Pendahuluan

     Paleontologi adalah ilmu yang mempelajari tentang bentuk bentuk kehidupan yang pernah ada pada masa lampau termasuk evolusi dan interaksi satu dengan lainnya serta lingkungan kehidupannya (paleoekologi) selama umur bumi atau dalam skala waktu geologi terutama yang diwakili oleh fosil. Sebagaimana ilmu sejarah yang mencoba untuk menjelaskan sebab sebab dibandingkan dengan melakukan percobaan untuk mengamati gejala atau dampaknya. Berbeda dengan mempelajari hewan atau tumbuhan yang hidup di jaman sekarang, paleontologi menggunakan fosil atau jejak organisme yang terawetkan di dalam lapisan kerak bumi, yang terawetkan oleh proses-proses alami, sebagai sumber utama penelitian. Oleh karena itu paleontologi dapat diartikan sebagai ilmu mengenai fosil sebab jejak jejak kehidupan masa lalu terekam dalam fosil. Pengamatan paleontologi sudah didokumentasikan sejak abad ke 5 sebelum masehi, dan ilmu ini baru berkembang pada abad ke 18 setelah Georges Cuvier menerbitkan hasil pekerjaannya dalam “Perbandingan Anatomi” dan kemudian berkembang secara cepat pada abad ke 19. Fosil yang dijumpai di China sejak tahun 1990 telah memberi informasi baru tentang yang paling awal terjadinya evolusi binatang-binatang, awal dari ikan, dinosaurus dan evolusi burung dan mamalia.

     Paleontologi pada dasarnya berada diantara batas biologi dan geologi dan saling berbagi dengan arkeologi yang batasnya sulit untuk ditentukan. Sebagai pengetahuan, paleontologi juga berkembang menjadi beberapa sub bagian, beberapa diantaranya mengfokuskan pada perbedaan organisme fosil sedangkan lainnya menghususkan pada ekologi dan sejarah lingkungannya, seperti iklim masa purba. Tubuh fosil dan jejak fosil adalah merupakan bukti utama dari kehidupan masa lampau, dan bukti geokimia dapat membantu untuk mengetahui evolusi dari kehidupan sebelum organisme yang cukup besar tinggal sebagai fosil. Memperkirakan umur dari sisa sisa adalah hal yang penting akan tetapi sulit, kadangkala lapisan batuan yang bersebelahan dimungkinkan dilakukan penanggalan radometrik yang memberikan umur absolut dengan akurasi dalam 0.5%, akan tetapi seringkali para ahli paleonotologi bergantung pada umur relatif dalam menentukannya melalui biostratigrafi.

     Untuk mengklasifikasi organisme purba pada umumnya sangat sulit, kebanyakan organisme purba tidak cocok dengan “Taksonomi Linnean” yang biasa dipakai untuk mengklasifikasikan kehidupan organisme dan para ahli paleontologi lebih sering menggunakan klasifikasi “Cladistic” untuk menggambarkan evolusinya melalui “family trees”. Taksonomi Linnaean adalah bentuk khusus dari klasifikasi biologi (taksonomi) yang dibuat oleh Carl Linnaeus sebagaimana disusun dalam bukunya “Systema Naturae” (1735) serta hasil penelitiannya pada tahun tahun berikutnya. Dalam taksonomi dari Linneaeus terdapat 3 Kingdom yang dibagi menjadi Kelas dan kemudian dibagi lagi menjadi Orde, Famili, Genus, dan Spesies serta tingkatan yang lebih rendah dari Spesies.

     Klasifikasi organisme yang didasarkan pada taksonomi secara tradisional merupakan klasifikasi ilmiah. Istilah ini khususnya digunakan untuk membedakan dengan Sistematika Cladistic.Klasifikasi Cladistic adalah suatu cara mengklasifikasi spesies dari organisme kedalam kelompok yang disebut dengan “clades”. 

     Clades adalah satu kelompok yang terdiri dari organisme dan semua keturunannya. Dalam istilah sistimatika biologi, clade adalah satu cabang tunggal dari pohon kehidupan (tree of life). Ide dasarnya adalah sekelompok organisme harus dikelompokan secara bersama dan diberi nama taksonomi untuk klasifikasi biologinya. Dalam sistimatika cladistic, clade hanya diterima sebagai satuan dimana organisme nenek moyang dan semua keturunannya. Sebagai contoh, burung, dinosaurus, buaya dan semua keturunannya (masih hidup atau sudah punah) kebanyakan dari mereka sangat umum merupakan bentuk suatu clide dari nenek moyangnya. 

  Cladistic dapat dibedakan dari sistem taksonomi lainnya seperti “phenetic” dengan melihat kesamaan dari sifat-sifat asalnya (synapomorfis). Pada mulanya sistem ini dikembangkan dengan melihat kesamaan dari keseluruhan morfologinya untuk pengelompokan spesies kedalam genus, famili atau tingkatan kelompok yang lebih tinggi (taksa). Klasifikasi Cladistic biasanya menggunakan bentuk pohon yang disebut dengan “cladogram” yang dipakai untuk memperlihatkan kesamaan relatif dari organisme nenek moyangnya atau kesamaan fiturnya. Cladistic juga dapat untuk membedakan cangkang hipotetis yang lebih obyektif dibandingkan dengan sistem yang menggantungkan pada keputusan yang subyektif dari kesamaan hubungan dasarnya. Cladistic diperkenalkan pertama kalinya oleh Willi Hennig seorang Entomologist berkebangsaan Jerman.

    Cladogram yang memperlihatkan hubungan nenek moyang (ancestor) dengan spesiesnya. Hubungan monophyletic mewakili spesies, dipakai istilah hubungan “sister group”. Hubungan ini ditafsirkan untuk mewakili phylogeny atau hubungan evolusinya. Meskipun cladogram didasarkan sifat sifat morfologinya, urutan genetik data dan perhitungan phylogenetic saat ini sering dipakai dalam cladogram.

      Pada akhir abad ke 20 perkembangan pilogenetik molekuler (biologi molekuler dan genetika) yang dapat menyelidiki bagaimana kedekatan organisme ditentukan berdasarkan kesamaan Deoxyribonucleid acid (DNA). DNA adalah suatu asam nucleic yang tersusun dari perintah perintah genetik yang dipakai untuk pembangunan dan fungsi dari semua yang diketahui pada organisme yang hidup. Peran utama dari molekul molekul DNA adalah menyimpan informasi paling lama. DNA seringkali diperbandingkan dengan sekelompok kode, selama berisi perintah perintah yang diperlukan untuk membangun komponen lain dari sel sel, seperti molekul molekul protein dan Ribonucleic acid (RNA). Segmen DNA yang membawa informasi genetik disebut sebagai gen, tetapi urutan DNA lainnya memiliki kegunaan struktural atau terlibat didalam pembentukan informasi genetik didalam “genome”. Genome adalah keseluruhan informasi yang diturunkan organisme. Hal ini dikodekan baik didalam DNA atau pada RNA. Genome meliputi baik gen dan urutan bukan kode DNA/RNA. Keturunan adalah sifat sifat yang diberikan kepada turunannya dari orang tua atau nenek moyangnya. Proses ini merupakan proses dimana sel keturunan atau organisme memperoleh atau cenderung menjadi seperti sifat sifat sel induknya. Melalui keturunan, ditunjukan adanya variasi variasi oleh setiap individu dan terakumulasi dan menyebabkan beberapa spesiesbidang epigenetika. Phylogenetic molekuler juga telah digunakan untuk memperkirakan kapan suatu spesies mengalami peyimpangan, namun demikian ada kontroversi mengenai keandalan dari jam molekuler tersebut.

   Dengan menggunakan semua teknik yang ada memungkinkan para ahli paleontologi mengetahui lebih banyak tentang sejarah perkembangan evolusi kehidupan, dengan demikian maka dapat menjelaskan bagaimana Bumi mampu mendukung adanya kehidupan kurang lebih 3800 milyar

tahun yang lalu. Hampir separuh dari masa tersebut merupakan masa kehidupan dari mikro organsime bersel tunggal, kebanyakan terdiri dari mikroba yang membentuk ekosistem dengan

ketebalan hanya beberapa milimeter. Atmosfir Bumi asalnya tidak mengandung oksigen dan pembentukan oksigen dimulai kurang lebih 2400 juta tahun yang lalu. Hal ini yang memungkinkan terjadinya percepatan dari meningkatnya dalam berbagai jenis kehidupan dan kompleksitas kehidupan, dan awal dari tumbuhan multisel dan jamur / fungi yang dijumpai dalam batuan yang berumur 1700 – 1200 juta tahun yang lalu.

     Fosil binatang multisel yang paling awal semakin banyak sejak kuranglebih 580 juta tahun yang lalu, kemudian binatang mengalami diversifikasi dengan cepat yang terjadi pada waktu yang relatif pendek pada zaman Kambrium. Semua organisme ini hidup didalam air, namun demikian tumbuhan dan golongan invertebrata mulai hidup di daratan pada 490 juta tahun yang lalu dan vertebrata mulai hidup di daratan pada 370 juta tahun yang lalu. Dinosaurus pertama kali muncul kurang lebih 230 juta tahun yang lalu dan kelompok burung yang muncul dari salah satu kelompok dinosaurus kurang lebih 150 juta tahun yang lalu. Selama kehidupan dinosaurus, hanya sedikit dari nenek moyang kelompok mamalia yang dapat bertahan hidup, terutama serangga nocturnal, tetapi setelah kelompok dinosaurus yang bukan berasal dari unggas punah pada akhir zaman Kapur dan pada zaman Tersier pada 65 juta tahun yang lalu, mamalia berkembang dan mengalami diversifikasi dengan pesat. Tanaman berbunga mulai muncul dan terlihat juga mengalami diversifikasi 130 juta tahun yang lalu dan 90 juta tahun yang lalu kemungkinan terbantu dengan adanya penyerbukan oleh serangga. Serangga muncul pada waktu yang bersamaan walaupun jumlah spesies mereka hanya sedikit namun saat ini lebih dari 50% dari total populasi dari seluruh serangga. Manusia mulai berevolusi dari garis keturunan kera yang berjalan tegak dimana fosil yang paling pertama diketahui adalah berumur 6 juta tahun yang lalu sedangkan anatomi manusia modern baru muncul dibawah 200.000 tahun yang lalu. Proses evolusi telah berubah beberapa kali oleh kepunahan masal yang menyapu kelompok dominan yang ada sebelumnya dan memungkinkan kelompok lainnya berkembang dari yang tadinya kelompok minoritas menjadi kelompok utama pada ekosistem.