Filogeni dalam arti secara luas merupakan urutan yang mengisahkan peristiwa utama dalam sejarah kehidupan fosil. Evousi pada skala yang besar mencakup asal mula rahang vertebrata dan postur tegak manusia, tren evolusi seperti peningkatan ukuran otak pada mamalia, ledakan diversifikasi (penyebaran) kelompok organisme dalam beberapa terobosan evolusi, dan kepunahan massal yang membuka jalan untuk proses adaptasi pada proses mamalia 65 juta tahun yang lalu.
Fosil yang dipelajari dalam filogeni merupakan sisa-sisa atau jejak dari organisme yang hidup di masa lampau dalam dokumen historis biologi. Hal ini dipelajari oleh ahli Paleontology untuk mengumpulkan dan menginterprestasikan fosil.
Jika berbicara tentang fosil, dalam pikiran kita maka akan mengarah kepada, apa itu fosil dan dari mana asal fosil tersebut?. Batuan sediment merupakan salah satu bentuk fosil. Batuan sediment (endapan) terbentuk dari lapisan mineral yang mengendap dan memisahkan diri dari air. Sedangkan keberadaan pasir dan endapan lumpur yang sudah lapuk dan sudah terjadi erosi dari tanah dibawa oleh sungai ke laut atau ke rawa, dimana partikel-partikel tersebut akan mengendap ke bagian dasar. Sedimen akan menumpuk dan menekan endapan yang lebih tua dibawahnya menjadi batu, jika pasir akan menjdi batu pasir dan lumpur akan menjadi serpihan. Ketika bentuk kehidupan organisme darat yang terbawa ke laut dan rawa itu mati, maka akan bersama-sama mengendap dengan sediment tadi. Sebagian kecil dari mereka kemudian terawetkan dan menjadilah fosil. Di lokasi manapun proses sedimentasi ini tidak berlangsung terus menerus tapi secara bertahap dan berkala yaitu pada saat permukaan laut berubah atau ketika danau dan rawa mongering dan terisi kembali oleh air.
Ahli Paleontologi telah berhasil menggali kerangka dinosaurus yang hamper sempurna yang terdiri dari tengkorak, fragmen tulang, atau geligi. Dalm fosil tersebut, kadang dapat ditemukan di daerah dengan lapisan tipis yang tertekan oleh pasir dan serpihan misalkan saja penemuan daun tumbuhan yang berumur jutaan tahun yang lalu yang masih hijau karena mengandung klorofil dan terawetkan dengan baik sehingga komposisi bahan organiknya masih bisa dianalisis dan struktur ultra selnya dapat diamati dengan mikroskop electron.
Ada juga penemuan fosil yang lebih menarik, yaitu fosil jejak yang terbentuk dari jejak kaki sarang lebah hewan atau cetakan lain yang tertinggal dalam sediment oleh aktivitas hewan. Hal ini nampak pada bekas jejak kaki dinoaurus yang memberikan petunjuk mengenai pergerakan tungkai, langkah dan kecepatannya.
Selain itu, para ahli Paleontology tidak hanya berkutik sampai dengan menemukan fosil, tapi juga meneliti tentang penentuan umur fosil tersebut. Ada dua sifat penentuan umur, yaitu : penentuan umur secara relative dan penentuan umur secara absolute.
1. Penentuan umur secara relative.
Dalam penemuan fosil dari penggalian tanah akan terdapat lapisan batuan dengan celah secara berurutan. Daerah tersebut mungkin telah berada di atas permukaan laut selama periode waktu yang berbeda, sehingga tidak ada sedimentasi yang terbentuk. Sebagian dari lapisan sediment yang telah tertimbun ketika daerah itu sudah terendam air mungkin telah terbuang akibat erosi yang terjadi pada periode berikutnya.
Yang menjadi patokan oleh ahli geologi adalah dengan skala waktu geologis, yang meliputi 4 zaman (era), diantaranya : prakambium, paleozoikum, mesozoikum dan senozoikum. Masing-masing zaman mewakili masa yang berbeda dari sejarah bumi dan kehidupannya dengan area perbatasan ditandai oleh catatan fosil melalui radiasi eksplosif dengan bentuk kehidupan baru.
