Apakah Kita Membutuhkan Teori Evolusi Baru?

BerandaEduApakah Kita Membutuhkan Teori Evolusi Baru?

Published:

JAKARTA, GESAHKITA COM—Gelombang baru ilmuwan berpendapat bahwa teori evolusi arus utama membutuhkan perbaikan segera. Lawan mereka telah menganggap mereka sebagai karier sesat dan konflik dapat menentukan masa depan biologi

Begitu tulis Stephen Buranyi menawali tulisnnya di laman The Guardian. Skedengarannya aneh, para ilmuwan masih belum mengetahui jawaban atas beberapa pertanyaan paling mendasar tentang bagaimana kehidupan di Bumi berevolusi.

Ambil contoh pada organ misalnya. Dari mana mereka berasal, tepatnya? Penjelasan biasa tentang bagaimana kita mendapatkan organ yang luar biasa rumit ini bersandar pada teori seleksi alam.

Anda mungkin ingat inti dari pelajaran biologi sekolah. Jika makhluk dengan penglihatan yang buruk kebetulan menghasilkan keturunan dengan penglihatan yang sedikit lebih baik, berkat mutasi acak, maka penglihatan yang lebih kecil itu memberi mereka lebih banyak kesempatan untuk bertahan hidup.

Semakin lama mereka bertahan, semakin besar kesempatan mereka untuk bereproduksi dan mewariskan gen yang melengkapi mereka dengan penglihatan yang sedikit lebih baik. Beberapa keturunan mereka mungkin, pada gilirannya, memiliki penglihatan yang lebih baik daripada orang tua mereka, sehingga kemungkinan mereka juga akan bereproduksi. Dan seterusnya.

Generasi demi generasi, dalam jangka waktu yang sangat lama, keuntungan kecil bertambah. Akhirnya, setelah beberapa ratus juta tahun, Anda memiliki makhluk yang dapat melihat sebaik manusia, atau kucing, atau burung hantu.

Ini adalah kisah dasar evolusi, seperti yang diceritakan dalam buku teks yang tak terhitung jumlahnya dan buku terlaris sains pop. Masalahnya, menurut semakin banyak ilmuwan, adalah bahwa hal itu sangat kasar dan menyesatkan.

Untuk satu hal, itu dimulai di tengah-tengah cerita, menerima begitu saja keberadaan sel, lensa, dan iris yang peka terhadap cahaya, tanpa menjelaskan dari mana asalnya. Ia juga tidak menjelaskan secara memadai bagaimana komponen-komponen yang begitu halus dan mudah rusak itu menyatu untuk membentuk satu organ. Dan bukan hanya mata yang diperjuangkan oleh teori tradisional. “Mata pertama, sayap pertama, plasenta pertama.

Bagaimana mereka muncul. Menjelaskan ini adalah motivasi dasar biologi evolusioner,” kata Armin Moczek, ahli biologi di Indiana University. “Namun, kami masih belum memiliki jawaban yang bagus. Gagasan klasik tentang perubahan bertahap ini, satu kecelakaan bahagia pada satu waktu, sejauh ini gagal total.”

Ada prinsip-prinsip inti evolusi tertentu yang tidak dipertanyakan secara serius oleh ilmuwan. Semua orang setuju bahwa seleksi alam berperan, seperti halnya mutasi dan kebetulan acak. Tetapi bagaimana tepatnya proses-proses ini berinteraksi dan apakah kekuatan-kekuatan lain mungkin juga bekerja – telah menjadi subyek perdebatan sengit.

“Jika kita tidak dapat menjelaskan berbagai hal dengan alat yang kita miliki saat ini,” kata ahli biologi Universitas Yale, Günter Wagner, “kita harus menemukan cara baru untuk menjelaskan.”

Pada tahun 2014, delapan ilmuwan mengambil tantangan ini, menerbitkan sebuah artikel di jurnal terkemuka Nature yang menanyakan “Apakah teori evolusi perlu dipikirkan ulang?” Jawaban mereka adalah: “Ya, segera.” Masing-masing penulis berasal dari subbidang ilmiah mutakhir, dari studi tentang cara organisme mengubah lingkungan mereka untuk mengurangi tekanan normal seleksi alam – pikirkan tentang berang-berang yang membangun bendungan – hingga penelitian baru yang menunjukkan bahwa modifikasi kimia ditambahkan ke DNA selama hidup kita dapat diwariskan kepada keturunan kita.

Para penulis menyerukan pemahaman baru tentang evolusi yang dapat memberi ruang bagi penemuan-penemuan semacam itu. Nama yang mereka berikan untuk kerangka kerja baru ini agak hambar – Extended Evolutionary Synthesis (EES) – tetapi proposal mereka, bagi banyak rekan ilmuwan, membara.

Pada tahun 2015, Royal Society di London setuju untuk menjadi tuan rumah Tren Baru dalam Evolusi, sebuah konferensi di mana beberapa penulis artikel akan berbicara di samping barisan ilmuwan terkemuka.

Tujuannya adalah untuk mendiskusikan “interpretasi baru, pertanyaan baru, struktur kausal baru untuk biologi”, salah satu penyelenggara mengatakan kepada saya. Tetapi ketika konferensi itu diumumkan, 23 rekan dari Royal Society, organisasi ilmiah tertua dan paling bergengsi di Inggris, menulis surat protes kepada presidennya saat itu, peraih Nobel Sir Paul Nurse.

“Fakta bahwa masyarakat akan mengadakan pertemuan yang memberi publik gagasan bahwa hal ini adalah arus utama adalah memalukan,” salah satu penandatangan mengatakan kepada saya. Perawat terkejut dengan reaksinya. “Mereka pikir saya memberikan terlalu banyak kredibilitas,” katanya kepada saya. Tapi, dia berkata: “Tidak ada salahnya mendiskusikan berbagai hal.”

Para ahli teori evolusi tradisional diundang, tetapi hanya sedikit yang muncul. Nick Barton, penerima medali Darwin-Wallace 2008, penghargaan tertinggi biologi evolusioner, mengatakan kepada saya bahwa dia “memutuskan untuk tidak pergi karena itu akan menambah lebih banyak bahan bakar untuk perusahaan aneh itu”. Ahli biologi berpengaruh Brian dan Deborah Charlesworth dari University of Edinburgh mengatakan kepada saya bahwa mereka tidak hadir karena mereka menemukan premis “menjengkelkan”.

Ahli teori evolusi Jerry Coyne kemudian menulis bahwa para ilmuwan di belakang EES bermain “revolusioner” untuk memajukan karir mereka sendiri. Satu makalah 2017bahkan menyarankan beberapa ahli teori di balik EES adalah bagian dari “kecenderungan pasca-kebenaran yang meningkat” dalam sains. Serangan pribadi dan sindiran terhadap para ilmuwan yang terlibat adalah “mengejutkan” dan “jelek”, kata seorang ilmuwan, yang tetap skeptis terhadap EES.

Apa yang menyebabkan keganasan serangan balik ini? Untuk satu hal, ini adalah pertarungan ide tentang nasib salah satu teori besar yang membentuk zaman modern. Tapi itu juga perjuangan untuk pengakuan dan status profesional, tentang siapa yang bisa memutuskan apa yang inti dan apa yang periferal disiplin.

“Masalah yang dipertaruhkan,” kata Arlin Stoltzfus, ahli teori evolusi di lembaga penelitian IBBR di Maryland, “adalah siapa yang akan menulis narasi besar biologi.” Dan di balik semua ini mengintai pertanyaan lain yang lebih dalam: apakah gagasan tentang kisah besar biologi adalah dongeng yang akhirnya harus kita tinggalkan.

Bdi balik pertempuran evolusi saat ini terletak mimpi yang hancur. Pada awal abad ke-20, banyak ahli biologi mendambakan teori pemersatu yang akan memungkinkan bidang mereka untuk bergabung dengan fisika dan kimia dalam kelompok ilmu mekanistik yang keras yang melucuti alam semesta menjadi seperangkat aturan unsur. Tanpa teori semacam itu, mereka khawatir biologi akan tetap menjadi sekumpulan sub-bidang yang rumit, dari zoologi hingga biokimia, di mana menjawab pertanyaan apa pun mungkin memerlukan masukan dan argumen dari sejumlah ahli yang bertikai.

Dari sudut pandang hari ini, tampak jelas bahwa teori evolusi Darwin – teori sederhana dan elegan yang menjelaskan bagaimana satu kekuatan, seleksi alam, membentuk seluruh perkembangan kehidupan di Bumi – akan memainkan peran sebagai pemersatu besar. Namun pada pergantian abad ke-20, empat dekade setelah penerbitan On the Origin of Species dan dua dekade setelah kematiannya, gagasan Darwin mengalami kemunduran. Koleksi ilmiah pada waktu itu membawa judul seperti The Death-bed of Darwinism.

Para ilmuwan tidak kehilangan minat pada evolusi, tetapi banyak yang menganggap penjelasan Darwin tentangnya tidak memuaskan. Salah satu masalah utama adalah bahwa ia tidak memiliki penjelasan tentang keturunan. Darwin telah mengamati bahwa, dari waktu ke waktu, makhluk hidup tampaknya berubah agar lebih sesuai dengan lingkungan mereka. Tapi dia tidak mengerti bagaimana perubahan menit ini diteruskan dari satu generasi ke generasi berikutnya.

Pada awal abad ke-20, penemuan kembali karya biarawan abad ke-19 dan bapak genetika, Gregor Mendel, mulai memberikan jawaban. Para ilmuwan yang bekerja di bidang baru genetika menemukan aturan yang mengatur keanehan hereditas. Tapi bukannya mengkonfirmasi teori Darwin, mereka malah memperumitnya.

Reproduksi tampaknya mencampurkan gen – unit misterius yang memprogram sifat fisik yang akhirnya kita lihat – dengan cara yang mengejutkan. Pikirkan bagaimana rambut merah seorang kakek, yang tidak ada pada putranya, mungkin muncul kembali pada cucunya. Bagaimana seleksi alam dimaksudkan untuk berfungsi ketika variasi-variasi kecilnya bahkan tidak dapat diturunkan secara andal dari induk ke keturunannya setiap saat?

Bahkan yang lebih tidak menyenangkan bagi para Darwinis adalah munculnya para “mutasionis” pada tahun 1910-an, sebuah sekolah ahli genetika yang eksponen bintangnya, Thomas Hunt Morgan, menunjukkan bahwa dengan membiakkan jutaan lalat buah – dan terkadang membumbui makanan mereka dengan unsur radioaktif radium – ia dapat menghasilkan sifat yang bermutasi, seperti warna mata baru atau anggota badan tambahan. Ini bukan variasi acak kecil di mana teori Darwin dibangun, tetapi perubahan dramatis yang tiba-tiba. Dan mutasi ini ternyata dapat diwariskan. Kaum mutasionis percaya bahwa mereka telah mengidentifikasi kekuatan kreatif kehidupan yang sebenarnya.

Tentu, seleksi alam membantu menghilangkan perubahan yang tidak sesuai, tetapi itu hanyalah editor yang membosankan untuk puisi mutasi yang flamboyan. “ Natura non facit saltum,” Darwin pernah menulis: “Alam tidak membuat lompatan.” Kaum mutasi memohon untuk berbeda.

Perselisihan tentang evolusi ini memiliki bobot perpecahan teologis. Yang dipertaruhkan adalah kekuatan yang mengatur semua ciptaan. Bagi para Darwinis khususnya, teori mereka adalah semua-atau-tidak sama sekali. Jika kekuatan lain, selain seleksi alam, juga dapat menjelaskan perbedaan yang kita lihat di antara makhluk hidup, tulis Darwin dalam On the Origin of Species, seluruh teori kehidupannya akan “benar-benar hancur”. Jika para ahli mutasi benar, alih-alih satu kekuatan yang mengatur semua perubahan biologis, para ilmuwan harus menggali jauh ke dalam logika mutasi. Apakah itu bekerja secara berbeda pada kaki dan paru-paru? Apakah mutasi pada katak bekerja secara berbeda dengan mutasi pada burung hantu atau gajah?

Pada tahun 1920, filsuf Joseph Henry Woodger menulis bahwa biologi mengalami “fragmentasi” dan “pembelahan” yang “tidak diketahui dalam sains yang terpadu dengan baik seperti, misalnya, kimia”. Kelompok-kelompok yang berbeda sering bermusuhan, katanya, dan tampaknya semakin memburuk. Tampaknya tak terelakkan bahwa ilmu kehidupan akan tumbuh semakin retak, dan kemungkinan bahasa yang sama akan hilang.

Ketika Darwinisme tampaknya akan terkubur, sekumpulan ahli statistik dan peternak hewan yang penasaran datang untuk merevitalisasinya. Pada tahun 1920-an dan 30-an, bekerja secara terpisah tetapi dalam korespondensi yang longgar, para pemikir seperti bapak statistik ilmiah Inggris, Ronald Fisher, dan peternak Amerika Sewall Wright, mengusulkan teori evolusi yang direvisi yang memperhitungkan kemajuan ilmiah sejak kematian Darwin tetapi masih berjanji untuk menjelaskan semua misteri kehidupan dengan beberapa aturan sederhana.

Pada tahun 1942, ahli biologi Inggris Julian Huxley menciptakan nama untuk teori ini: sintesis modern. Delapan puluh tahun kemudian, ia masih memberikan kerangka dasar untuk biologi evolusioner seperti yang diajarkan kepada jutaan anak sekolah dan mahasiswa setiap tahun. Sejauh seorang ahli biologi bekerja dalam tradisi sintesis modern, mereka dianggap “arus utama”; sejauh mereka menolaknya, mereka dianggap marjinal.

Terlepas dari namanya, itu sebenarnya bukan sintesis dari dua bidang, tetapi pembenaran salah satu dari yang lain. Dengan membangun model statistik populasi hewan yang memperhitungkan hukum genetika dan mutasi, para sintesis modern menunjukkan bahwa, dalam jangka waktu yang lama, seleksi alam masih berfungsi seperti yang diprediksi Darwin. Itu masih bos. Pada waktunya, mutasi terlalu jarang menjadi masalah, dan aturan hereditas tidak mempengaruhi keseluruhan kekuatan seleksi alam. Melalui proses bertahap, gen-gen dengan keunggulan dipertahankan dari waktu ke waktu, sementara gen-gen lain yang tidak memberikan keuntungan menghilang.

Alih-alih terjebak ke dalam dunia organisme individu yang berantakan dan lingkungan spesifiknya, para pendukung sintesis modern mengamati dari perspektif genetika populasi yang tinggi. Bagi mereka, kisah kehidupan pada akhirnya hanyalah kisah tentang kumpulan gen yang bertahan atau mati seiring waktu evolusi.

Sintesis modern tiba pada waktu yang tepat. Di luar kekuatan penjelasnya, ada dua alasan lebih lanjut – lebih bersifat historis, atau bahkan sosiologis, daripada ilmiah – mengapa ia lepas landas. Pertama, ketelitian matematis dari sintesis sangat mengesankan, dan tidak terlihat sebelumnya dalam biologi.

Seperti yang ditunjukkan oleh sejarawan Betty Smocovitis, ini membawa bidang ini lebih dekat ke “sains teladan” seperti fisika. Pada saat yang sama, tulis Smocovitis, ia berjanji untuk menyatukan ilmu kehidupan pada saat “proyek pencerahan” dari penyatuan ilmiah menjadi sangat populer. Pada tahun 1946, ahli biologi Ernst Mayr dan George Gaylord Simpson memulai Society for the Study of Evolution., sebuah organisasi profesional dengan jurnalnya sendiri, yang menurut Simpson akan menyatukan sub-bidang biologi pada “dasar yang sama dari studi evolusi”.

Ini semua mungkin, dia kemudian merenungkan , karena “kita tampaknya akhirnya memiliki teori terpadu […] yang mampu menghadapi semua masalah klasik sejarah kehidupan dan memberikan solusi kausalistik masing-masing.”

Ini adalah saat ketika biologi naik ke statusnya sebagai ilmu utama. Departemen universitas sedang terbentuk, dana mengalir masuk, dan ribuan ilmuwan baru yang terakreditasi membuat penemuan-penemuan yang mendebarkan. Pada tahun 1944, ahli biologi Kanada-Amerika Oswald Avery dan rekan-rekannya telah membuktikan bahwa DNA adalah substansi fisik gen dan keturunan, dan pada tahun 1953 James Watson dan Francis Crick – sangat bergantung pada pekerjaan dari Rosalind Franklin dan ahli kimia Amerika Linus Pauling – memetakan struktur heliks gandanya.

Sementara informasi menumpuk pada tingkat yang tidak dapat dicerna sepenuhnya oleh ilmuwan, dentuman stabil dari sintesis modern mengalir melalui semuanya. Teori tersebut menyatakan bahwa, pada akhirnya, gen membangun segalanya, dan seleksi alam meneliti setiap bagian kehidupan untuk mendapatkan keuntungan. Apakah Anda sedang melihat ganggang mekar di kolam atau ritual kawin merak, itu semua bisa dipahami sebagai seleksi alam yang melakukan pekerjaannya pada gen. Dunia kehidupan tiba-tiba bisa tampak sederhana kembali.

Pada tahun 1959, ketika Universitas Chicago mengadakan konferensi merayakan seratus tahun penerbitan On the Origin of Species, para sintesis modern berjaya. Tempat-tempat itu penuh sesak dan wartawan surat kabar nasional mengikuti prosesnya. (Ratu Elizabeth diundang, tetapi mengirimkan permintaan maafnya.) Huxley mengatakan bahwa “ini adalah salah satu kesempatan publik pertama di mana secara terus terang dihadapi bahwa semua aspek realitas tunduk pada evolusi”.

Namun segera, sintesis modern akan mendapat serangan dari para ilmuwan di dalam departemen yang telah dibantu oleh teori tersebut.

Fsejak awal, selalu ada pembangkang. Pada tahun 1959, ahli biologi perkembangan CH Waddington menyesalkan bahwa sintesis modern telah mengesampingkan teori-teori berharga demi “penyederhanaan drastis yang dapat membawa kita ke gambaran yang salah tentang bagaimana proses evolusi bekerja”. Secara pribadi, dia mengeluh bahwa siapa pun yang bekerja di luar “garis partai” evolusioner baru – yaitu, siapa pun yang tidak menganut sintesis modern – dikucilkan.

Kemudian muncul serangkaian temuan baru yang menghancurkan yang mempertanyakan fondasi teori tersebut. Penemuan ini, yang dimulai pada akhir tahun 60-an, berasal dari ahli biologi molekuler. Sementara para ahli sintesis modern memandang kehidupan seolah-olah melalui teleskop, mempelajari perkembangan populasi besar dalam waktu yang sangat lama, para ahli biologi molekuler melihat melalui mikroskop, dengan fokus pada molekul individu. Dan ketika mereka melihat, mereka menemukan bahwa seleksi alam bukanlah kekuatan mahakuasa seperti yang diperkirakan banyak orang.

Mereka menemukan bahwa molekul dalam sel kita – dan dengan demikian urutan gen di belakangnya – bermutasi dengan kecepatan yang sangat tinggi. Ini tidak terduga, tetapi tidak selalu merupakan ancaman bagi teori evolusi arus utama. Menurut sintesis modern, bahkan jika mutasi ternyata umum, seleksi alam akan, dari waktu ke waktu, masih menjadi penyebab utama perubahan, melestarikan mutasi yang berguna dan membuang yang tidak berguna.

Tapi bukan itu yang terjadi. Gen berubah – yaitu, berevolusi – tetapi seleksi alam tidak berperan. Beberapa perubahan genetik dipertahankan tanpa alasan selain dari kebetulan. Seleksi alam sepertinya tertidur di belakang kemudi.

Ahli biologi evolusioner tercengang. Pada tahun 1973, David Attenborough mempresentasikan sebuah film dokumenter BBC yang mencakup wawancara dengan salah satu sintesis modern terkemuka, Theodosius Dobzhansky. Dia tampak putus asa pada “evolusi non-Darwinian” yang sekarang diusulkan beberapa ilmuwan. “Jika demikian, evolusi hampir tidak memiliki arti apa pun, dan tidak akan mengarah ke mana pun secara khusus,” katanya.

“Ini bukan hanya pertengkaran di antara para spesialis. Bagi seorang pria yang mencari makna keberadaannya, evolusi melalui seleksi alam masuk akal.” Di mana dulu orang-orang Kristen mengeluh bahwa teori Darwin membuat hidup tidak berarti, sekarang para Darwinis mengajukan keluhan yang sama kepada para ilmuwan yang menentang Darwin.

Serangan lain terhadap ortodoksi evolusioner menyusul. Ahli paleontologi berpengaruh Stephen Jay Gould dan Niles Eldredge berargumen bahwa catatan fosil menunjukkan evolusi sering terjadi dalam ledakan yang singkat dan terkonsentrasi; itu tidak harus lambat dan bertahap. Ahli biologi lain hanya menemukan bahwa sintesis modern memiliki sedikit relevansi dengan pekerjaan mereka.

Ketika studi tentang kehidupan semakin kompleks, sebuah teori yang didasarkan pada gen mana yang dipilih di berbagai lingkungan mulai tampak tidak penting. Itu tidak membantu menjawab pertanyaan seperti bagaimana kehidupan muncul dari laut, atau bagaimana organ kompleks, seperti plasenta, berkembang. Menggunakan lensa sintesis modern untuk menjelaskan yang terakhir, kata ahli biologi perkembangan Yale Günter Wagner, akan “seperti menggunakan termodinamika untuk menjelaskan cara kerja otak”. (Hukum termodinamika,

Sama seperti yang ditakuti, medan terbelah. Pada tahun 70-an, ahli biologi molekuler di banyak universitas terkelupas dari departemen biologi untuk membentuk departemen dan jurnal tersendiri. Beberapa di sub-bidang lain, seperti paleontologi dan biologi perkembangan, juga hanyut. Namun bidang terbesar dari semuanya, biologi evolusioner arus utama, terus berlanjut seperti sebelumnya.

Cara para juara sintesis modern – yang pada titik ini mendominasi departemen biologi universitas – menangani temuan baru yang berpotensi mengganggu kestabilan adalah dengan mengakui bahwa proses seperti itu kadang-kadang terjadi (subteks: jarang), berguna bagi beberapa spesialis (subteks: yang tidak jelas), tetapi tidak secara mendasar mengubah pemahaman dasar biologi yang diturunkan dari sintesis modern (subteks: jangan khawatir, kita bisa melanjutkan seperti sebelumnya). Pendeknya,

Hari ini, sintesis modern “tetap, mutatis mutandis , inti dari biologi evolusioner modern” tulis ahli teori evolusi Douglas Futuyma dalam makalah tahun 2017mempertahankan pandangan mainstream. Versi teori saat ini memungkinkan beberapa ruang untuk mutasi dan peluang acak, tetapi masih memandang evolusi sebagai kisah gen yang bertahan dalam populasi besar. Mungkin perubahan terbesar dari hari-hari kejayaan teori di abad pertengahan adalah bahwa klaimnya yang paling ambisius – bahwa hanya dengan memahami gen dan seleksi alam, kita dapat memahami semua kehidupan di bumi – telah dibatalkan, atau sekarang dibebani dengan peringatan dan pengecualian.

Pergeseran ini terjadi dengan sedikit gembar-gembor. Ide-ide teori masih tertanam kuat di lapangan, namun tidak ada perhitungan formal dengan kegagalan atau perpecahan yang terjadi. Bagi para pengkritiknya, sintesis modern menempati posisi yang mirip dengan seorang presiden yang mengingkari janji kampanye – ia gagal memenuhi seluruh koalisinya, tetapi tetap menjabat, memegang tuas kekuasaan,

Brian dan Deborah Charlesworth dianggap oleh banyak orang sebagai imam besar dari tradisi yang diturunkan dari sintesis modern. Mereka adalah pemikir terkemuka, yang telah banyak menulis tentang teori-teori baru dalam biologi evolusioner, dan mereka tidak percaya bahwa revisi radikal diperlukan. Beberapa berpendapat bahwa mereka terlalu konservatif, tetapi mereka bersikeras bahwa mereka hanya berhati-hati – berhati-hati dalam membongkar kerangka kerja yang telah dicoba dan diuji demi teori yang kurang bukti. Mereka tertarik pada kebenaran mendasar tentang evolusi, tidak menjelaskan setiap hasil yang beragam dari proses tersebut.

“Kami di sini bukan untuk menjelaskan belalai gajah, atau punuk unta. Jika penjelasan seperti itu mungkin terjadi, ”kata Brian Charlesworth kepada saya. Sebaliknya, katanya, teori evolusi harus bersifat universal, dengan fokus pada sejumlah kecil faktor yang berlaku pada bagaimana setiap makhluk hidup berkembang. “Sangat mudah untuk terpaku pada ‘Anda belum menjelaskan mengapa sistem tertentu bekerja seperti itu’. Tapi kita tidak perlu tahu,” kata Deborah kepada saya. Bukannya pengecualian itu tidak menarik; hanya saja mereka tidak terlalu penting.

Kevin Laland, ilmuwan yang mengorganisir konferensi Royal Society yang kontroversial, percaya bahwa inilah saatnya bagi para pendukung sub-bidang evolusi yang terabaikan untuk bersatu. Laland dan rekan-rekan pendukungnya dari Extended Evolutionary Synthesis, EES, menyerukan cara berpikir baru tentang evolusi – yang dimulai bukan dengan mencari penjelasan paling sederhana, atau yang universal, tetapi kombinasi pendekatan apa yang menawarkan penjelasan terbaik untuk biologi. pertanyaan utama. Pada akhirnya, mereka ingin sub-bidang mereka – plastisitas, perkembangan evolusioner, epigenetik, evolusi budaya – tidak hanya diakui, tetapi diformalkan dalam kanon biologi.

Ada beberapa penghasut di antara kelompok ini. Ahli genetika Eva Jablonka telah memproklamirkan dirinya sebagai neo-Lamarckist, setelah Jean-Baptiste Lamarck, pempopuler ide-ide warisan pra-Darwinian abad ke-19, yang sering dianggap sebagai lelucon dalam sejarah sains. Sementara itu, ahli fisiologi Denis Noble telah menyerukan “revolusi” melawan teori evolusi tradisional. Tetapi Laland, seorang penulis utama di banyak makalah gerakan, menegaskan bahwa mereka hanya ingin memperluas definisi evolusi saat ini. Mereka adalah reformis, bukan revolusioner.

Kasus EES bertumpu pada klaim sederhana: dalam beberapa dekade terakhir, kami telah belajar banyak hal luar biasa tentang alam – dan hal-hal ini harus diberi ruang dalam teori inti biologi. Salah satu bidang penelitian terbaru yang paling menarik dikenal sebagai plastisitas, yang telah menunjukkan bahwa beberapa organisme memiliki potensi untuk beradaptasi lebih cepat dan lebih radikal daripada yang pernah diperkirakan sebelumnya. Deskripsi plastisitas mengejutkan, mengingatkan pada jenis transformasi liar yang mungkin Anda harapkan akan ditemukan dalam buku komik dan film fiksi ilmiah.

Emily Standen adalah seorang ilmuwan di Universitas Ottawa, yang mempelajari Polypterus senegalus, AKA bichir Senegal, ikan yang tidak hanya memiliki insang tetapi juga paru-paru primitif. Polipterus biasa dapat menghirup udara di permukaan, tetapi mereka “lebih puas” hidup di bawah air, katanya. Tetapi ketika Standen mengambil Polypterus yang telah menghabiskan beberapa minggu pertama kehidupan mereka di air, dan kemudian membesarkan mereka di darat, tubuh mereka mulai segera berubah.

Tulang-tulang di siripnya memanjang dan menjadi lebih tajam, mampu menarik mereka di sepanjang tanah kering dengan bantuan soket sendi yang lebih lebar dan otot yang lebih besar. Leher mereka melunak. Paru-paru primordial mereka berkembang dan organ-organ mereka yang lain bergeser untuk mengakomodasi mereka. Seluruh penampilan mereka berubah. “Mereka menyerupai spesies transisi yang Anda lihat dalam catatan fosil, di tengah antara laut dan darat,” kata Standen kepada saya.

Menurut teori evolusi tradisional, perubahan semacam ini membutuhkan waktu jutaan tahun. Tetapi, kata Armin Moczek, seorang pendukung sintesis yang diperluas, bichir Senegal “beradaptasi dengan tanah dalam satu generasi”. Dia terdengar hampir bangga dengan ikan itu.

Bidang keahlian Moczek sendiri adalah kumbang kotoran, spesies plastik lain yang luar biasa. Di lingkungan yang dingin, kumbang kotoran akan menumbuhkan sayap yang lebih besar untuk menjangkau lebih jauh untuk makanan; dalam yang hangat, tubuh yang lebih bulat dan perut untuk ngarai lokal.

Hal penting tentang pengamatan ini, yang menantang pemahaman tradisional tentang evolusi, adalah bahwa semua perkembangan mendadak ini berasal dari gen dasar yang sama. Gen spesies tidak perlahan diasah, dari generasi ke generasi. Sebaliknya, selama perkembangan awal ia memiliki potensi untuk tumbuh dalam berbagai cara, memungkinkannya bertahan dalam situasi yang berbeda.

“Kami percaya ini ada di mana-mana di seluruh spesies,” kata David Pfennig dari University of North Carolina di Chapel Hill. Dia bekerja pada katak spadefoot, amfibi seukuran mobil Kotak korek api. Spadefoot biasanya omnivora, tapi berudu spadefoot dibesarkan hanya pada daging tumbuh gigi yang lebih besar, rahang lebih kuat, dan kuat, usus lebih kompleks. Tiba-tiba, mereka menyerupai karnivora yang kuat, memakan krustasea yang kuat, dan bahkan berudu lainnya.

Plastisitas tidak membatalkan gagasan perubahan bertahap melalui pemilihan perubahan kecil, tetapi ia menawarkan sistem evolusioner lain dengan logikanya sendiri yang bekerja bersama. Untuk beberapa peneliti, bahkan mungkin memegang jawaban atas pertanyaan menjengkelkan hal baru biologis: mata pertama, sayap pertama. “Plastisitas mungkin yang memicu bentuk dasar dari sifat baru,” kata Pfennig.

Plastisitas diterima dengan baik dalam biologi perkembangan, dan perintis teori Mary Jane West-Eberhard mulai membuat kasus bahwa itu adalah kekuatan inti evolusi di awal 00-an. Namun, bagi para ahli biologi di banyak bidang lain, hal ini hampir tidak diketahui. Sarjana yang memulai pendidikan mereka tidak mungkin mendengar apa-apa tentang itu, dan itu masih harus membuat banyak tanda dalam penulisan sains populer.

Biologi penuh dengan teori seperti ini. Kepentingan lain dari EES termasuk warisan ekstra-genetik, yang dikenal sebagai epigenetik. Ini adalah gagasan bahwa sesuatu – katakanlah cedera psikologis, atau penyakit – yang dialami oleh orang tua menempelkan molekul kimia kecil ke DNA mereka yang diulang pada anak-anak mereka. Hal ini telah terbukti terjadi pada beberapa hewan di beberapa generasi, dan menyebabkan kontroversi ketika diusulkan sebagai penjelasan untuk trauma antargenerasi pada manusia.

Pendukung EES lainnya melacak warisan hal-hal seperti budaya – seperti ketika kelompok lumba-lumba berkembang dan kemudian saling mengajarkan teknik berburu baru– atau komunitas mikroba bermanfaat dalam usus hewan atau akar tumbuhan, yang cenderung dan diturunkan dari generasi ke generasi seperti alat. Dalam kedua kasus tersebut, para peneliti berpendapat bahwa faktor-faktor ini mungkin mempengaruhi evolusi cukup untuk menjamin peran yang lebih sentral. Beberapa dari ide-ide ini telah menjadi mode sebentar, tetapi tetap diperdebatkan. Yang lain telah duduk selama beberapa dekade, menawarkan wawasan mereka kepada sekelompok kecil spesialis dan bukan orang lain. Sama seperti pada pergantian abad ke-20, bidang ini dibagi menjadi ratusan sub-bidang, masing-masing hampir tidak menyadari sisanya.

Bagi grup EES, ini adalah masalah yang harus segera dipecahkan – dan satu-satunya solusi adalah teori pemersatu yang lebih luas. Para ilmuwan ini ingin memperluas penelitian mereka dan mengumpulkan data untuk menyangkal keraguan mereka. Namun mereka juga sadar bahwa hasil logging dalam literatur mungkin tidak cukup. “Bagian dari sintesis modern tertanam kuat di seluruh komunitas ilmiah, dalam jaringan pendanaan, posisi, jabatan profesor,” kata Gerd B Müller, kepala Departemen Biologi Teoritis di universitas Wina dan pendukung utama EES. “Ini seluruh industri.”

Sintesis modern adalah peristiwa seismik yang bahkan ide-idenya yang sama sekali salah membutuhkan waktu hingga setengah abad untuk dikoreksi. Kaum mutasionis terkubur sedemikian rupa sehingga bahkan setelah puluhan tahun membuktikan bahwa mutasi sebenarnya adalah bagian penting dari evolusi, ide-ide mereka masih dianggap dengan kecurigaan. Baru-baru ini pada tahun 1990, salah satu buku teks evolusi universitas yang paling berpengaruh dapat mengklaim bahwa “peran mutasi baru tidak langsung signifikan” – sesuatu yang sangat sedikit ilmuwan saat itu, atau sekarang, benar-benar percaya. Perang ide tidak dimenangkan dengan ide saja.

Untuk melepaskan biologi dari warisan sintesis modern, jelas Massimo Pigliucci, mantan profesor evolusi di Stony Brook University di New York, Anda memerlukan serangkaian taktik untuk memicu perhitungan: “Persuasi, siswa yang mengambil ide-ide ini, mendanai, posisi profesor.” Anda membutuhkan hati dan juga pikiran. Selama Q&A dengan Pigliucci di sebuah konferensi pada tahun 2017, salah satu anggota audiens berkomentar bahwa ketidaksepakatan antara pendukung EES dan ahli biologi yang lebih konservatif terkadang lebih terlihat seperti perang budaya daripada perselisihan ilmiah. Menurut seorang peserta, “Pigliucci pada dasarnya berkata: ‘Tentu, ini adalah perang budaya, dan kami akan memenangkannya,’ dan separuh ruangan bersorak.”

Bagi beberapa ilmuwan, bagaimanapun, pertempuran antara tradisionalis dan sintesis diperpanjang adalah sia-sia. Tidak hanya tidak mungkin untuk memahami biologi modern, kata mereka, itu tidak perlu. Selama dekade terakhir, ahli biokimia berpengaruh Ford Doolittle telah menerbitkan esai yang menyangkal gagasan bahwa ilmu kehidupan membutuhkan kodifikasi. “Kita tidak membutuhkan sintesis baru yang buruk. Kami bahkan tidak benar-benar membutuhkan sintesis lama,” katanya.

Apa yang diinginkan oleh Doolittle dan para ilmuwan yang berpikiran sama adalah lebih radikal: matinya teori-teori besar sepenuhnya. Mereka melihat proyek pemersatu seperti itu sebagai kesombongan abad pertengahan – bahkan modernis, yang tidak memiliki tempat di era sains postmodern.

Gagasan bahwa mungkin ada teori evolusi yang koheren adalah “sebuah artefak tentang bagaimana biologi berkembang pada abad ke-20, mungkin berguna pada saat itu,” kata Doolittle. “Tapi tidak sekarang.” Melakukan yang benar menurut Darwin bukan tentang menghormati semua idenya, katanya, tetapi membangun wawasannya bahwa kita dapat menjelaskan bagaimana bentuk kehidupan sekarang datang dari yang lalu dengan cara baru yang radikal.

Doolittle dan sekutunya, seperti ahli biologi komputasi Arlin Stoltzfus, adalah keturunan ilmuwan yang menantang sintesis modern dari akhir 60-an dan seterusnya dengan menekankan pentingnya keacakan dan mutasi .. Superstar saat ini dari pandangan ini, yang dikenal sebagai evolusi netral, adalah Michael Lynch, ahli genetika di University of Arizona. Lynch bersuara lembut dalam percakapan, tetapi luar biasa garang dalam apa yang oleh para ilmuwan disebut “sastra”. Buku-bukunya menentang para ilmuwan yang menerima status quo dan gagal menghargai matematika ketat yang mendasari karyanya.

“Bagi sebagian besar ahli biologi, evolusi tidak lebih dari seleksi alam,” tulisnya pada tahun 2007. “Penerimaan samar ini […] telah menyebabkan banyak pemikiran yang ceroboh, dan mungkin merupakan alasan utama mengapa evolusi dipandang sebagai ilmu pengetahuan lunak oleh sebagian besar masyarakat.” (Lynch juga bukan penggemar EES. Jika itu terserah dia, biologi akan lebih reduktif daripada yang dibayangkan oleh para sintesis modern.)

Apa yang telah ditunjukkan Lynch, selama dua dekade terakhir, adalah bahwa banyak cara kompleks DNA diatur dalam sel kita mungkin terjadi secara acak. Seleksi alam telah membentuk dunia kehidupan, katanya, tetapi juga memiliki semacam penyimpangan kosmik tak berbentuk yang dapat, dari waktu ke waktu, menyusun keteraturan dari kekacauan. Ketika saya berbicara dengan Lynch, dia mengatakan bahwa dia akan terus memperluas karyanya ke sebanyak mungkin bidang biologi – melihat sel, organ, bahkan seluruh organisme – untuk membuktikan bahwa proses acak ini bersifat universal.

Seperti banyak argumen yang memecah belah ahli biologi evolusioner hari ini, ini menjadi masalah penekanan. Ahli biologi yang lebih konservatif tidak menyangkal bahwa proses acak terjadi, tetapi percaya bahwa mereka jauh lebih penting daripada yang dipikirkan Doolittle atau Lynch.

Apakah bisnis penerbitan ilmiah yang sangat menguntungkan itu buruk bagi sains?

Ahli biologi komputasi Eugene Koonin berpikir orang harus terbiasa dengan teori yang tidak cocok satu sama lain. Unifikasi adalah fatamorgana. “Menurut pandangan saya, tidak ada – tidak mungkin – teori evolusi tunggal,” katanya kepada saya. “Tidak mungkin ada satu teori tentang segalanya. Bahkan fisikawan tidak memiliki teori tentang segalanya.”

Ini benar. Fisikawan setuju bahwa teori mekanika kuantum berlaku untuk partikel yang sangat kecil, dan teori relativitas umum Einstein berlaku untuk partikel yang lebih besar. Namun kedua teori tersebut tampak tidak cocok. Di akhir hidupnya, Einstein berharap menemukan cara untuk menyatukan mereka. Dia meninggal tidak berhasil. Dalam beberapa dekade berikutnya, fisikawan lain mengambil tugas yang sama, tetapi kemajuan terhenti, dan banyak yang percaya bahwa itu mungkin mustahil. Jika Anda bertanya kepada fisikawan hari ini tentang apakah kita memerlukan teori pemersatu, mereka mungkin akan memandang Anda dengan bingung. Apa gunanya, mereka mungkin bertanya. Lapangan bekerja, pekerjaan berlanjut.

Sumber The Guardian

Alih bahasa gesahkita

Berita Terbaru

selamat hari raya idul adha selamat hari raya idul adha selamat hari raya idul adha selamat hari raya idul adha selamat hari raya idul adha selamat hari raya idul adha selamat hari raya idul adha selamat hari raya idul adha selamat hari raya idul adha

Jendela Sastra