasilkan sel-sel yang kehilangan sebagian dari potensialitasnya. Kembar identik tidak akan terjadi. Pada deuterostomia maupun protostomia mempunyai coelom, tetapi mekanisme pembetukannya sangat berbeda. Pada Annelida, Arthropoda, dan Mollusc a, coelom terbentuk melalui pembelahan suatu massa sel mesoderm yang berasal dari embrio. Pada Echinodermata dan Chordata, coelom berkembang di dalam suatu lapisan sel yang mendesak ke dalam selama gastrulasi. Perbedaan lain antara deuterostomia dan protostomia yang patut disebut adalah perbedaan kimiawi. Senyawa kreatin fosfat otot ma nusia berfungsi sebagai persediaaan fosfat berenergi tinggi. Senyawa itu mempunyai fungsi yang sama pada verebrata lain dan pada sejumlah besar Chordata invertebarata (misalnya: Amphioxus) dan beberapa Echinodermata (misalnya bintang ular). Sebagian besar invetebrata lain yang telah diperiksa mempunyai zat yang sejenis, arginin fosfat yang diperkirakan mempunyai fungsi yang sama bagi hewanhewan tersebut. Bulu babi, cacing biji dan Tunicata mempunyai salah satu atau kedua zat tesebut. (Kymball: 1999 dan Haryono: 2009) Adanya perbedaan-perbedaan tajam yang begitu banyak antara deuterostomia dan protostomia membantu bahwa kita tidak dapat mengharapkan untuk menemukan bukti-bukti asal usul evolusi kita dengan mempelajari hewan-hewan yang sudah begitu maju dan
berkerabat begitu jauh seperti Mollusca dan Arthropoda. Lalu, bagaimana kita dapat menjelaskan asal usul vertebrata dan asal usul kita sendiri? Fosil Echinodermata terdapat dalam zaman kambrium, dan dengan demikian kita tahu bahwa deuterostomia tumbuh sebelum zaman itu. Kita tidak tahu dari kelompok yang lebih primitif dari hewan tersebut. Satu kelompok yang dikemukakan sebagai kemungkinan nenek moyang Echinodermata dan Chordata adalah Nemertina. Filum ini yang belum dibicarakan ini, mempunyai sekelompok kecil cacing memipih yang bersilia yang umumnya dianggap berkerabat dengan cacing pipih. Tetapi satu ciri yang penting membedakannya dengan cacing pipih adalah bahwa gastrulasi mengasilkan saluran pencernaan satu arah dengan mulut dan anus. Akan tetapi, pada beberapa Nemertina tempat gastrulasi (blastopor) tidak menjadi mulut atau anus. Malah perkembangan embrio selanjutnya ditutup rapat , dan pembentukan mulut dan anus terjadi di sisi yang berhadap dengannya. Kemungkinan cacing-cacing ini merupakan keturunan dari suatu kelompok yang tempat gastrulasinya berada dalam peralihan dari ujung mulut pada arkenteron (protostomia) ke ujung anus (deuterostomia). Hipotesis ini didukung oleh penemuan dua lusin struktur pada Nemertina yang tampaknya homolog denagn struktur yang terdapat pada salah satu vertbrata yang paling primitif, ikan Hag (Hagfish=sejenis ikan air asin yang memyerupai belut). Jika kita menganggap bahwa deuterostomia adalah keturunan dari moyang Nemertina, kita sekarang harus berusaha untuk menguraikan hubungan evolusi di dalam kelompok itu. Semua Chordata simetri bilateral. Sebaliknya, Echinodermata simetri radial. Tetapi, simetri radial mereka tidak boleh mengelabuhi kita, karena larva Echinodermata simetri bilateral. Sesuai dengan keyakinan kita bahwa ciri-ciri embrio yang lebih primitif, kita dapat menarik kesimpulan bahwa simetri radial Echinodermata dewasa adalah penyesuaian sekunder terhadap cara hidup sesil atau lamban. Catatan fosil-fosil menunjukkan bahwa Echinodermata yang paling awal adalah hewan sesil yang terpaut dengan tangkai. Beberapa keturunan masa kini, Echinodermata awal ini (lili laut) masih sesil, dan semuanya paling tidak melalui suatu tahapan bertangkai. (Haryono: 2009) Keberhasilan echinodemata dalam habitat lautan yang terbatas hanya sedang-sedang saja. Dari anggota bertangkai yang paling awal berkembanglah kelas lain misalnya bulu babi, bintang ular, bintang laut, dan habitat lautan yang mengakibatkan adanya catatan fosil yang sangat lengkap tentang evolusi mereka. Kedudukan cacing biji dalam kisah ini masih merupakan teka-teki. Adanya struktur mirip notokorda, celah insang, dan apa yang dianggap sistem saraf pusat dorsal menyebabkan mereka dimasukkan ke dalam Chordata para ahli biologi. Akan tetapi, persamaan mereka