ZAMAN (ERA) MASA
(PERIOD) KURUN WAKTU UMUR JUTAAN TAHUN SILAM PERISTIWA PENTING DALAM SEJARAH KEHIDUPAN
Senozoikum (Cenozoic) Kuaterner (quaternary) Baru-baru ini 0,01 Waktu sejarah
Tersier (tertiary) Pleistosen (pleistocene) 1,8 Zaman es, munculnya manusia
Pliosen (Pliocene) 5 Munculnya nenek moyang manusia yang mirip kera
Miosen (Miocene) 23 Penyebaran hewan dan angiosperma berlanjut terus.
Oligosen (Oligocene) 35 Kemunculan banyak kelompok primate termasuk kera.
Eosen (Eocene) 57 Dominasi angiosperma meningkat, kemunculan sebagian besar ortdo mamalia modern.
Paleosen (Paleocene) 65 Radiasi utama mamalia, burung dan serangga penyerbuk.
Kretaseus (cretaceous) 145 Tumbuhan berbunga (angiosperma) muncul, banyak kelompok oragnisme, sebagian besar keturunan dinosaurus, menjadi punah pada akhir periode ini yaitu pada masa kretaseus.
Jura (Jurassic) 208 Tumbuhan gimnosperma masih dominant, dinosaurus masih dominant.
Trias (Triassic) 245 Tumbuhan gimnosperma mendominasi daratan, radiasai dinosaurus, mamalia awal dan burung-burung.
Mesozoikum (Mesozoic) Permium (Permian) 290 Kepunahan banyak organisme laut dan darat, radiasi reptilian yang mirip mamalia dan sebagian besar ordo modern serangga.
Karbonifarus (Carboniferous) 300 Hutan yang luas dengan tumbuhan vaskuler, tumbuhan berbiji pertama, kemunculan reptilian, amphibi dominan.
Devon (Devonian) 400 Diversifikasi ikan bertulang, amphibian dan serangga pertama.
Silur (Silurian) 430 Diversifikasi ikan berahang, ikan berahang pertama, kolonisasi daratan oleh tumbuhan vaskuler dan artropoda.
Ordovisium (Ordovician) 510 Kemunculan tumbuhan, alga laut berlimpah.
Kambrium (Cambian) 570 Asal mula sebagian besar filum hewan modern (ledakan pada masa prakambrium)
Prakambrium (Precambrian) 610
700
1700
2500
3500
4600
Beraneka ragam hewan invertebrate berbadan lunak, vertebrata pertama dan beraneka ragam alga.
Fosil hewan tertua
Fosil eukariota tertua
Oksigen mulai menumpuk di atmosfer
Fosil tertua yang diketahui (prokariota)
Perkiraan waktu permulaan bumi
2. Penentuan umur secara abolut.
Dalam penentuan umur ini, umur dinyatakan dalam tahun seperti dalam istilah pentuan umur secara relative. Penentuan umur absolute dengan menggunakan penentuan umur radiometrik dapat ditemukan pada asam amino dalam dua isomer, baik dengan simetri kiri maupun kanan, yang masing-masing diberikan symbol L atau D. Organisme hanya mensintesis asam amino L yang digabungkan dengan molekul protein. Akan tetapi setelah organisme mati, populasi asam amino simetri kirinya (bentuk L) secara perlahan-lahan diubah yang mengakibatkan suatu percampuran asam amino bentul L dan D. Pada suatu fosil asam amino L dan D dapat diukur.
Dengan mengetahui keberlangsungan laju konversi kimia yang disebut rasemisasi,kita dapat menentukan berapa lama organisme tersebut telah mati. Hal ini dapat dicontohkan oleh para ahli arkeologi dalam menentukan umur cangkang telur telur burung unta purba. Manusia mungkin memakan telur itu dan menggunakan cangkangnya untuk wadah air. Rasemisasi berbeda dari peluruhan radioaktif, sangat sensitive terhadap suhu yang berarti perubahan masa lalu dalam cuaca membuat jam rasemisasi berputar lebih cepat atau lambat. Akan tetapi fosil yang ditemukan pada lokasi dimana iklim belum berubah secara signifikan sejak pembentukan fosil tersebut, kedua jenis metode penentuan umur tersebut sangat sesuai satu sama lain dalam menentukan umur fosil.
