Paus, lumba-lumba, dan pesut adalah mamalia laut yang seluruh hidupnya dihabiskan di air. Namun penelitian genetik dan fosil selama beberapa dekade terakhir menunjukkan bahwa kerabat terdekat mereka yang masih hidup bukanlah hewan laut lain, melainkan kuda nil, mamalia darat yang menghabiskan sebagian besar waktunya di sungai dan danau Afrika.
Temuan ini mengubah pemahaman tentang asal usul cetacea, kelompok paus dan kerabatnya, dalam pohon evolusi mamalia. Sebelum bukti genetik berkembang, banyak ilmuwan menempatkan cetacea dekat dengan kelompok mesonychia, mamalia karnivora darat yang telah punah. Analisis molekuler kemudian membalik pandangan tersebut, dan bukti fosil yang ditemukan setelahnya memperkuat kesimpulan itu.
Bukti Genetik dan Fosil
Penelitian yang dipublikasikan di jurnal Nature, berjudul “Whales originated from aquatic artiodactyls in the Eocene epoch of India“, menjadi salah satu tonggak penting dalam mengungkap hubungan ini. Tim tersebut meneliti fosil Indohyus, mamalia kecil mirip rusa yang hidup sekitar 48 juta tahun lalu di wilayah yang kini menjadi Kashmir, India.
Indohyus termasuk dalam famili raoellid, kelompok artiodaktil atau mamalia berkuku genap yang telah punah. Analisis struktur tulang telinga bagian dalam pada fosil Indohyus menunjukkan kemiripan dengan struktur yang ditemukan pada paus purba, sebuah ciri anatomi yang disebut involucrum. Struktur ini tidak ditemukan pada mamalia darat lain, sehingga menjadi penanda kuat hubungan kekerabatan.
Bukti anatomi kedua yang tidak kalah penting adalah bentuk tulang pergelangan kaki yang disebut astragalus. Pada kelompok artiodaktil, termasuk kuda nil, kambing, dan unta, tulang ini memiliki bentuk khas menyerupai dua katrol yang saling berhadapan, dikenal sebagai double pulley astragalus. Bentuk ini tidak ditemukan pada mamalia darat lain di luar artiodaktil. Fosil paus purba seperti Pakicetus dan Rodhocetus ternyata memiliki bentuk astragalus yang sama, yang menjadi salah satu bukti paling kuat bahwa paus berasal dari garis keturunan artiodaktil, bukan dari mesonychia seperti yang diyakini sebelumnya.
Selain itu, komposisi kimia pada gigi dan tulang Indohyus mengindikasikan bahwa hewan ini menghabiskan waktu di dalam air, kemungkinan sebagai cara menghindari predator, mirip perilaku kuda nil kerdil modern saat ini. Thewissen dan timnya menyimpulkan bahwa Indohyus, meskipun bukan nenek moyang langsung paus, berbagi nenek moyang bersama dengan garis keturunan yang akhirnya melahirkan cetacea.
Rangkaian fosil transisi juga membantu menggambarkan proses ini secara bertahap. Pakicetus, yang hidup sekitar 50 juta tahun lalu, masih berupa hewan berkaki empat yang sebagian besar hidup di darat, dengan telinga yang mulai menunjukkan adaptasi mendengar di dalam air. Ambulocetus, yang muncul tidak lama setelahnya, sudah jauh lebih amfibi, dengan kaki belakang besar yang cocok untuk berenang meski masih mampu bergerak di darat. Tahapan-tahapan ini menunjukkan bagaimana adaptasi terhadap air berkembang bertahap selama jutaan tahun, bukan terjadi secara tiba-tiba.
Bukti fosil ini melengkapi bukti genetik yang sudah muncul lebih dulu. Sebelumnya, peneliti membandingkan urutan DNA mitokondria dari berbagai kelompok mamalia berkuku, termasuk babi, unta, ruminansia seperti sapi dan rusa, serta kuda nil. Sebelum studi ini, hubungan kekerabatan yang tepat antara cetacea dan kelompok artiodaktil lain masih diperdebatkan. Hasil analisis Ursing dan Arnason secara konsisten menunjukkan bahwa cetacea justru bersarang di dalam pohon evolusi artiodaktil, dengan hubungan terdekat pada keluarga kuda nil, bukan pada babi atau ruminansia seperti yang sempat diperkirakan sebagian ilmuwan. Hubungan ini kemudian dikenal dengan nama klad Cetancodonta atau Whippomorpha.
Bagaimana Kemiripan Genetik Mengalahkan Kemiripan Fisik
Kesamaan antara paus dan kuda nil mungkin terdengar tidak masuk akal jika hanya dilihat dari penampilan fisik. Kuda nil berkaki empat, berbulu tipis, dan hidup sebagian di darat, sementara paus telah kehilangan kaki belakang sepenuhnya dan sirip depannya berevolusi dari tungkai depan. Namun kemiripan fisik bukan patokan utama dalam menentukan kekerabatan evolusi. Yang menjadi acuan adalah kesamaan genetik dan ciri anatomi yang diwariskan dari nenek moyang bersama.
Menurut rekonstruksi garis waktu evolusi, nenek moyang bersama paus dan kuda nil diperkirakan hidup sekitar 55 juta tahun lalu. Dari titik itu, satu garis keturunan berkembang menuju kehidupan semi-akuatik yang kemudian melahirkan kuda nil modern, sementara garis keturunan lain bergerak semakin jauh ke arah kehidupan sepenuhnya di laut, melalui tahapan seperti Pakicetus dan Ambulocetus, hingga akhirnya melahirkan cetacea modern seperti paus biru dan lumba-lumba.
Penemuan ini juga menjelaskan mengapa paus memiliki sejumlah ciri fisiologis yang mirip dengan kuda nil, seperti kemampuan mengatur suhu tubuh di air, pola kelenjar kulit tertentu, dan cara reproduksi yang turut menyesuaikan diri dengan lingkungan berair. Meskipun kuda nil tidak pernah sepenuhnya kembali ke laut seperti nenek moyang paus, kedua kelompok ini menunjukkan bagaimana tekanan lingkungan yang mirip dapat mendorong adaptasi evolusi yang sebagian sejalan meskipun hasil akhirnya sangat berbeda.
Hubungan kekerabatan antara paus dan kuda nil, yang pada awalnya sempat menuai perdebatan di kalangan ilmuwan, kini dianggap sebagai salah satu kesimpulan yang sudah mapan dalam ilmu evolusi. Konvergensi antara bukti fosil, struktur anatomi seperti involucrum dan astragalus, serta data genetik dari berbagai studi molekuler membuat hubungan ini sulit dibantah. Kasus ini menjadi salah satu contoh paling jelas tentang bagaimana makhluk hidup dapat berubah drastis secara fisik namun tetap menyimpan jejak kekerabatan yang dapat ditelusuri melalui metode ilmiah.
Kredit
