Teori Evolusi

 

Teori Evolusi

Teori Evolusi

a. Teori Evolusi Biokimia

Teori evolusi biokimia dikemukakan oleh Alexander Oparin seorang ahli evolusi berkebangsaan Rusia. Teori ini mencoba menggali informasi asal usul makhluk hidup dari sisi biokimia. Dalam bukunya berjudul The Origin of Life (1936) Oparin menyatakan bahwa asal mula kehidupan terjadi bersamaan dengan evolusi terbentuknya bumi beserta atmosfernya. Lebih lanjut, Oparin menjelaskan bahwa pada mulanya atmosfer bumi purba terdiri atas CH4, NH3, H2O, dan H2. Oleh karena adanya pemanasan oleh sinar kosmis dan halilintar, gas-gas tersebut mengalami perubahan menjadi molekul sederhana yaitu sejenis substansi asam amino.

Selama berjuta-juta tahun, senyawa itu terakumulasi di cekungan perairan membentuk primordial soup, seperti semacam campuran materi-materi di lautan panas. Tahap selanjutnya, primordial soup ini membentuk monomer. Monomer bergabung membentuk polimer. Polimer membentuk agregasi berupa protobion. Protobion adalah bentuk awal sel hidup yang belum mampu bereproduksi, tetapi mampu memelihara lingkungan kimia dalam tubuhnya. Di samping itu, protobion juga telah memperlihatkan sifat yang berhubungan dengan makhluk hidup, seperti dapat menerima rangsang, dan bereplikasi sendiri. Terbentuknya polimer dari monomer-monomer telah dibuktikan oleh Sydney W. Fox. Dalam percobaannya, Fox memanaskan 18–20 macam asam amino pada titik leburnya dan didapatkan protein. Pendapat Alexander Oparin mendapat dukungan dari ahli kimia Amerika Serikat, bernama Harold Urey. 

Pada tahun 1953, seorang mahasiswa Harold Urey, yaitu Stanley Miller (USA) mencoba melakukan eksperimen untuk membuktikan kebenaran teori yang dikemukakan Urey. Perhatikan Gambar.

Percobaannya itu juga dikenal dengan eksperimen Miller-Urey.

Percobaan Miller – Urrey

Alat percobaan Miller-Urey Terdiri atas bagian yang berupa sebuah tabung tertutup yang dihubungkan dengan 2 ruangan. Ruangan atas berisi beberapa gas yang menggambarkan keadaan atmosfer bumi purba. Selanjutnya pada tempat ini diberi percikan listrik yang menggambarkan halilintar. Kondensor berfungsi untuk mendinginkan gas, menyebabkan terbentuknya tetesan-tetesan air dan berakhir pada ruangan pemanas kedua yang menggambarkan lautan. Beberapa molekul kompleks yang terbentuk di ruangan atmosfer, dilarutkan dalam tetesan-tetesan air ini dan dibawa ke ruangan lautan tempat sampel yang terbentuk diambil untuk dianalisis.

b. Teori Evolusi Kimia menurut Harold Urey (1893)

Urey menyatakan zat-zat organik terbentuk dari zat-zat anorganik. Menurut Urey, zat-zat anorganik yang ada di atmosfer berupa gas karbondioksida, metana, amonia, hidrogen, dan uap air. Semua zat ini bereaksi membentuk zat organik karena energi petir. Menurut Urey, proses terbentuknya makhluk hidup dapat dijelaskan dengan 4 tahap, yaitu:

• Tahap 1 : Molekul metana, amonia, hidrogen, dan uap air tersedia sangat banyak di atmosfer bumi.
• Tahap 2 : Energi yang diperoleh dari aliran listrik halilintar dan radiasi sinar kosmis menyebabkan zat-zat bereaksi membentuk molekul-molekul zat yang lebih besar.
• Tahap 3 : Terbentuk zat hidup yang paling sederhana yang memiliki susunan kimia, seperti susunan kimia pada virus.
• Tahap 4 : Zat hidup yang terbentuk berkembang dalam waktu jutaan tahun menjadi organisme (makhluk hidup) yang lebih kompleks.

