Shutterstock

Martha Jones: Seperti dalam film-film itu: jika Anda menginjak kupu-kupu, Anda mengubah masa depan ras manusia.

Dokter: Maka jangan menginjak kupu-kupu. Apa yang pernah dilakukan kupu-kupu pada Anda?

Penulis fiksi ilmiah sepertinya tidak bisa menyetujui peraturan perjalanan waktu. Kadang-kadang, seperti dalam Doctor Who (di atas), karakter dapat berjalan dalam waktu dan mempengaruhi peristiwa kecil tanpa muncul untuk mengubah grand course of history. Dalam cerita lain, seperti Back To The Future, bahkan tindakan terkecil para pelancong di masa lalu menghasilkan riak besar yang tidak dapat diprediksi mengubah masa depan.

Ahli biologi evolusi telah mengadakan perdebatan serupa tentang bagaimana evolusi bekerja selama beberapa dekade. Dalam 1989 (tahun Kembali Ke Masa Depan Bagian II), paleontolog Amerika Stephen Jay Gould menerbitkan buku abadi, Wonderful Life, yang diberi nama film klasik yang juga melibatkan perjalanan waktu. Di dalamnya, ia mengajukan eksperimen pikiran: apa yang akan terjadi jika Anda dapat memutar ulang rekaman kehidupan, memutar ulang sejarah evolusi dan menjalankannya lagi? Apakah Anda masih melihat film yang sama dengan semua peristiwa evolusioner yang dimainkan seperti sebelumnya? Atau apakah itu lebih seperti reboot, dengan spesies yang berevolusi dengan cara yang berbeda?

Jawaban Gould adalah yang terakhir. Dalam pandangannya, kejadian tak terduga memainkan peran utama dalam sejarah alam. Jika Anda melakukan perjalanan kembali pada waktunya dan menginjak kupu-kupu pertama (mengingatkan pada cerita pendek 1952 Sebuah Suara Thunder oleh Ray Bradbury), maka kupu-kupu tidak akan berevolusi lagi.

Ini seharusnya karena variasi yang kita lihat di alam - banyak fitur fisik dan bentuk perilaku yang berbeda yang dapat terjadi - disebabkan oleh kejadian genetik acak, seperti mutasi genetik dan rekombinasi. Seleksi alam menyaring variasi ini, melestarikan dan menyebarkan fitur-fitur yang memberi organisme keuntungan reproduksi terbaik. Dalam pandangan Gould, karena serangkaian mutasi yang menyebabkan kupu-kupu pertama acak, mereka tidak akan mungkin terjadi untuk kedua kalinya.

Evolusi konvergen

Tetapi tidak semua orang setuju dengan gambar ini. Beberapa ilmuwan mempertahankan gagasan "evolusi konvergen". Ini adalah ketika organisme yang tidak terkait satu sama lain secara independen mengembangkan fitur serupa dalam menanggapi lingkungan mereka. Misalnya, kelelawar dan paus adalah hewan yang sangat berbeda, tetapi keduanya telah berevolusi kemampuan untuk "melihat" dengan mendengarkan bagaimana gema suara di sekitarnya (echolocation). Kedua panda dan manusia telah berevolusi jempol yang berlawanan. Terbang bertenaga telah berevolusi setidaknya empat kali, pada burung, kelelawar, pterosaurus, dan serangga seperti kupu-kupu. Dan mata telah berevolusi secara independen setidaknya 50 kali dalam sejarah binatang.

Bahkan kecerdasan telah berkembang beberapa kali. Ahli paleontologi terkenal Simon Conway-Morris pernah ditanya apakah dinosaurus akan menjadi cerdas jika mereka masih di sini. Jawabannya adalah bahwa "percobaan telah dilakukan dan kita memanggil mereka gagak", mengacu pada fakta bahwa burung, termasuk spesies gagak yang sangat cerdas, berevolusi dari sekelompok dinosaurus.