Penemuan suatu fosil adalah puncak dari serangkaian yang terjadi secara tidak bersamaan. Hal ini dipengaruhi oleh organisme yang harus mati pada tempat yang tepat dan waktu yang tepat dengan kondisi penguburan yang memungkinkan terjadinya pembentukan fosil. Berikutnya lapisan batu yang mengadung fosil itu harus menghindari proses geologis yang akan mengahancurkan atau paling tidak megubah bentuk batuan seperti erosi, tekanan dari strata yang saling berhimpitan atau pelelehan batuan yang terjadi pada beberapa lokasi. Jika fosil tersebut telah terawetkan hanya ada sedikit peluang bagi peristiwa seperti sungai-sungai memotong ngarai.
Urutan strata sediment menentukan kita kira-kira berapa tahun silam terjadinya perubahan.pada lapisan batuan tersebut. Akan tetapi dari perubahan tersebut menyebabkan perubahan yang lain seperti terjadinya pergeseran pada bumi (jika perubahan terjadi dalam skala besar).
Evolusi dalam ilmu biogeografis yang berperan disini adalah Darwin dan Wallace. Dalam sejarah bumi telah membentu proses sebaran spesies. Sebagai contoh dengan adanya kemunculan pulau-pulau vulkanik seperti kepulauan Galapagos yang membuka lingkungan baru bagi pendiri untuk mencapai tempat itu dan pnyebaran adatif dalam menghasilkan spesies baru. Dalam skala luas, pergeseran benua merupakan factor geografi utama yang berhubungan dengan persebaran spasial kehidupan dan peristiwa evolusi seperti kepunahan massal dan peningkatan eksplosif keanekaragaman biologis.
Sekitar 250 juta tahun silam yang mendekati akhir zaman paleozoikum pergeseran lempengan mengumpulkan semua masa daratan menajdi satu benua raksasa yang dinamai “Pangaea” yang berart semua daratan. Spesies yang telah berkembang dalam keadaan daan terisolasi dengan yang lain dan bersaing satu sama lain. Ketika masa daratan bergabung, jumlah total garis pantai menjadi berkurang dan ada bukti-bukti bahwa kedalaman laut bertambah, sehingga menurunkan tinggi permukaan air laut dan mengeringkan pantai laut yang dangkal. Dan seperti sekarang, sebagian besar spesies laut menempati air yang dangkal dan pembentukan Pangaea mengancurkan banyak habitat.
Dalam pergeseran benua dapat menjelaskan banyak penyebaran organisme seperti flaura dan fauna Australia. Marsupial (mamalia berkantung) yang sangat berperan dalam ekologis di Australia yang memiliki kemiripan dengan marsupial di benua lainnya. Hewan marsupial mungkin berkembang pertama kali di tempat yang saat ini menjadi sarang marsupial yaitu di Amerika Utara dan mencapai Australia melalui Amreka selatan dan Antartika ketika kedua benua itu menyatu.
Yang terjadi dalam sejarah kehidupan spesies juga diikuti oleh proses radiasi adaptif oleh spesies yang selamat. Zona adaptif adalah kumpulan kondisi hidup yang sumber daya baru memberika banyak kesempatan yang sebelumnya tidak dimanfaatkan. Sebagai contoh evolusi sayap memberikan banyak kemungkinan baru bagi serangga seperti bergerak cepat ke puncak pohon, pulau serta daerah pencarian zona adaptif yang akan menghasilkan ribuan keanekaragaman pola yang membangun dasar tubuh serangga.
Disisi lain zona adaptif yang kosong (tidak berhasil) mungkin masih ada, bahkan dimanfaat dalam pembentukan struktur baru akibat evolusi. Sebagai contoh serangga yang terbang sudah hidup paling tidak 100 juta tahun sebelum reptilian dan burung terbang yang memakan serangga itu berevolusi. Sebaliknya suatu kemunculan struktur baru akibat evolusi tidak memberikan organisme kemampuan untuk memanfaatkan zona adaptif yang tidak ada atau yang sudah ditempati sebelumnya. Mamalia dengan banyak ciri khas yang unik pada kelasnya, udah ada paling tidak 75 juta tahun sebelum radisi adaptif utamanya yang pertama.