dengan Echinodermata tidak dapat dibantah lagi. Larva cacing biji boleh dikatakan tidak dapat dibedakan dengan larva ketimun laut. Cacing biji seperti halnya bulu babi mempunyai baik kreatin fosfat maupun arginin fosfat. Akhirnya, hasil serologi perbandingan menggaris bawahi argumentasi tersebut. Antibodi yang tumbuh sebagai respon terhadap protein cacing biji juga bereaksi kuat dengan protein ketimun laut. Meskipun Amphioxus agak mirip dengan ikan, tetapi mencari asal usul vertebrata perhatian kita tujukan pada Tunicata (sub filum Tunicata). Sebenarnya pemeriksaan seekor Tunicata dewasa seperti sea peach, Halocynthia, tidak tampak sebagai calon nenek moyang vertebrata. Organisme sesil yang makan dengan cara menyaring dengan ‘Tunica’ yang mengandung selulosa ini tidak mempunyai notochorda dan hanya mempunyai susunan saraf yang rudimenter. Akan tetapi, larva yang dihasilkan organisme ini sangat berbeda bentuknya. Larva berenang bebas ini merupakan ‘berudu’, simetri bilateral dengan celah insang, sistem saraf pusat tubular dorsal, dan sebuah ekor, yang padanya terdapat notochorda. Dan memang, jika kita mencoba membayangkan bagaimana rupa seekor Chordata primitif yang sempurna, maka kita akan mendapatkan gambaran suatu organisme tidak banyak berbeda dengan larva Tunicata. Tetapi masih ada satu masalah. Bukti-bukti fosil memberikan kesan bahwa vertebrata timbul dalam air tawar, sedangkan Tunicata hanya terdapat di laut. Meskipun begitu, Tunicata memang hidup di dekat pantai dan larva mereka dapat masuk ke dalam muara sungai. Selain itu, arus satu arah air sungai yang terus menerus mungkin dapat mengubah tekanan seleksi yang menguntungkan dari bentuk simetri bilateral yang aktif. Jadi moyang larva Tunicata mungkin meninggalkan metamorfosis menjadi dewasa dan menjadi awal mulainya evolusi vertebrata. Peristiwa metamorfosis yang ditinggalkan bukan merupakan hal yang asing. Ini mengingatkan kita pada axolotl yang mencapai dewasa kelamin sebagai larva yang bernapas dengan insang. Keadaan lingkungan (kekurangan yodium) telah mengadakan seleksi untuk mempertahankan ciri-ciri juvenil. (Kymball: 1999)
RANGKUMAN
1. Teori lama: asal-usul Chordata adalah Metazoa paling primitif pada tingkatan Coelenterata. 2. Teori baru: asal-usul Chordata adalah Echinodermata.
Asal usul evolusioner hewan tidak diketahui. Mungkin hewan bemula dari moyang protozoa. Kekerabatan evolusioner di antara berbagai filum hewan itu tidak jelas. Spons (Parazoa) ternyata tidak berkerabat dekat dengan filum manapun. Sisanya hanya dijadikan dua kategori utama, yaitu: Deuterostomia (Echinodermata dan Chordata) dan Protostomia. Perbedaan di antara keduanya secara mendasar, termasuk: 1) pola belahan dalam embrio, 2) kesanggupan berkembang sel-sel yang dihasilkan pada awal belahan, 3) si klus terjadinya gastrulasi, 4) ca ra berkembangnya coelom, 5) senyawa-senyawa yang menyimpan fosfat berenergi tinggi dalam otot.
Beberapa alasan: 1. Pembentukan mesoderm Amphioxus seperti pada Echinodermata, 2. Larva Hemichordata seperti larva Echinodermata, 3. Protein serum darah Chordata sama dengan protein serum darah Echinodermata, 4. Adanya kesamaan protein otot, yaitu: - Echinodermata memiliki kreatinin dan arginin, - Chordata: pada Tunicata memiliki arginin, sedangkan pada Hemichordata terdapat kreatinin dan arginin
Beberapa alasan yang menghubungkan dan memberatkan bahwa Chordata berasal dari Echinodermata meliputi: 1. Echinodermata memiliki ciri simetri radial, dan memiliki lempeng-lempeng, 2. Echinodermata
aktif
bergerak.
Tetapi
keberatan
bahwa
Chordata
berasal
dari
Echinodermata dapat dihilangkan karena larva Echinodermata adalah tidak dapat bergerak, misal pada larva Crinoidea. Crinoidea dapat dikatakan dekat (mirip) dengan Pterobranchia yaitu kelompok yang dipandang berkerabat dengan moyang Vertebrata.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.
2011.
Phylum
Chordata.
Jakarta.
(http://organisasi.org/pengertian_arti_definisi_evolusi_serta_jenis_dan_macam_evolusi_evol usi_kosmik_dan_evolusi_organik_pengetahuan_sains_biologi , diakses pada tanggal 14 September 2011 serial on line) Kymball, John W. 1999. Biologi. Jakarta: PT. Erlangga Mahameru (disadur oleh: Tjitrosomo, Siti Soetarmi dan Sugiri, Nawangsari) Haryono, Tjipto dkk. 2009. Hand Out Taksonomi Hewan II. Surabaya: Jurusan Biologi Lamarck,
Jean
Baptiste.
1990.
Amerika
Serikat.
Philosophie zoologique.
(http://organisasi.org/teori_evolusi_jean_baptiste_lamarck_dari_buku_philosophie_zoologiqu e_asal_prancis_dengan_paham_gagal_use_and_disuse_biologi, diakses pada tanggal 14 September 2011 serial on line) Pratiwi, dkk. 2000. Asal Usul Kehidupan. Jakarta: PT. Erlangga
EVOLUSI AVERTEBRATA MENUJU CHORDATA
Oleh:
Mochammad Yasir
(093204011)
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI 2011