c. Teori kimia menurut Stanley Miller

Miller adalah murid Harold Urey yang berhasil membuat model alat yang digunakan untuk membuktikan hipotesis Urey. Miller memasukkan uap air, metana, amonia, gas hidrogen, dan karbondioksida ke dalam tabung percobaan. Tabung tersebut kemudian dipanasi. Untuk mengganti energi listrik halilintar ke dalam perangkat alat tersebut dilewatkan lecutan listrik bertegangan tinggi sekitar 75.000 volt. Hal ini dimaksudkan untuk meniru kondisi permukaan bumi pada waktu terjadi pembentukan zat organik secara spontan. Dengan adanya energi listrik, terjadilah reaksi-reaksi yang membentuk zat baru. Zat-zat yang terbentuk didinginkan dan ditampung. Hasil reaksi kemudian dianalisis. Ternyata, di dalamnya terbentuk zat organik sederhana, seperti asam amino, gula sederhana seperti ribosa dan adenin. Dengan demikian, Miller dapat membuktikan bahwa zat organik dapat terbentuk dari zat anorganik secara spontan. 

Miller menggunakan campuran gas yang diasumsikan terdapat di atmosfir bumi purba, yaitu amonia, metana, hidrogen, dan uap air dalam percobaannya. Oleh karena dalam kondisi alamiah gas-gas itu tidak mungkin bereaksi, Miller memberi stimulus energi listrik tegangan tinggi, sebagai pengganti energi alam (halilintar dan sinar kosmis). Miller mendidihkan campuran gas tersebut pada suhu 100 derajat C selama seminggu. Pada akhir percobaan, Miller menganalisis senyawa-senyawa kimia yang terbentuk di dasar gelas percobaan dan menemukan 3 jenis dari 20 jenis asam amino. Keberhasilan percobaan Miller ini memunculkan hipotesis lanjutan tentang asal usul kehidupan. Para evolusionis menyatakan bahwa asam-asam amino kemudian bergabung dalam urutan yang tepat secara kebetulan untuk membentuk protein. Sebagian protein-protein yang terbentuk secara kebetulan ini menempatkan diri mereka pada struktur seperti membran sel yang diikuti pembentukan sel primitif. Sel-sel ini kemudian bergabung membentuk organisme hidup. Mereka menyebutnya sebagai evolusi biologi.

d. Teori Evolusi Biologi

Teori evolusi biologi merupakan teori evolusi kimia, yang berpendapat bahwa bumi ini pada awalnya sangat panas sekali, kemudian suatu ketika bumi mengalami proses pendinginan. Dari proses-proses tersebut maka dapat dihasilkan bahan-bahan kimia. Bahan-bahan yang berat akan menyusun bumi sedangkan bahan yang ringan akan menyusun atmosfer.

1) Teori evolusi biologi Oparin

Alexander Oparin (1894-1980) merupakan seorang ahli biokimia berkebangsaan Rusia.Oparin merupakan salah satu ahli yang mengungkapkan asal usul kehidupan dari sudut pandang fisika dan kimia. Oparin memiliki gagasan yang sama seperti Urey, tetapi Oparin tidak dapat membuktikan bahwa reaksi gas CH4, NH3, H2 dan H2O membentuk asam amino. Ia berpendapat bahwa asam amino terbentuk secara alami. Menurut Oparin, lautan bumi pada awalnya memiliki persediaan cukup bahan-bahan organik. Dalam waktu yang lama maka bahan-bahan organik tersebut berikatan satu dengan lainnya membentuk selaput-selaput, kemudian molekul organik berselaput ini mengikat molekul lainnya dan menyatukan diri sehingga terbentuk gabungan molekul baru yang karakteristik. Ikatan kompleks inilah yang diperkirakan merupakan awal dari kehidupan.

Oparin dan Haldane serta teori Urey menyebutkan bahwa zat organik (asam amino) yang merupakan bahan dasar penyusun makhluk hidup, pada mulanya terakumulasi di lautan. Kenyataan saat ini menunjukkan bahwa dalam sel-sel tubuh makhluk hidup mengandung garam (NaCl). Hal ini mendasari kesimpulan bahwa makhluk hidup berasal dari laut. Secara sederhana perkembangan makhluk hidup digambarkan oleh Oprain seperti pada Gambar!

Teori Oparin

Teori evolusi berikutnya berkembang untuk menjelaskan bagaimana makhluk hidup di muka bumi ini dapat bervariasi. Tokoh yang sangat terkenal dengan teori evolusi adalah Lamarck dan Darwin.