Munculnya keanekaragaman mamalia selama awal zaman Senozoikum dikaitkan dengan pembentukan zona adaptif setelah kepunahan sebagian besar keturunandinosaurus. Radiasi adaptif baru dapat menyusul kepunahan massal yang menyapu bersih penghuni lama zona adaptif tersebut. Radiasi adaptif tidak semata-mata mengisi zona adaptif lama tetapi juga merubah lingkungan yang menyebabkan kepunahan massal yang akan menciptakan spesies dan kehidupan yang baru.
CONTOH GARIS BESAR PENEMUAN FOSIL
A. FILOGENI HEXAPODA
• Serangga termasuk pada kelas Hexapoda dan filum Artropoda.
• Data mengenai filogeni hexapoda terutama terdapat dalam catatan fosil dan dalam penelitian-penelitian perbandingan serangga-serangga masa kini.
• Fosil serangga terbang yang pertama ditemukan pada jaman Paleozoic, periode Carboniferous.
Ciri-ciri utama hexapoda, adalah sebagai berikut :
Tubuh dengan tiga bagian yan jelas yaitu kepala, toraks, dan abdomen.
Di kepala terdapat sepasang antena (jarang tidak mempunyai antena)
Di kepala terdapat sepasang mandibel
Di kepala terdapat sepasang maksila
Di kepala terdapat sebuah hipofaring
Di kepala terdapat sebuah labium
Di bagian toraks terdapat tiga pasang tungkai, satu pada masing-masing ruas toraks (sejumlah serangga tidak bertungkai, dan beberapa larva memiliki embelan-embelan tambahan serupa tungkai, seperti proleg, pada ruas-ruas perut)
Di bagian posterior abdomen terdapat lubang kelamin (jarang terdapat dua lubang kelamin)
Tidak ada embelan-embelan lokomotor pada abdomen dewasa (kecuali pada beberapa hexapoda primitif), embelan-embelan abdomen, bila ada, terletak pada ujung abdomen dan terdiri dari sepasang sersus, sebuah epiprok, dan sepasang paraprok.
Kelas Hexapoda dibagi menjadi ordo-ordo terutama berdasarkan struktur sayap, bagian mulut dan metamorfosis. Hexapoda dibagi menjadi 2, yaitu Hexapoda ectognatha dan Hexapoda entognatha. Hexapoda entognatha terbagi menjadi 3 ordo (Protura, Collembola, dan Diplura). Perbedaan dari hexapoda entognatha ini terletak pada bagian lateral kepala yang memanjang dan bersatu dengan labium untuk membentuk sebuah kantung, karena itu menghubungkan mandibel-mandibel dan maksila-maksila. Hexapoda ectognatha atau insecta (serangga) terdiri dari 2 subklas yaitu Apterygota dan Pterygota.
Subklas apterygota terdiri dari 2 ordo, sedangkan untuk subklas pterygota dibagi lagi menjadi 2 infraklas yaitu Paleoptera dan Neoptera. Infraklas Paleoptera terdiri dari 2 ordo, sedangkan Infraklas Neoptera dibagi menjadi 2 divisi yaitu exopterygota dan endopterygota, dalam Neoptera ini lebih-kurang 99% serangga termasuk kedalamnya, dengan ciri khas sayap yang dapat dilipat di atas abdomen. Divisi Exopterygota terdiri dari 2 superordo yaitu Orthopteroidea dan Hemipteroidea. Pada Exopterygota sayap berkembang di luar tubuh berasal dari bakal sayap, hal ini seperti pada Paleoptera. Serangga pra-dewasanya disebut nimfa (nymph), kecuali pada Plecoptera.
Divisi endopterygota terdiri dari 3 superordo, yaitu Neuropteroidea, Hymenopteroidea, dan Mecopteroidea.
