Nationalgeographic.co.id—Bukanlah fenomena baru bahwa makhluk hidup terus menerus berevolusi sebagai respons terhadap perubahan lingkungan.
Namun, sebuah studi inovatif yang dipublikasikan pada tanggal 31 Desember 2024 dalam jurnal PNAS, mengungkap sebuah gagasan revolusioner: proses evolusi itu sendiri juga mengalami evolusi.
Konsep "evolvabilitas" evolusi, meskipun kontroversial dan sulit diukur, menjadi fokus utama penelitian ini. Evolvabilitas mengacu pada kemampuan sistem evolusioner untuk menghasilkan variasi genetik yang adaptif.
Kita telah lama mengamati bagaimana makhluk hidup beradaptasi dengan lingkungan mereka, contoh klasik adalah bakteri yang dengan cepat mengembangkan resistensi terhadap antibiotik.
Pertanyaan mendasar yang diajukan oleh studi ini adalah apakah proses adaptasi itu sendiri berubah seiring waktu, dan jika iya, faktor-faktor apa yang mendorong evolusi dari evolusi itu sendiri.
Dalam penelitian terbarunya, para ahli biologi mengajukan argumen menarik bahwa evolusi dapat menjadi semakin efisien dari waktu ke waktu. Peningkatan efisiensi ini terwujud melalui "penyesuaian halus" dalam respons populasi terhadap perubahan lingkungan, dengan catatan bahwa fluktuasi lingkungan tidak terjadi terlalu cepat.
Luis Zaman, seorang ahli biologi evolusi dari Universitas Michigan dan penulis utama penelitian ini, menyatakan di laman Live Science, "Kehidupan benar-benar sangat baik dalam memecahkan masalah."
Keanekaragaman hayati yang kita saksikan di sekitar kita, yang berasal dari nenek moyang yang sama, menunjukkan betapa kreatifnya evolusi. Zaman dan rekan-rekannya berhipotesis bahwa kemampuan evolusi untuk berinovasi mungkin merupakan sifat yang juga berevolusi.
Untuk menguji hipotesis ini, tim peneliti mengembangkan program komputer yang menyimulasikan organisme virtual yang hidup dalam lingkungan dengan sumber daya terbatas. Organisme-organisme ini dapat bertahan hidup dengan salah satu dari dua strategi makan yang saling eksklusif.
Dalam satu konfigurasi lingkungan, organisme dapat memperoleh nutrisi dari beri biru tetapi akan mati jika mengonsumsi beri merah. Dalam konfigurasi lingkungan yang berlawanan, beri merah menjadi sumber nutrisi, sementara beri biru menjadi beracun.
Populasi organisme virtual ini memiliki kemampuan untuk berevolusi dan mengkhususkan diri untuk memakan hanya satu jenis beri, tetapi tidak keduanya.
Baca Juga: Sains Menulis Ulang Sejarah Evolusi Manusia: Sosok Sampul 'Memburu Manusia Lain'
Para peneliti kemudian melakukan serangkaian eksperimen di mana mereka berulang kali mengubah kondisi lingkungan virtual, secara bergantian antara konfigurasi beri mana yang bergizi.
Melalui simulasi ini, mereka mengamati bahwa bentuk kehidupan virtual menjadi lebih cepat beradaptasi dengan kondisi lingkungan baru seiring waktu. Menariknya, peningkatan kecepatan adaptasi ini tidak terjadi ketika perubahan lingkungan terjadi terlalu cepat, yaitu ketika populasi tidak memiliki waktu yang cukup untuk berevolusi dalam satu generasi.
Namun, dalam jangka waktu yang lebih panjang, selama puluhan hingga ratusan generasi, kemampuan adaptasi populasi meningkat secara signifikan dan tetap pada tingkat yang tinggi.
Lebih lanjut lagi, Zaman mencatat bahwa "Begitu populasi mencapai tingkat evolvabilitas yang tinggi ini, kemampuan tersebut tampaknya tidak hilang oleh evolusi di masa depan."
Analisis lebih lanjut mengungkapkan bahwa evolvabilitas yang ditingkatkan ini disebabkan oleh dua pola utama: tingkat mutasi yang tinggi dan peningkatan jumlah mutasi menguntungkan dari waktu ke waktu.
Tingkat mutasi yang tinggi menyediakan variasi genetik yang lebih besar dalam populasi, yang memberi organisme lebih banyak peluang untuk beradaptasi dengan kondisi baru.
Sementara itu, peningkatan jumlah mutasi menguntungkan memungkinkan organisme untuk lebih efisien beradaptasi dengan jenis kondisi yang mungkin telah dihadapi oleh nenek moyang mereka.
Meskipun penelitian ini menggunakan organisme virtual yang sederhana, analog dengan mikroba yang bereproduksi dengan cepat, para peneliti berpendapat bahwa prinsip-prinsip evolusioner yang sama kemungkinan besar berlaku untuk bentuk kehidupan yang lebih kompleks.
Zaman dan timnya menyimpulkan bahwa, "Meskipun kami menggunakan sistem studi yang tidak alami, hasil kami memberikan wawasan berharga tentang bagaimana dan mengapa populasi di alam telah berevolusi tanpa henti."