2) Lamarck

Lamarck merupakan ilmuwan biologi Perancis yang dikenal karena pendapatnya dalam teori tentang evolusi kehidupan. Dia menyatakan bahwa perbedaan antar individu terjadi karena kebiasaan atau latihan-latihan yang dilakukan individu tersebut. Hal yang diperoleh melalui latihan dapat diturunkan kepada anaknya. Contoh yang dikemukakan adalah leher jerapah. Hewan ini memiliki leher yang panjang karena mulut di kepala selalu digunakan untuk meraih daun-daun pakannya yang semakin tinggi.

Apabila Aristoteles dikatakan melihat satu anak tangga kehidupan, maka Lamarck melihat banyak, ia yakin spesies dapat menaiki anak tangga itu dan menjadi spesies yang lebih kompleks. Pada anak tangga yang paling bawah terdapat organisme mikroskopis, yang menurutnya dihasilkan terus-menerus secara spontan dari bahan-bahan yang tidak hidup. Pada puncak tangga evolusi terdapat tumbuhan dan hewan paling kompleks. Evolusi sepertinya telah digerakkan oleh kecenderungan naluriah untuk menjadi semakin kompleks, yang oleh Lamarck dinamakan dengan kesempurnaan. Ketika organisme mencapai kesempurnaan, organisme itu akan dapat beradaptasi semakin baik dengan lingkungannya. Dengan demikian Lamarck yakin bahwa evolusi memberikan respons terhadap sentimen interieurs atau "kebutuhan yang dirasakan" oleh organisme. 

Lamarck terutama dikenang karena mekanisme yang dikemukakannya menjelaskan bagaimana adaptasi spesifik berkembang. Mekanisme tersebut mengembangkan dua ide yang populer pada masanya. Yang pertama, use (menggunakan) dan disuse (tidak menggunakan), yaitu ide bahwa bagian-bagian tubuh yang digunakan secara luas untuk menghadapi lingkungan akan menjadi lebih besar dan lebih kuat; sedangkan di pihak lain, bagian-bagian tubuh yang tidak digunakan akan mengalami penurunan. Di antara contoh-contoh yang dirujuk oleh Lamarck adalah berkembangnya otot lengan atas (bisep) yang lebih besar pada otot pandai besi yang pekerjaannya menempa dan memegang palu dan seekor jerapah yang menjenjangkan lehernya untuk menggapai dedaunan yang terletak pada cabang-cabang pohon yang tinggi. Ide kedua disebut dengan pewarisan sifat-sifat yang diperoleh. Dalam konsep hereditas ini, modifikasi yang didapatkan oleh suatu organisme selama masa hidupnya dapat diteruskan ke keturunannya. Leher jerapah yang panjang berkembang secara perlahan-lahan sebagai produk kumulatif dari generasi-generasi leluhurnya yang meregangkan lehernya, semakin tinggi dan semakin tinggi lagi, demikian Lamarck berargumen. Namun, tidak ada bukti bahwa sifat-sifat yang didapatkan bisa diwariskan secara spontan. Para pandai besi bisa meningkatkan kekuatan dan staminanya sepanjang hidupnya karena mengayun-ayunkan palu yang berat, tetapi sifat yang didapatkan ini tidak mengubah gen yang diwariskan oleh gamet kepada keturunannya.

Lamarck dikenal sebagai penggagas suatu bentuk teori evolusi kehidupan, yang kemudian dikenal sebagai Lamarckisme. Ia percaya akan adanya perubahan linear pada makhluk hidup dari bentuk tersederhana menuju bentuk yang lebih canggih. Walaupun demikian, ia mendasarkan pada pendapat yang telah berlaku sejak masa kuno yang menyatakan bahwa setiap spesies sudah ada sejak penciptaan kehidupan. Pemikiran ini bertentangan dengan banyak pendapat sarjana Perancis sezamannya, yang lebih condong pada perkembangan spesies. 

Ketika itu dinyatakan bahwa spesies-spesies terbentuk dalam perkembangan proses kehidupan, tidak "langsung jadi" begitu saja. Perubahan yang terjadi pada spesies adalah sebagai akibat respons makhluk hidup terhadap lingkungan (adaptasi). Anggota tubuh yang terlatih akan menguat, sementara yang tidak terpakai akan melemah dan tereduksi. Hasil adaptasi (sedikit demi sedikit) ini lalu diwariskan secara turun-temurun kepada anaknya dan berlanjut sepanjang masa. Perhatikan Gambar berikut ini.

Perbandingan Teori Lamarck dan Darwin

3) Darwin

Charles Robert Darwin merupakan ilmuwan yang mempelajari variasi yang terdapat pada berbagai burung jenis merpati yang dipelihara (domestikasi) oleh para penggemar burung di Inggris. Darwin menemukan berbagai variasi, seperti: merpati gundul, merpati jambul, merpati pos, merpati ekor merak, pouter, dsb. Saat itu Darwin menganggap bahwa variasi itu adalah spesies (ini tidak benar setelah ditemukan definisi spesies). Semua variasi itu dinyatakan sebagai peristiwa spesiasi (pembentukan spesies baru) yang berasal dari moyang merpati, yaitu merpati liar (rock pigeon) yang masih banyak hidup di Inggris.

Charles Robert Darwin melakukan observasi tentang asal-usul burung di kepulauan Galapagos dengan sasaran pengamatannya burung finch (emprit branjangan). Darwin menemukan fakta bahwa berbagai spesies finch, berdasarkan pada tempat hidup (habitat khusus) dan jenis makanannya, memiliki variasi pada struktur paruh mereka. Melihat adanya keanekaragaman makhluk hidup, tetapi tidak tahu mengapa hal itu bisa terjadi. Konsep Darwin tentang spesiasi ini ditulisnya sebagai buku yang berjudul: The Origin of Species by Means Natural Selection and Preservation of The Fits in Struggle for Life, pada tahun 1844.

Menurut Darwin evolusi terjadi karena adanya seleksi alam (faktor alam yang mampu menyeleksi makhluk hidup. Adaptasi merupakan penyebab terjadinya seleksi alam (mekanisme seleksi alam). Ia juga mengoreksi pendapat Lamarck tentang jerapah. Jerapah yang berleher panjang berasal dari yang berleher panjang pula, sedangkan yang berleher pendek musnah. Dalam hal ini mekanisme yang menyebabkan evolusi adalah seleksi alam.

Dari teori yang ada, Darwin menyusun bukti-bukti dan mengemukakan suatu teori untuk menjelaskan bagaimana evolusi tersebut berlangsung. Ia menjelaskan data, yang dikatakannya sebagai bukti, sebagai berikut:

• ⮚ Kecepatan reproduksi semua spesies (jenis) melebihi kecepatan penambahan persediaan makanan.
• ⮚ Semua organisme menunjukkan variasi, tidak ada dua individu dalam satu jenis yg persis sama.
• ⮚ Semakin banyak individu memiliki peluang untuk hidup, tetapi karena keterbatasan makanan, tiap individu harus berjuang mempertahankan hidup, yang didukung oleh: ukuran tubuh, kekuatan, kemampuan lari, atau ciri apapun untuk bertahan yang menyebabkan individu punya kelebihan terhadap yang lain.
• ⮚ Ciri yang mendukung kemampuan bertahan hidup akan diwariskan kepada generasi berikutnya.
• ⮚ Sepanjang masa geologik, variasi-variasi yang mampu bertahan akan menghasilkan perbedaan yang kian nyata, dan terbentuklah jenis baru.

Selanjutnya Darwin menyatakan inti (konsep pokok) teori evolusi dapat dibagi menjadi beberapa pokok berikut ini :

• ⮚ Variasi pada tumbuhan dan hewan merupakan suatu variasi karateristik yang muncul dalam penampakan fenotip organisasi tersebut.
• ⮚ Rasio pertambahan terjadi secara geometrik, yaitu jumlah setiap spesies relatif tetap. Hal ini terjadi karena banyak individu yang tersingkir oleh predator, perubahan iklim dan proses persaingan.
• ⮚ Struggle for existance (usaha yang keras untuk bertahan) merupakan suatu usaha individu organisme untuk bertahan hidup. Individu dengan variasi yang tidak sesuai untuk kondisi-kondisi yang umum di alam, akan tersingkir. Adapun individu-individu dengan variasi yang menguntungkan dapat melanjutkan kehidupannya dan memperbanyak diri dengan berproduksi. 
• ⮚ The survival of fittest, ketahanan didapat dari organisme yang memiliki kualitas paling sesuai dengan lingkungan. Individu-individu yang dapat hidup akan mewariskan variasi-variasi tersebut kepada generasi berikutnya. 

Seiring dengan berkembangnya pengetahuan biologi pada abad ke-18, pemikiran evolusi Darwin mulai menelusuri kembali pemikiran beberapa filsuf seperti Pierre Maupertuis (1745) dan Erasmus Darwin (1796). Pemikiran biologiawan Jean Baptiste Lamarck tentang transmutasi spesies juga memiliki pengaruh yang kuat. 

Charles Darwin merumuskan pemikiran seleksi alamnya pada tahun 1838 dan masih mengembangkan teorinya pada tahun 1858 ketika Alfred Russel Wallace mengirimkannya teori yang mirip, melalui suratnya "Surat dari Ternate". Keduanya diajukan ke Linnean Society of London sebagai dua karya yang terpisah. Pada akhir tahun 1859, publikasi Darwin, On the Origin of Species, menjelaskan seleksi alam secara detail dan memberikan bukti yang mendorong penerimaan luas evolusi dalam komunitas ilmiah.

Untuk lebih memahami apa yang dikemukakan oleh Darwin, mari kita amati bagaimana mekanisme variasi pada makhluk hidup itu terjadi.

Perbedaan genetik yang diwariskan

Perhatikan Gambar A dan Gambar B. Menurut Anda Gambar manakah diantara A dan B yang merupakan contoh dari peristiwa Evolusi?

Evolusi dan bukan evolusi

Perbedaan ukuran kumbang pada gambar A disebabkan karena faktor lingkungan yaitu kurangnya suplai makanan. Gambar A bukan menunjukkan perubahan frekuensi genetik. Jadi Gambar A bukan merupakan contoh dari evolusi karena ukuran yang kumbang yang mengecil bukan ditentukan oleh faktor genetik. Kumbang-kumbang yang ukurannya kecil itu akan menghasilkan keturunan yang ukurannya besar bila makanannya tercukupi oleh lingkungan. 

Perubahan warna pada contoh B merupakan contoh evolusi. Perbedaan warna pada gambar B disebabkan oleh perubahan pada gen induk yang diturunkan pada keturunannya sehingga dua generasi dari populasi yang sama memiliki perbedaan genetik. Bagaimana mekanisme evolusi ini terjadi? Mari kita simak gambar-gambar di bawah ini

a. Mutasi

Mekanisme perubahan genetik karena mutasi

Mutasi dapat menyebabkan induk kumbang yang warnanya hijau terang memiliki keturunan dengan warna coklat dan diturunkan kembali pada keturunan berikutnya. Hal ini akan menyebabkan populasi kumbang warna coklat ditemukan lebih banyak dibanding kumbang warna hijau terang.

b. Migrasi

Mekanisme perubahan genetik karena migrasi

Pada gambar di atas, beberapa individu dari populasi kumbang coklat bermigrasi ke populasi kumbang hijau dan berhasil mendominasi populasi kumbang hijau karena bisa menghasilkan keturunan lebih banyak dibandingkan kumbang hijau. Hal ini menyebabkan populasi kumbang warna coklat lebih banyak ditemukan.

c. Pergeseran genetik (genetic drift)

Mekanisme perubahan genetik karena pergeseran genetik

Gambar di atas menjelaskan dalam satu lingkungan ditemukan kumbang coklat dan kumbang hijau. Kumbang coklat memiliki keturunan lebih banyak dibanding kumbang hijau. Kemudian terjadi kejadian beberapa kumbang hijau terinjak yang menyebabkan kumbang hijau tidak bisa lagi menghasilkan keturunan dan akhirnya musnah. Keturunan berikutnya akan dihasilkan kumbang coklat yang lebih banyak, dan kejadian ini terus menerus terjadi pada generasi berikutnya. Hal ini dinamakan dengan pergeseran genetik. 

d. Seleksi Alam

Mekanisme perubahan genetik karena seleksi alam

Dalam sebuah lingkungan terdapat dua macam kumbang yaitu kumbang coklat dan hijau. Kumbang hijau menjadi makanan kesukaan burung pemakan serangga karena warnanya mencolok dan mudah dilihat oleh burung burung tersebut.

Keturunan berikutnya akan disominasi oleh kumbang coklat karena kumbang hijau jumlahnya semakin sedikit. Mekanisme-mekanisme di atas, dapat mengakibatkan perubahan frekuensi gen dalam sebuah populasi, dan dinamakan sebagai mekanisme perubahan dalam evolusi. Namun demikian seleksi alam tidak berlaku kecuali terdapat variasi genetik, artinya ada variasi genetik dari antara individu. Jika populasi kumbang di atas 100% berwarna hijau, maka seleksi dan pergeseran tidak akan memberikanpengaruh pada warna keturunan kumbang tersebut dan perubahan genetik tidak akan terjadi.

e. Bukti-Bukti Evolusi

Evolusi dapat dilihat dari dua segi yaitu sebagai proses sejarah dan bagaimana proses itu terjadi. Sebagai proses historis evolusi itu telah dipastikan secara menyeluruh dan lengkap sebagaimana yang telah dipastikan oleh ilmu tentang suatu kenyataan mengenai masa lalu yang tidak dapat disaksikan oleh mata. Hal ini berarti bahwa evolusi itu ada dan merupakan suatu kenyataan yang telah terjadi. Berikut ini merupakan bukti-bukti evolusi yang ada.

Adanya variasi antar individu dalam satu keturunan

Di dunia ini tidak pernah dijumpai dua individu yang identik sama, bahkan anak kembar sekalipun pasti punya suatu perbedaan. Demikian pula individu yang termasuk dalam satu spesies. Misalnya perbedaan warna, ukuran, berat, kebiasaan, dan lain-lain. Jadi antar individu dalam satu spesies pun terdapat variasi. Variasi adalah segala macam perbedaan yang terdapat antar individu dalam satu spesies. Hal ini dapat terjadi karena pengaruh berbagai faktor seperti suhu, tanah, makanan, dan habitat.

Perhatikan bahwa dalam satu keturunan pun akan selalu memunculkan variasi. Ini disebabkan karena pada perkawinan selalu terjadi rekombinasi gen.

Seleksi yang dilakukan bertahun-tahun terhadap suatu spesies akan menyebabkan munculnya spesies baru yang berbeda dengan moyangnya. Oleh karena itu adanya variasi merupakan bahan dasar terjadinya evolusi yang menuju ke arah terbentuknya spesies baru.

a. Pengaruh penyebaran geografis

Makhluk hidup yang berasal dari satu spesies yang hidup pada satu tempat setelah mengalami penyebaran ke tempat lain sifatnya dapat berubah. Perubahan itu terjadi karena di tempat yang baru makhluk hidup tersebut harus beradaptasi demi kelestariannya.

Selanjutnya, adaptasi bertahun-tahun yang dilakukan akan menyebabkan semakin banyaknya penyimpangan sifat bila dibandingkan dengan makhluk hidup semula. Dua tempat yang dipisahkan oleh pegunungan yang tinggi atau samudera yang luas mempunyai flora dan fauna yang berbeda sama sekali. Perbedaan susunan flora dan fauna di kedua tempat itu antara lain disebabkan adanya isolasi geografis.

Perkembangan variasi paruh burung Finch. Terjadi karena terseleksi secara alami oleh jenis makanan yang berbeda. Contohnya adalah mengenai bentuk paruh burung Finch yang ditemukan Darwin di kepulauan Galapagos. Dari pengamatannya tampak burung-burung Finch tersebut memiliki bentuk paruh dan ukuran yang berbeda, dan menunjukkan mempunyai hubungan dengan burung Finch yang ada di Amerika Selatan. Mungkin karena sesuatu hal burung itu bermigrasi ke Galapagos.

Mereka menemukan lingkungan yang baru yang berbeda dengan lingkungan hidup moyangnya. Burung itu kemudian berkembangbiak dan keturunannya yang mempunyai sifat sesuai dengan lingkungan akan bertahan hidup, sedang yang tidak akan mati. Karena lingkungan yang berbeda, burung-burung itu menyesuaikan diri dengan jenis makanan yang ada di Galapagos. Akhirnya terbentuklah 14 spesies burung Finch yang berbeda dalam bentuk dan ukuran paruhnya.

b. Ditemukannya fosil di berbagai lapisan batuan bumi

Fosil adalah sisa tumbuhan atau hewan yang telah membatu atau jejak-jejak yang tercetak pada batuan. Darwin menyatakan bahwa fosil yang ditemukan pada lapisan batuan muda berbeda dengan fosil yang terdapat pada lapisan batuan yang lebih tua, dan menunjukkan suatu bentuk perkembangan.

Dari sekian banyak fosil yang ditemukan, yang paling lengkap dan dapat digunakan sebagai petunjuk adanya evolusi adalah fosil kuda yang ditemukan oleh Marsh dan Osborn. Dari studi yang dilakukan dapat dicatat beberapa perubahan dari nenek moyang kuda (Eohippus) yang hidup 58 juta tahun yang lalu menuju ke bentuk kuda modern sekarang (Equus), yaitu: tubuh bertambah besar, dari sebesar kucing hingga sebesar kuda sekarang leher makin panjang, kepala makin besar, jarak antara ujung mulut hingga bagian mata menjadi makin jauh perubahan dari geraham depan dan belakang dari bentuk yang sesuai untuk makan daun menjadi bentuk yang sesuai untuk makan rumput bertambah panjangnya anggota tubuh hingga dapat dipakai untuk berlari cepat, tetapi bersamaan dengan itu kemampuan rotasi tubuh menurun.

Adanya reduksi jari kaki dari lima menjadi satu, yaitu jari ketiga yang selanjutnya memanjang, kemudian disokong teracak. Untuk menetapkan umur fosil dapat dilakukan dengan dua cara: secara langsung dan tak langsung. Secara langsung dengan menetapkan umur batuan tempat fosil ditemukan. Cara yang ini kurang valid. Secara tak langsung dengan carbon dating menggunakan isotop C14. Cara yang kedua ini lebih valid.

c. Adanya homologi organ pada berbagai jenis makhluk hidup

Organ-organ berbagai makhluk hidup yang mempunyai bentuk asal sama dan kemudian berubah struktur sehingga fungsinya berbeda disebut organ yang homolog. Homologi organ menunjukkan tingkat kekerabatan makhluk yang bersangkutan. Makin banyak organ yang homolog kemungkinan kekerabatannya makin dekat, yang artinya nenek moyangnya mungkin sama.

Homologi organ: perhatikan bahwa anggota gerak pada setiap makhluk memiliki bentuk berbeda, tetapi pada dasarnya memiliki bagian yang sama. Perbedaan ini disebabkan karena perbedaan fungsi. Contohnya: tangan manusia berfungsi untuk memegang adalah homolog dengan sirip depan paus yang digunakan untuk berenang, atau sayap kelelawar yang berguna untuk terbang homolog dengan tungkai depan kucing yang berguna untuk berjalan.

Lawan dari homolog adalah organ yang analog, yaitu organ-organ dari berbagai makhluk hidup yang fungsinya sama tanpa memperhatikan bentuk asalnya. Bisa juga diartikan organ-organ tubuh dari berbagai makhluk hidup yang fungsinya sama tetapi bentuk asalnya berbeda.

d. Studi perbandingan embriologi

Perkembangan embrio berbagai spesies yang termasuk kelas vertebrata menunjukkan adanya persamaan pada fase tertentu yakni pada fase morulla, blastula, dan gastrula/awal embrio. Hal ini menunjukkan adanya hubungan kekerabatan di antara hewan-hewan sesama vertebrata, yang mungkin pula mereka memiliki satu nenek moyang.

Ernst Haeckel menyatakan dalam hukum Rekapitulasi yang dikemukakannya bahwa ontogeni suatu organisme merupakan rekapitulasi (ulangan singkat) dari filogeni. Ontogeni adalah sejarah perkembangan individu mulai zigot sampai dewasa. Filogeni adalah sejarah perkembangan makhluk hidup dari bentuk sederhana sampai dengan bentuk yang paling sempurna (evolusi).

e. Studi perbandingan biokimia

Bila membandingkan makhluk hidup pada tingkat biokimia, ternyata hasilnya mendukung teori evolusi. Sebagai contoh, Hb manusia lebih mirip dengan simpanse atau gorila daripada dengan anjing atau cacing tanah. Tingkat kemiripan ini menunjukkan manusia lebih dekat kekerabatannya dengan simpanse atau gorila daripada dengan anjing atau cacing tanah. Tingkat kemiripan pada jaman sekarang tidak lagi dilakukan secara morfologi, tetapi dilakukan melalui kesamaan genetik. Analisis terhadap DNA dapat membuktikan kekerabatan antar makhluk hidup yang ada muka bumi.