Jumlah Spesies Serangga
Ordo Jumlah spesies di Indonesia Jumlah spesies di dunia
Protura 200
Collembola 6000
Diplura * 659
Microcoryphia * 250
Thysanura 370
Ephemroptera * 2000
Odonata 2100
Grylloblattodea 20
Plecoptera 5500
Blattodea 2000
Isoptera 3700
Mantodea 2300
Dermaptera 1800
Embiidina * 150
Zoraptera * 24
Orthoptera 1800
Phasmatodea 20500
Psocoptera 2500
Phthiraptera 3200
Hemiptera 82000
Thysanoptera 5000
Megaloptera 250
Raphidioptera 175
Neuroptera 5000
Coleoptera 400000
Strepsiptera * 300
Mecoptera 400
Siphonaptera 2400
Diptera 120000
Trichoptera 10000
Lepidoptera 150000
Hymenoptera 130000
Total 960598
MacQuity, M. dan L. Mound. 1995. Megabugs. The Natural History Museum Book of Insects. Barnes and Noble Books. New York. 128pp.
B. FOSIL MANUSIA
Diperkirakan manusia yang ada pada saat sekarang berasal dari primata. Primata pertama berkembang dari mamalia yang menyerupai tikus. Radiasi primate dari yang terendah sampai manusia, berturut-turut sebagai berikut: Tupaiidae- Lemuridae-Tarsiodae-Ceboidae-Hylobatidae-Pongidae-Hominidae. Semakin tinggi tahap perkembangannya, semakin tangkas hewan itu menggunakan tangannya; semakin besar volume otaknya, dan semakin luas permukaan otaknya.
Ordo Primata mempunyai dua subkelompok, yaitu Prosimia dan Antropoid. Prosimian merupakan kelompok primata sebelum kera, misalnya lemur, loris, dan tarsius. Ciri-ciri Prosimian adalah ibu jari dapat digerakkan ke segala arah. Oleh karena kadar U di alam terlalu kecil, sering kali kadar U juga digunakan petunjuk perubahan kalium menjadi argon. Transformasi K menjadi Ar memerlukan waktu 600.000.000 tahun. Ini berarti bahwa umur batuan yang dapat dianalisis adalah batuan yang berumur hingga 600.000.000 tahun. Batuan berumur lebih dari 600 juta tahun tidak dapat ditentukan dengan metode ini.
Unsur lain yang digunakan adalah N14 yang dapat mengalami transformasi menjadi karbon radioaktif C14. Waktu yang diperlukan untuk mengubah N14 menjadi C14 adalah 24.000 tahun. Ini berarti bahwa objek makhluk hidup yang dapat dianalisis dengan metode ini adalah fosil yang berumur hingga (paling lama) 24.000 tahun.
Dari fosil yang ditemukan, orang dapat mengetahui jenis organisme yang hidup pada zaman dulu dan kapan dia hidup, meskipun kini telah punah. Misalnya dari temuan fosil diketahui bahwa dahulu pernah hidup dinosaurus, reptilian raksasa yang kini telah punah. Selain itu, juga ditemukan fosil Archaeopteryx, makhluk peralihan antara reptilian dan burung. Fosil tersebut memperlihatkan bahwa Archaeopteryx memi-liki moncong seperti reptilia, tetapi memiliki bulu dan sayap seperti burung. Berdasarkan fosil ini, orang berteori bahwa burung merupakan hasil evolusi dari reptilia.
Demikian pula dari penemuan fosil Trilobita (hewan dengan tiga lobus), dapat diperkirakan bahwa hewan ini hidup pada periode Kambria, yaitu sekitar 505-544 juta tahun yang lalu, dan hidup di lautan. Fosil Trilobita ini mirip dengan kepiting tapal kuda yang hidup pada saat ini. Fosil yang paling banyak ditemukan adalah fosil reptilia. Selain dinosaurus, ditemukan pula Oviraptor mongoliensis dan fosil lain yang mirip dengan reptilia yang hidup sekarang ini.
DAFTAR PUSTAKA :
Campbell, Neil A, Jane B. Reece dan Lawrence G. Mitchell. 2003. Biologi Edisi Kelima Jilid ii. Jakarta Erlanggga.
Kimball, John W. 1983. Biologi Jilid 3 Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga.
Keeton, William T dan James C. Gould. 1986. Biological Science. New York : W.W. Norton and Company.
http://www:bab-07filogenidanklasifikasihexapdaedited.fin.html, (diambil 25 Desember 2008)
http://www.elearning-jogja.org/file.php/157/Pertemuan_2.pdf.(diambil 26 Desember 2008
Created by :
Meida_suswandari Sos_Ant
Langganan:
Posting Komentar (Atom)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar