Catatan Pinggir Filsafat (34)

Mutasi, Seleksi Alam, dan Evolusi

Teori Evolusi melalui seleksi alam pertama kali dirumuskan dalam buku Charles Darwin " On the Origin of Species " yang diterbitkan pada tahun 1859. Dalam bukunya, Darwin menjelaskan bagaimana organisme berevolusi dari generasi ke generasi melalui pewarisan sifat fisik atau perilaku, seperti yang dijelaskan oleh National Geographic . Teori ini dimulai dengan premis bahwa dalam suatu populasi, terdapat variasi sifat, seperti bentuk paruh salah satu burung kutilang Galapagos yang diteliti Darwin. 

Charles Darwin dan Alfred Wallace adalah dua penemu seleksi alam (Darwin & Wallace 1858), namun di antara keduanya, Darwin adalah ahli teori utama gagasan tersebut, yang karyanya paling terkenal mengenai topik ini adalah On the Origin of Species ( Darwin 1859). Bagi Darwin, seleksi alam adalah proses yang berlarut-larut dan rumit yang melibatkan berbagai sebab yang saling berhubungan. Seleksi alam memerlukan variasi populasi organisme. Agar proses tersebut dapat berjalan, setidaknya sebagian dari variasi tersebut harus dapat diwariskan dan diwariskan kepada keturunan organisme melalui cara tertentu. Variasi tersebut dipengaruhi oleh perjuangan untuk eksistensi, sebuah proses yang pada dasarnya "memilih" variasi-variasi yang kondusif bagi kelangsungan hidup dan reproduksi para pembawa variasi tersebut.

 Sama seperti para peternak yang memilih hewan mana yang akan dikembangbiakkan dan dengan demikian menciptakan berbagai ras anjing, merpati, dan sapi peliharaan, alam secara efektif "memilih" hewan mana yang akan berkembang biak dan menciptakan perubahan evolusioner seperti yang dilakukan oleh para peternak. "Seleksi" alami seperti itu, seleksi alam, terjadi sebagai akibat dari perjuangan untuk eksistensi dan, dalam kasus populasi seksual, perjuangan untuk mendapatkan kesempatan kawin. Perjuangan itu sendiri merupakan hasil dari pengendalian terhadap peningkatan geometrik populasi yang akan terjadi jika tidak ada pengendalian. Semua populasi, bahkan populasi yang berkembang biak dengan lambat seperti gajah, akan bertambah besar karena tidak adanya pembatasan pertumbuhan yang disebabkan oleh alam. Pemeriksaan ini mempunyai bentuk yang berbeda-beda pada populasi yang berbeda.

 Keterbatasan tersebut dapat berupa terbatasnya persediaan makanan, terbatasnya tempat bersarang, predasi, penyakit, kondisi iklim yang keras, dan masih banyak lagi. Dengan satu atau lain cara, hanya beberapa calon reproduksi dalam populasi alami yang benar-benar bereproduksi, sering kali karena yang lain mati sebelum dewasa. Karena adanya variasi di antara calon pereproduksi, beberapa kandidat memiliki peluang lebih besar untuk dijadikan sampel pereproduksi sebenarnya dibandingkan kandidat lainnya. Jika variasi tersebut dapat diwariskan, maka keturunan dari orang-orang yang memiliki sifat "menguntungkan" kemungkinan besar akan menghasilkan lebih banyak keturunan lagi. 

Jika kita menggunakan salah satu contoh Darwin, serigala dengan kaki yang sangat panjang sehingga memungkinkan mereka berlari lebih cepat akan lebih mungkin menangkap mangsa sehingga terhindar dari kelaparan sehingga menghasilkan keturunan dengan kaki yang sangat panjang sehingga mereka, pada gilirannya, dapat berkembang biak dan berkembang biak. menghasilkan lebih banyak lagi keturunan berkaki panjang, dan seterusnya. Melalui proses berulang ini, suatu sifat yang mendukung reproduksi yang awalnya ditemukan pada satu atau beberapa anggota populasi akan menyebar ke seluruh populasi.

Sistem yang kompleks adalah jaringan elemen yang berinteraksi satu sama lain untuk mencapai tujuan bersama. Masing-masing elemen ini sendiri dapat menjadi jaringan sub-elemen, sehingga membentuk suatu hierarki. Hal ini berbeda dengan rantai sebab dan akibat yang tindakannya bersifat satu arah.

Sistem paling kompleks yang dikenal dalam sains adalah sistem biologis kita memiliki sel-sel yang membentuk jaringan yang membangun organ, dikendalikan oleh sistem saraf yang kompleks dan otak yang mampu berpikir abstrak dan logis. Sel-sel kita diganti secara berkala, namun kita tetap sama, atau berubah dengan cara yang sama.

Sistem yang kompleks bersifat non-linier, yang secara umum berarti kita tidak dapat memprediksi perilaku keseluruhan hanya dengan mengetahui bagian-bagiannya saja sebuah contoh betapa tidak dapat diandalkannya ukuran kedekatan perbedaan genom suatu spesies. Berbagi 95-98% gen yang sama tidak menghasilkan 95-98% kedekatan antara manusia dan simpanse. Penelitian telah menunjukkan seperlima gen umum manusia dan simpanse berperilaku berbeda. Gen membentuk jaringan interaksi yang berbeda pada manusia dan simpanse. Struktur ternyata lebih penting dibandingkan komposisi. 

Oleh karena itu, rumus untuk menghitung jarak genetik jauh lebih kompleks daripada perbandingan sederhana gen-gen umum. Sistem yang kompleks dicirikan oleh ketidakmungkinan membedakan sebab dan akibat, karena adanya loop tertutup antara berbagai elemen. Banyak dari mereka, misalnya biologis, dicirikan oleh kemampuan beradaptasi perubahan struktur, elemen, komplikasi sebagai akibat dari pengaruh eksternal untuk menjaga keseimbangan. Contohnya adalah respon adaptif tubuh saat mengangkat beban meningkatkan massa dan kekuatan otot, memperkuat tulang dan tendon sebagai respon terhadap stres. Ketidaklinieran sistem dinyatakan dalam kenyataan tekanan yang terlalu sedikit atau terlalu banyak tidak mengarah pada adaptasi, dan dalam kasus kedua mungkin terjadi hilangnya kekuatan dan massa, yang disebut latihan berlebihan. 

Menghentikan proses pelatihan dalam hal ini menyebabkan kompensasi berlebihan dalam pemulihan dan peningkatan kekuatan dan massa. Contoh lainnya adalah efek diet terhadap penurunan berat badan jika pembatasan kalori tinggi setelah periode awal penurunan berat badan, tubuh mengurangi pengeluaran energi untuk beradaptasi dengan pembatasan tersebut dan penurunan berat badan terhenti. Menghentikan diet kemudian mengarah pada apa yang disebut efek yo-yo karena berkurangnya konsumsi energi dan pengisian ulang. Sistem nonlinier adalah contoh situasi di mana besarnya dampak masukan (jumlah kalori, stres) menghasilkan respons yang berbeda dan tidak jelas secara mendasar.

Bagaimana sistem yang kompleks berkembang? Menurut hukum materialisme dialektis " akumulasi bertahap dan kuantitatif yang mengarah pada perubahan kualitatif yang tiba-tiba ", didorong oleh kebetulan melalui seleksi alam dan transisi fase.

Mutasi acak pada gen individu menyebabkan variasi antar individu yang dipengaruhi oleh gabungan peristiwa acak dari dunia luar (seperti bencana alam) dan penyebab deterministik (mutasi yang membuat kijang lebih cepat meningkatkan peluangnya untuk melarikan diri dari predator). Eksternalitas ini menghilangkan sebagian populasi sebelum mereka dapat mewariskan gennya.

Penumpahan yang tidak layak meningkatkan kebugaran generasi berikutnya. Ini adalah bagaimana bakteri resisten muncul, misalnya. Keunikan dari proses ini adalah ini bukanlah perbaikan linier, karena ada kemungkinan dalam jangka pendek populasi mengembangkan kualitas yang mengurangi adaptasinya, namun seiring berjalannya waktu fluktuasi ini akan mereda.

Cuaca adalah pemain besar dalam tim alami. Ini mengubah mutasi gen yang heterogen dari kebisingan menjadi informasi. Chronos, yang memakan anak-anaknya, menelan beberapa lebih awal dari yang lain. Yang terakhir ini meninggalkan keturunan dan siklus tersebut berulang terus menerus tanpa henti.

Waktu merupakan kunci untuk memahami konservatisme baik sebagai pandangan dunia politik maupun, secara lebih umum, sebagai strategi pengambilan keputusan dalam kondisi risiko dan ketidakpastian. "Segala sesuatu ada pada waktunya" adalah preferensi yang akurat untuk tim ide yang alami. "Waktu akan memberitahu" merupakan konsep kunci dalam analisis deret waktu, dalam pengambilan keputusan, karena kesadaran akan pengaruh lingkungan eksternal dan adanya efek acak.

Peran seleksi alam dalam penciptaan barang tahan lama terlihat dalam apa yang disebut Efek Lindy, yang menyatakan masa depan barang tahan lama seperti teknologi atau ide sebanding dengan umurnya saat ini. Semakin lama sebuah ide beredar, semakin lama pula kemungkinan ide tersebut bertahan. Buku yang telah dicetak ulang selama ratusan tahun kemungkinan besar akan bertahan hingga ratusan tahun lebih. Hal yang sama terjadi pada ide-ide seperti sepeda atau sepatu, sedangkan penggantinya yang terbaru dan paling modern memiliki umur yang pendek.

Aset abadi serupa adalah informasi genetik yang diturunkan dari generasi ke generasi dalam suatu spesies semakin tua suatu spesies, semakin lama pula ia diharapkan dapat bertahan hidup. Persentase kematian terbesar terjadi pada tahap awal pengembangan sistem yang kompleks, baik biologis maupun manusia -- seperti usaha kecil.

Seleksi alam) berhubungan langsung dengan konsep antikerapuhan, yaitu kemampuan suatu sistem untuk mendapatkan keuntungan dari keacakan, guncangan, tekanan eksternal, dll. Dalam hal ini, pemicu stres eksternal mengungkapkan cacat internal pada sebagian populasi, yang punah dan sisanya mewariskan gennya kepada keturunannya. Mekanisme pemikirannya sama setiap saat, sebagian dari populasi rentan terhadap jenis dan jumlah stres tertentu (dengan stres yang cukup besar, seluruh populasi mungkin rentan).

Semakin besar tekanan ini, dan semakin besar jumlah penduduk yang terkena dampaknya, semakin kuat generasi berikutnya, karena rata-rata tingkat penyintas meningkat dan mendekati maksimum (bagian atas distribusi). Manfaat dari tekanan akan semakin besar jika tekanan tersebut semakin besar, hingga mencapai batas absolut dari hambatan penyerapan yang tidak memungkinkan terjadinya pemulihan sehingga mengurangi populasi hingga mencapai jumlah yang tidak dapat dipulihkan.

Tradisi, adat istiadat, agama, norma budaya, dan segala pembawa ilmu pengetahuan yang diperlukan untuk kelangsungan hidup suatu masyarakat adalah langgeng dan tidak dapat diganggu gugat justru karena mereka telah bertahan dari pukulan takdir dalam jangka waktu yang lama.

Penggabungan ide secara alami adalah mekanisme yang menciptakan tradisi. Kebijaksanaan masyarakat merupakan heuristik yang bertahan selama ribuan tahun, kearifan yang tidak berfungsi secara bertahap disingkirkan dan kearifan baru terus ditambahkan untuk menjaga keberagaman. Jadi, kapan saja, seseorang bisa terlihat bodoh, namun meninggalkan kreativitas (termasuk seni, penemuan, musik, dll.) yang secara drastis melebihi kondisinya, seperti yang dirasakan oleh orang-orang sezamannya. Generasi ini berdiri sendiri sebagai generasi terbaik dalam jangka panjang. Inilah prasangka yang dibicarakan Edmund Burke:

Prasangka selalu siap digunakan dalam situasi kritis; ia mengarahkan pikiran ke jalan kebijaksanaan dan kebajikan, dan pada saat yang menentukan menghilangkan keragu-raguan dan mencegah seseorang dari tetap skeptis, bingung, dan ragu-ragu. Prasangka mengubah kebajikan menjadi sebuah kebiasaan dan menyatukan serangkaian tindakan bajik yang tidak berhubungan menjadi satu. Prasangka yang pantas membuat kewajiban seseorang menjadi bagian dari kodratnya ."

Akumulasi pengalaman terus-menerus diuji, di-debug, dan dibentuk ulang, yang berarti pengalaman saja tidak cukup sebagai strategi pengambilan keputusan. Tradisi sebagai penghubung antara generasi sekarang dengan generasi sebelumnya berperan sebagai penunjang, namun bukan pengganti penalaran.

Ketidaksempurnaan adalah bagian dari tradisi di setiap bagian waktu, namun pergerakan waktu mengarah pada pembersihannya secara bertahap. Informasi yang dihasilkan oleh proses seleksi berada pada tingkat yang lebih rendah -- permutasi dari informasi yang ada. Pengetahuan tentang jenis yang baru secara kualitatif memerlukan lompatan kualitatif yang tajam dalam organisasi (struktur) sistem.

Evolusi adalah sebuah proses yang belum cukup dipahami untuk mencapai konsensus tentang cara kerjanya bagi semua orang. Tim ahli alam menjelaskan dengan baik mengapa paruh burung kutilang Galapagos memiliki bentuk tertentu, namun memiliki keterbatasan dalam menjelaskan bagaimana peralihan dari satu spesies ke spesies lainnya terjadi.

Sulit untuk menjelaskan sendiri mengapa spesies hanya memiliki sedikit keadaan diskrit dari suatu sistem dan tidak banyak transisi yang lebih mulus, mengapa variasi bentuk sangat kecil (tampaknya memiliki prinsip universal seperti simetri) dan berulang (jumlah anggota badan hampir sama). selalu genap, hampir semua organisme mempunyai dua, empat, enam, delapan atau sepuluh anggota badan);

Contoh-contoh ini menunjukkan evolusi tidak sepenuhnya didorong oleh proses akumulasi mutasi yang linier, yang dapat dimengerti mengingat kompleksnya jaringan gen yang ditunjukkan oleh penelitian. Teori evolusi seperti lompatan memperhitungkan hal ini akumulasi kuantitatif bertahap menyebabkan perubahan kualitatif yang tajam lompatan, atau transisi fase orde kedua, seperti yang terjadi pada sistem fisik. Peralihan dari satu spesies ke spesies baru bersifat kualitatif, karena mereka tidak dapat menghasilkan keturunan yang subur, dan seringkali terdapat perbedaan dalam jumlah kromosom, tidak hanya pada gen individu.

Dinamika transisi fase berkaitan langsung dengan mekanisme revolusi teknologi, budaya, dan ilmu pengetahuan. Seperti yang sering dikatakan Russell Eykoff , "Inovasi tidak berkelanjutan . Bencana-bencana tersebut tidak dapat diprediksi - sulit untuk mengatakan secara pasti kapan kejadian tersebut akan terjadi dan apa yang akan terjadi jika sistemnya cukup kompleks. Semua penemuan besar seperti roda, alat tenun, atau mesin uap adalah contohnya -- tidak diprediksi. Roda ditemukan oleh banyak budaya yang berbeda, tetapi hanya satu dari mereka yang memahami penerapannya dan menggunakannya - bangsa Sumeria (roda ditemukan sebagai bagian dari mainan di Amerika Selatan)

Transisi fase atau lompatan dalam pengembangan sistem yang kompleks mewakili asumsi risiko yang sangat besar dan perubahan kualitatif dalam strukturnya. Hal ini terjadi secara kebetulan dan, bersama dengan seleksi alam, merupakan dua aspek dari proses yang sama. Perbedaan utamanya adalah meskipun perubahan seleksi bersifat kecil, kumulatif, dan pada dasarnya merupakan kombinasi dari informasi sebelumnya, transisi fase menghasilkan informasi yang sepenuhnya baru dengan mengatur ulang pengaturan internal sistem. Contohnya adalah kemunculan spesies baru dalam biologi, tahapan baru dalam sejarah perkembangan masyarakat, dan lain-lain. Internet adalah contoh revolusi teknologi yang mengubah struktur hubungan antara manusia, masyarakat, dan negara.

Meskipun seleksi alam dan perkembangan evolusioner secara historis berorientasi dan dipelihara oleh waktu, yang mana ketahanan informasi sebanding dengan usianya, perubahan revolusioner yang disebabkan oleh transisi fase memandang sepenuhnya ke masa depan. Hewan-hewan ini rapuh dan mempunyai kemungkinan besar untuk punah pada tahun-tahun awal, namun hewan-hewan yang mampu bertahan membawa kualitas baru, tingkat perkembangan baru, dan perubahan yang benar-benar baru untuk membantu kelangsungan hidup. Transisi fase mempercepat pembangunan, sedangkan seleksi alam dan mutasi akan berjalan sangat lambat dan hanya berguna dalam jangka panjang, yang mungkin tidak cukup untuk kelangsungan hidup.