Evolusi konvergen menunjukkan bahwa ada beberapa cara optimal di mana spesies dapat beradaptasi dengan lingkungan mereka, yang berarti bahwa (jika Anda memiliki cukup informasi), Anda dapat memprediksi bagaimana suatu spesies cenderung berevolusi dalam waktu yang lama. Jika Anda menginjak kupu-kupu pertama, serangga mirip kupu-kupu lainnya pada akhirnya akan berevolusi karena mutasi lain pada akhirnya akan menghasilkan fitur yang sama yang akan disukai oleh seleksi alam.

A Studi terbaru dalam jurnal Current Biology tampaknya memberi tip skala yang mendukung evolusi konvergen. Studi ini menginvestigasi bagaimana laba-laba lancip telah berevolusi di Kepulauan Hawaii dan memberikan bukti bagi kelompok-kelompok hewan yang berbeda dan terisolasi yang mengembangkan fitur yang sama secara independen.

Kepulauan sering disebut sebagai laboratorium alami karena mereka adalah lingkungan yang tertutup secara efektif. Setiap kali suatu spesies menjajah pulau baru, percobaan independen baru pada adaptasi terjadi. Contoh yang ikonik adalah burung finch yang telah beradaptasi dengan berbagai sumber makanan di setiap pulau Galapagos, fakta yang membantu Charles Darwin mengembangkan teorinya tentang seleksi alam. Beberapa dari populasi ini bahkan tertangkap dalam tindakan menjadi baru spesies finch.

Sebagian besar laba-laba tongkat di Kepulauan Hawaii memiliki warna tubuh emas, gelap atau putih sebagai kamuflase untuk bersembunyi dari predator, seperti burung. Para ilmuwan menggunakan DNA dari berbagai spesies laba-laba untuk merekonstruksi sejarah bagaimana mereka berevolusi. Mereka menunjukkan bahwa laba-laba gelap dan laba-laba putih telah berevolusi berulang kali dari laba-laba emas leluhur, enam kali dalam kasus laba-laba gelap dan dua kali dalam kasus yang berwarna putih.

Peluang atau kebutuhan?

Studi ini adalah contoh luar biasa dari evolusi konvergen yang terjadi di wilayah geografis yang sama. Ini mengingatkan pada studi klasik Kadal anolis oleh ekolog evolusioner Jonathan Losos, yang melihat kadal di pulau-pulau Karibia yang berbeda telah berevolusi secara independen adaptasi yang sama beberapa kali. Semua ini menunjukkan bahwa bentuk kehidupan yang hidup di lingkungan tertentu selama periode waktu yang cukup lama cenderung mengembangkan fitur-fitur tertentu.

Namun bukti evolusi konvergen tidak mengesampingkan peran kebetulan. Tidak ada keraguan bahwa mutasi dan variasi biologis yang mereka buat bersifat acak. Organisme adalah mosaik berbagai sifat, masing-masing dengan sejarah evolusi yang berbeda. Dan itu berarti apa pun yang berevolusi di tempat kupu-kupu itu mungkin tidak terlihat sama persis.

Bukti-buktinya tidak konklusif, tetapi mungkin kesempatan dan kebutuhan memainkan peran dalam evolusi. Jika kita menjalankan rekaman kehidupan lagi, saya pikir kita akan berakhir dengan jenis organisme yang sama yang kita miliki saat ini. Mungkin ada produsen utama yang mengambil nutrisi dari tanah dan energi dari matahari, dan organisme lain yang bergerak di sekitar dan memakan produsen utama. Banyak dari mereka akan memiliki mata, beberapa akan terbang, dan beberapa akan menjadi cerdas. Tetapi mereka mungkin terlihat sangat berbeda dari tumbuhan dan hewan yang kita kenal sekarang. Bahkan tidak mungkin ada mamalia berkaki dua yang cerdas.

Jadi kalau-kalau Anda pernah menemukan diri Anda kembali ke masa lalu, jangan menginjak kupu-kupu.

Tentang Penulis

Jordi Paps, Dosen, Sekolah Ilmu Biologi, Universitas Essex

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon