6 Januari 1884

Gregor Mendel, Penemu Prinsip Genetika Modern yang Sempat Diabaikan

Gregor Johann Mendel. tirto.id/Deadnauval
Oleh: Fadrik Aziz Firdausi - 6 Januari 2020
Dibaca Normal 4 menit
Gregor Mendel menemukan prinsip-prinsip dasar hereditas setelah bertahun-tahun meneliti kacang polong. Baru disadari signifikansinya berpuluh tahun setelah ia wafat.
Tidak semua penemuan dirayakan, sebagian malah sempat diabaikan dan terlupakan. Itulah yang terjadi pada Gregor Johann Mendel semasa hidup. Ilmuwan yang nangkring di urutan nomor 59 dari 100 orang paling berpengaruh dalam sejarah menurut Michael H. Hart ini adalah penemu prinsip dasar genetika. Tapi, semasa hidup Mendel hanya dikenal sebagai seorang biarawan biasa yang bahkan gagal dalam ujian sertifikasi pengajar.

Johann Mendel lahir di Heizendorf, sebuah kota kecil di Moravia bagian utara—kini wilayah Republik Ceko—pada 1822. Ia bertumbuh di tengah keluarga petani sederhana di perdesaan tapi punya penghargaan yang tinggi pada pendidikan. Tak heran jika kemudian Johann kecil sudah akrab dengan praktik pertanian.

Kemampuan akademiknya pun sudah ketahuan sejak kecil. Maka itu seorang pastor di desanya menyarankan agar orang tuanya tak ragu menyekolahkan Johann ke kota. Pada 1840 di umur 18 Johann akhirnya masuk Universitas Olmutz, tempat ia mempelajari filsafat, matematika, dan fisika.

Selepas lulus dari Universitas Olmutz tiga tahun kemudian, ia memilih jalan hidup sebagai biarawan. Dia lalu pindah ke Kota Brunn—kini Brno di Republik Ceko—dan bergabung dengan Ordo Agustinian. Pada 1847 ia dilantik jadi pendeta dan mendapat nama depan Gregor.

Tak hanya menjalankan tugas-tugas parokial, Gregor juga di minta mengajar. Sebenarnya ia termasuk guru yang baik, tapi entah mengapa ia gagal dalam ujian sertifikasi pada 1850.

“Dia gagal dan mendapatkan nilai paling rendah dalam biologi dan geologi! Walau begitu, kepala biara penanggung jawab di tempat Mendel berada mengirimkan Mendel ke Universitas Vienna tempat dia belajar matematika dan sains dari tahun 1851 sampai 1853,” tulis Michael Hart dalam 100 Tokoh Paling Berpengaruh di Dunia (2012: 301).

Sebagaimana di Universitas Olmütz dulu, di Wina Gregor Mendel kembali pada kegemaran lamanya mempelajari fisika dan matematika. Encyclopedia Britannica menyebut ia dimentori oleh fisikawan Austria Christian Doppler dan Andreas von Ettinghausen. Lain itu dia juga mempelajari anatomi dan fisiologi tanaman di bawah ahli botani Franz Unger.

Di Tempat yang Tepat

Usai lulus dari Universitas Wina, Gregor Mendel kembali ke biara dan mengajar di Brunn Realschule.

Penulis majalah sains Smithsonian Beth Py-Lieberman menyebut bahwa kesuksesan eksperimen Gregor Mendel tak hanya ditunjang oleh kualitas dirinya, tapi juga karena dia “berada di tempat yang tepat”. Dia memang guru tak bersertifikat, tapi Kepala Biara Cyrill Napp tahu benar bakatnya dalam sains dan eksperimen. Tak hanya suportif, Cyrill Napp juga visioner. Berpegang pada diktum Agustinian “Per Scientiam Ad Sapientiam” (dari pengetahuan ke kebijaksanaan), Cyrill Napp mengelola biaranya selaiknya lembaga penelitian ilmiah.

Maka itu, ketika Gregor Mendel mengajukan proposal eksperimen hibridasi tanaman pada 1954, Cyrill Napp tak ragu memberikan restu. Ia bahkan membantu membangunkan rumah kaca khusus di kebun biara untuk kelancaran eksperimen Gregor Mendel.

Lantas mengapa Gregor Mendel tertarik melakukan eksperimen hibridasi tanaman?

“Mendel tidak pernah secara eksplisit menggambarkan motivasinya untuk bereksperimen. Beberapa penulis biografinya berspekulasi bahwa ia sedang menyelidiki teori populer bahwa hibridisasi [perkawinan antara dua spesies berbeda] dapat memunculkan spesies baru,” tulis Beth Py-Lieberman.

Tujuan yang ingin dicapai Gregor Mendel adalah untuk melacak transmisi karakter turun-temurun pada generasi-generasi spesies. Mendel hendak mencari jawaban yang lebih saintifik tentang hereditas. Pasalnya, hingga saat itu konsepsi yang ada tentang proses hereditas masih sumir dan bercampur baur dengan takhayul.

Di abad ke-19 itu masyarakat masih ada yang meyakini diktum lawas Aristoteles dari abad ke-4 SM, bahwa perempuan memasok apa yang disebutnya "materi" dan laki-laki memberinya "gerak".

Begitu juga dengan asumsi feodal tentang "darah biru", bahwa orang tua mewariskan kepada setiap anak semua karakteristiknya. Karakteristik itu juga merupakan akumulasi dari karakter leluhurnya dari generasi yang lebih tua. Konsepsi ini tentu saja dipercayai oleh para bangsawan feodal yang statusnya bersandar pada silsilah.

Bahkan ada segolongan orang yang percaya pada konsep telegoni, yang menyebut bahwa karakteristik keturunan tak hanya dipengaruhi oleh ayah biologisnya saja, tetapi juga oleh laki-laki yang sebelumnya pernah berhubungan seks dengan si ibu.

Tapi, tentu saja Mendel bukanlah orang pertama yang melakukan eksperimen ilmiah terkait hereditas. Hanya saja sampai saat itu belum ada ilmuwan yang mampu menghasilkan konklusi yang memuaskan. Maka itu Gregor Mendel mencoba dua pendekatan berbeda yang belum pernah dilakukan oleh saintis sebelum dia.

“Pertama, alih-alih mencoba meneliti seluruh ciri tanaman yang kompleks, Mendel justru fokus pada karakteristik yang mudah terlihat dan dibedakan, seperti biji bundar dan biji keriput, biji kuning dan biji hijau, bunga ungu dan bunga putih, dan sebagainya. Kedua, ia menghitung dengan tepat jumlah tanaman yang mengandung setiap ciri. Dari data kuantitatif itu dia bisa menyimpulkan pola-pola yang berlaku dalam proses hereditas,” tulis Encyclopedia Britannica.

Eksperimen dan Hasilnya

Setelah proposal eksperimennya disetujui, Mendel menghabiskan dua tahun untuk meneliti kacang polong Pisum sativum. Alasannya sederhana: tanaman itu memiliki banyak varietas dan mudah dibudidayakan. Untuk melacak ciri-ciri yang diwariskan, ia memilih tujuh sifat kontras yang dimiliki tanaman itu seperti tinggi tanaman (pendek atau tinggi) dan warna biji (hijau atau kuning).

Tahap selanjutnya adalah menyilangkan dua varietas dengan ciri-ciri yang kontras, misalnya, varietas tinggi disilangkan dengan varietas pendek. Mendel lalu melakukan pengamatan yang teliti terhadap tiga generasi tanaman ini. Secara total ia meriset selama delapan musim tanam—dari 1856 hingga 1863, menghimpun data dari sekira 10.000 tanaman, dan dengan cermat menghitung sekitar 40.000 bunga dan 300.000 kacang polong.

“Selama delapan tahun itu, Mendel menanam ribuan tanaman kacang polong dan menggunakan kuas dengan susah payah untuk memindahkan serbuk sari dari satu tanaman ke tanaman lainnya untuk membuat persilangannya, sambil tetap melakukan tugasnya sebagai biarawan dan guru,” tulis laman Nature.

Dari eksperimen berskala besar ini Mendel dapat menyimpulkan bahwa makhluk hidup memiliki “faktor-faktor” yang dapat mewariskan ciri-ciri induk kepada anaknya. Saat itu Mendel tak memberinya nama atau sebutan khusus, tapi kini dunia ilmiah menyebutnya sebagai “gen”.



Ketika dua induk dikawinkan, maka keturunan generasi pertamanya akan menyerupai salah satu induknya, bukan campuran keduanya. Ciri-ciri keturunan itu ditentukan oleh sepasang "faktor"—sekarang dikenal sebagai alel, atau pasangan gen. Satu di antaranya dominan, sementara lainnya resesif.

Ciri-ciri yang tampak pada keturunan generasi pertama berasal dari induk dengan faktor dominan. Meski tak tampak, faktor resesif ini bukannya menghilang. Ciri-ciri faktor resesif itu akan muncul kembali pada generasi berikutnya.

“Mendel menyadari bahwa setiap sel reproduktif, atau gamet (merujuk kepada sperma atau sel telur pada manusia) hanya mengandung satu gen dari setiap pasang. Mendel juga menyebutkan bahwa kemungkinan sebuah gen dari setiap pasang muncul pada setiap gamet dan disalurkan kepada seorang turunan bersifat kebetulan belaka,” tulis Michael Hart (hlm. 303).

Pada 1865 Mendel menyusun hasil-hasil penelitiannya menjadi makalah yang dipresentasikan di depan Brunn Natural History Society. Setahun kemudian Mendel mempublikasikan temuannya di jurnal ilmiah lembaga itu. Meski bukan jurnal prestisius, tapi ia didistribusikan ke perpustakaan-perpustakaan bonafide di Eropa.

Mendel juga mengirimkan makalahnya kepada Carl Negeli yang dikenal sebagai ilmuwan hereditas terkemuka saat itu. Namun, agaknya Carl Nageli gagal memahami signifikansi temuan Mendel itu. Ilmuwan lain pun sebenarnya memuji dedikasinya, namun respon mereka datar saja.

Saat Mendel wafat pada 6 Januari 1884, tepat hari ini 135 tahun silam, tak ada apresiasi berarti terhadap usaha saintis amatir ini. Makalah-makalah itu lantas terlupakan sama sekali.

Karya Mendel muncul lagi ke tengah perbincangan ilmiah Eropa di pengujung abad. Pada 1900 tiga orang ilmuwan—Hugo de Vries dari Belanda, Carl Correns dari Jerman, dan Erich von Tschermak dari Austria—yang sedang mengadakan penelitian botani secara kebetulan menemukan lagi makalah Mendel saat menelusuri literatur. Anehnya, ketiganya tidak saling terkait dan bekerja secara independen. Tapi, ketiga ilmuwan itu punya kesimpulan yang sama: penelitian mereka memperkuat kesimpulan Mendel yang sebelumnya diabaikan.

“Sebuah kebetulan yang luar biasa! Lebih lanjut di tahun yang sama, William Bateson, seorang ilmuwan Inggris, membaca artikel asli Mendel dan segera memperlihatkannya kepada ilmuwan-ilmuwan lain. Menjelang akhir tahun Mendel menerima pengakuan yang melimpah ruah yang seharusnya dia terima saat masih hidup,” tulis Michael Hart (hlm. 302).

Baca juga artikel terkait SEJARAH SAINS atau tulisan menarik lainnya Fadrik Aziz Firdausi
(tirto.id - Humaniora)

Penulis: Fadrik Aziz Firdausi
Editor: Ivan Aulia Ahsan
DarkLight