Makalah Mikrobiologi K 7.docx

MAKALAH MIKROBIOLOGI “EVOLUSI MIKROBIA”

DISUSUN OLEH KELOMPOK VII Andriani

(2016310309)

Salfiana Ilyas

(2016310327)

A. Dian Mutmainnah

(2016310341)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN MUHAMMADIYAH BULUKUMBA TAHUN AKADEMIK 2018/2019

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya yang begitu besar, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah Mikrobiologi yang berjudul “Evolusi Mikrobia”. Shalawat dan salam semoga tetap tercurahkan kepada junjungan kita, Nabi Muhammaad SAW, yang dimana telah membawa kita semua dari zaman kegelapan menuju zaman yang terang benderang seperti saat ini. Kami berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua yang membacanya dan dapat sedikit mewujudkan pengetahuan di dalam lembaran ini.

Bulukumba, 7 Oktober 2018

Penulis

Evolusi Mikrobia

ii

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i KATA PENGANTAR ................................................................................... ii DAFTAR ISI .................................................................................................. iii BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1 A. Latar Belakang .................................................................................... 1 B. Rumusan Masalah ............................................................................... 2 C. Tujuan ................................................................................................. 2 BAB II PEMBAHASAN ............................................................................... 3 A. Pengertian Evolusi Mikroba................................................................. 3 B. Evolusi Prokariota ................................................................................ 4 C. Evolusi Protista (Eukarotik) ................................................................. 11 D. Hipotesis Endosimbiosis dalam Evolusi Eukariota ............................ 16 E. Evolusi Jamur ...................................................................................... 26 F. Evolusi Virus ....................................................................................... 28 BAB III PENUTUP ....................................................................................... 30 A. Kesimpulan ......................................................................................... 30 B. Saran .................................................................................................... 30 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 31

Evolusi Mikrobia

iii

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Kehidupan yang ada di bumi ini merupakan kelanjutan yang saling berkesinambungan dari makhluk hidup yang pertama kali ada di bumi. Dalam kehidupan ini tersimpan dalam sebuah misteri. Misteri kehidupan makhluk hidup di bumi yang sering dikenal dengan sebutan evolusi. Dimana evolusi sering juga dianggap sebagai sejarah biologis adanya makhluk hidup di bumi dari waktu ke waktu. Evolusi berasal dari kata to evolve (bahasa Inggris) yang berarti berkembang atau berubah secara perlahan-lahan. Asal katanya adalah evolut (Latin) yang berarti menggulir. Dimana evolusi adalah disiplin ilmu cabang biologi yang membahas semua perubahan-perubahan yang terjadi di permukaan bumi sejak awal mula sejarah bumi, sampai menimbulkan kehidupan, dan keanekaragaman makhluk hidup dewasa ini. Dalam biologi, alam kehidupan di permukaan bumi ini bukan sesuatu yang selesai dan sekali jadi, melainkan bertahap, berevolusi dari waktu ke waktu. Misalnya mikroba atau mikroorganisme juga berevolusi. Mikroba merupakan jasad hidup yang ukurannya kecil sering disebut sebagai mikroorganisme atau jasad renik. Jasad renik disebut sebagai mikroba bukan hanya karena ukurannya yang kecil, sehingga sukar dilihat dengan mata biasa, tetapi juga pengaturan kehidupannya yang lebih sederhana dibandingkan dengan jasad tingkat tinggi. Mata biasa tidak dapat melihat jasad yang ukurannya kurang dari 0,1 mm. Dengan adanya evolusi mikroba kita mampu memahami sejarah masa lalu mikroba, dan keterkaitan mikroba dengan makhluk hidup lainnya.

Evolusi Mikrobia

1

B. Rumusan Masalah Dari latar belakang yang ada kami merumuskan beberapa rumusan masalah diantaranya: 1. Apakah pengertian evolusi mikroba? 2. Bagaimana evolusi prokariota? 3. Bagaimana evolusi protista (eukariot)? 4. Bagaimana hipotesis endosimbiosis dalam evolusi eukariota? 5. Bagaimana evolusi jamur? 6. Bagaimana evolusi virus?

C. Tujuan Dari rumusan masalah yang ada terdapat beberapa tujuan diantaranya: 1.

Untuk mengetahui pengertian evolusi mikroba.

2.

Untuk mengetahui evolusi prokariota.

3.

Untuk mengetahui evolusi protista (eukariot).

4.

Untuk mengetahui hipotesis endosimbiosis dalam evolusi eukariota.

5.

Untuk mengetahui evolusi jamur.

6.

Untuk mengetahui evolusi virus.

Evolusi Mikrobia

2

BAB II PEMBAHASAN

A. Pengertian Evolusi Mikroba Evolusi berasal dari kata evolut dari bahasa latin yang berarti menggulir. Jadi, evolusi merupakan perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya. Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama: variasi, reproduksi, dan seleksi. Sifat-sifat yang menjadi dasar evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan kepada keturunan suatu makhluk hidup dan menjadi bervariasi dalam suatu populasi. Ketika organisme bereproduksi, keturunannya akan mempunyai sifat-sifat yang baru. Sifat baru dapat diperoleh dari perubahan gen akibat mutasi ataupun transfer gen antar populasi dan antar spesies. Pada spesies yang bereproduksi secara seksual, kombinasi gen yang baru juga dihasilkan oleh rekombinasi genetika, yang dapat meningkatkan variasi antara organisme. Evolusi terjadi ketika perbedaan-perbedaan terwariskan ini menjadi lebih umum atau langka dalam suatu populasi. Evolusi didorong oleh dua mekanisme utama, yaitu seleksi alam dan hanyutan genetik. Seleksi alam merupakan sebuah proses yang menyebabkan sifat terwaris yang berguna untuk keberlangsungan hidup dan reproduksi organisme menjadi lebih umum dalam suatu populasi - dan sebaliknya, sifat yang merugikan menjadi lebih berkurang. Hal ini terjadi karena individu dengan sifat-sifat yang menguntungkan lebih berpeluang besar bereproduksi, sehingga lebih banyak individu pada generasi selanjutnya yang mewarisi sifat-sifat yang menguntungkan ini. Setelah beberapa generasi, adaptasi terjadi melalui kombinasi perubahan kecil sifat yang terjadi secara terus menerus dan acak ini dengan seleksi alam. Sementara itu, hanyutan genetik (Bahasa

Evolusi Mikrobia

Inggris: Genetic Drift)

3

merupakan sebuah proses bebas yang menghasilkan perubahan acak pada frekuensi sifat suatu populasi. Hanyutan genetik dihasilkan oleh probabilitas apakah suatu sifat akan diwariskan ketika suatu individu bertahan hidup dan bereproduksi. Walaupun perubahan yang dihasilkan oleh hanyutan dan seleksi alam kecil, perubahan ini akan berakumulasi dan menyebabkan perubahan yang substansial pada organisme. Proses ini mencapai puncaknya dengan menghasilkan spesies yang baru. Dan sebenarnya, kemiripan antara organisme yang satu dengan organisme yang lain mensugestikan bahwa semua spesies yang kita kenal berasal dari nenek moyang yang sama melalui proses divergen yang terjadi secara perlahan ini. Jasad hidup yang ukurannya kecil sering disebut sebagai mikroba atau mikroorganisme atau jasad renik. Jasad renik disebut sebagai mikroba bukan hanya karena ukurannya yang kecil, sehingga sukar dilihat dengan mata biasa, tetapi juga pengaturan kehidupannya yang lebih sederhana dibandingkan dengan jasad tingkat tinggi. Mata biasa tidak dapat melihat jasad yang ukurannya kurang dari 0,1 mm. Ukuran mikroba biasanya dinyatakan dalam mikron, 1 mikron adalah 0,001 mm. Sel mikroba umumnya hanya dapat dilihat dengan alat pembesar atau mikroskop, walaupun demikian ada mikroba yang berukuran besar sehingga dapat dilihat tanpa alat pembesar.

B. Evolusi Prokariota Pada tahun 1920-an, A.I. Oparin dari Rusia dan J.B.S. Haldane dari Inggris membuat hipotesis tentang bumi primitif. Atmosfer bumi dan lautan purbakala pada masa itu memang jauh berbeda dengan kondisi bumi saat ini. Menurut Oparin dan Haldane, pada masa itu banyak terjadi petir dan hujan meteorit yang memungkinkan terjadinya penggabungan molekul sederhana menjadi molekul yang lebih kompleks. Atmosfer bumi pada masa itu belum memiliki lapisan ozon, sehingga radiasi sinar ultra violet dapat menembus atmosfer bumi primitif sehingga memungkinkan

Evolusi Mikrobia

4

terbentuknya molekul kompleks yang dapat membelah diri dan melakukan metabolisme. Pada tahun 1953, Stanley Miller dan Harold Urey menguji hipotesis

Oparin-Haldane melalui eksperimentasi di

laboratorium.

Kondisi percobaan disesuaikan dengan atmosfer bumi primitif. Atmosfer bumi dalam model Miller-Urey ini, terdiri atas gas-gas H2O, H2, CH4 (metana), dan NH3 (amonia). Gas-gas ini dimasukkan ke dalam tabung lalu dipanaskan bersama dengan air. Dengan bantuan loncatan bunga api listrik dan radiasi UV, gas-gas tersebut

akan

bereaksi membentuk

molekul organik sederhana seperti HCN dan HCHO (formaldehid). Di samping itu juga terbentuk senyawa-senyawa organik seperti asam amino, gula, asam lemak, dan nukleotida.

Gambar Model percobaan Harold Urey dan Stanley Miller (Adaptasi dari Campbell 2003) Sumber: https://www.academia.edu/7463061/Dunia_bakteri. (Diakses pada tanggal 10 Oktober 2018)

Evolusi Mikrobia

5

Meskipun eksperimen ini tidak dapat meniru dengan tepat kondisi bumi milyaran tahun yang lalu, namun eksperimen ini sangat menarik. Eksperimen ini telah dilakukan berulang kali oleh banyak laboratorium, dengan menggunakan susunan campuran yang berbeda-beda, yang meniru susunan atmosfer bumi primitif. Hasilnya adalah 20 macam asam amino, gula, lipida, basa purin dan pirimidin. Secara umum reaksi senyawa anorganik sederhana menjadi senyawa-senyawa yang lebih kompleks yang dihipotesiskan terjadi dalam atmosfer bumi primitif adalah sebagai berikut:

(1) Tahap atom menjadi zat anorganik 

C, H, O,N

H2O, CH4, NH3, HCN

(2) Tahap zat anorganik menjadi zat organik sederhana 

CH4 + H2O



CH4 + H2O + NH3



CH4 + H2O + NH3 + HCN

gula sederhana, asam lemak, gliserin asam amino Basa

nitrogen

(purin

dan primidin) (3) Tahap zat organik sederhana menjadi zat organik kompleks 

Gula + gula



Asam lemak + gliserin



Basa nitrogen + gula + fosfat

karbohidrat/polisakarida lemak adenosin fosfat,

nukleotida 

Nukleotida+ nukleotida

(4) Tahap zat organik kompleks

DNA, RNA protoplasma

sel primitif Interaksi

molekul-molekul di atas menunjukkan tahap pembentukan senyawa organik yang semakin kompleks sehingga pada akhirnya membentuk molekul DNA dan RNA

Molekul DNA dan RNA merupakan molekul yang dihasilkan secara abiotik. Molekul ini kemudian membentuk koaservat, yaitu tetesan yang stabil yang cenderung bergabung dengan dengan sendirinya. Koaservat ini Evolusi Mikrobia

6

merupakan kumpulan makromolekul yang dikelilingi oleh molekul air, dan dapat menyerap substrat dari lingkungannya dan dapat melepaskan hasil reaksi metabolisme. Koaservat ini dikenal sebagai “protobiont” (proto = awal; bios = kehidupan). Jadi protobiont merupakan kumpulan molekul organik yang memiliki sejumlah ciri biologis, antara lain memiliki DNA dan RNA. Protobiont

berkembang

menjadi

protoplasma

dan

kemudian

berkembang menjadi sel prokariot awal. Prokariot merupakan sel yang mendominasi atmosfer bumi pada masa itu dan dapat dapat hidup di berbagai tempat serta sangat mudah berkembang biak. Prokariot dapat hidup di air panas, air dingin, air asin, asam, basa, di dalam tanah, dan pada sel lainnya. Kehadiran prokariot yang melimpah ruah di bumi selama milyaran tahun merupakan awal dari kehidupan di bumi kita. Prokariot berevolusi terus menerus, hingga menimbulkan keanekaragaman metabolisme dan cara makan. Sebagian besar prokariot ini berukuran mikroskopik, namun demikian, dampaknya bagi kehidupan sejak dahulu hingga saat ini, sangat luar biasa. Prokariot sangat berperan dalam merombak bahan-bahan dari organisme yang sudah mati dan mengembalikan unsur kimia ke lingkungan (saprofit), ada yang menyebabkan penyakit (pathogen), ada yang bersifat parasit. 1. Filogeni Prokariota Sistem klasifikasi tradisional membagi mahluk hidup ke dalam 5 Kingdom berdasarkan perbedaan strukturalnya, yaitu: (1) Monera (2) Protista (3) Plantae /plantarum (4) Fungi (5) Animalia Akan tetapi dengan membandingkan urutan RNA ribosomal dan genom dari spesies yang hidup pada masa kini, terdapat dua cabang dalam evolusi prokariot yaitu:

Evolusi Mikrobia

7

(1) Kelompok bakteria : dulu dinamakan Eubacteria (2) Kelompok arkhaea : dulu dinamakan Archaeabacteria Arkhaea berasal dari bahasa Yunani “Archais” (kuno), karena memang cara hidupnya dalam arti nutrisi dan metabolismenya sangat primitif. Sebagian besar arkhaea menempati habitat yang ekstrim. Filogeni prokariot yang berasal dari nenek moyang bersama dan kemudian berevolusi menjadi arkhaea dan bakteria digambarkan dalam bagan dibawah ini.

Gambar Filogeni prokariot Sumber: https://www.academia.edu/7463061/Dunia_bakteri. (Diakses pada tanggal 10 Oktober 2018) Istilah bakteria atau bakteri umumnya digunakan dalam biologi sebagai acuan prokariot, namun demikian, bakteri maupun arkhaea secara structural dikelompokkan sebagai prokariot. Sebagian besar prokariot bersifat uniseluler, tetapi ada

beberapa spesies yang membentuk

kumpulan atau koloni; bahkan ada beberapa prokariot yang menunjukkan

Evolusi Mikrobia

8

kecenderungan adanya pembagian tugas antara dua jenis atau lebih yang telah terspesialisasi sehingga menjadi koloni sejati. Sel prokariot memiliki tiga bentuk umum yaitu: bentuk kokus (bola), bentuk basil (batang), bentuk spiral. Ketiga bentuk ini merupakan tahap penting dalam identifikasi prokariot.

Bentuk spiral

Bentuk basil

Bentuk coccus (bola)

Gambar Bentuk umum sel prokariot Sumber:

https://www.academia.edu/7463061/Dunia_bakteri.

(Diakses

pada tanggal 10 Oktober 2018) a. Cara Prokariot Memperoleh Energi Secara umum ada dua macam cara memperoleh energi yaitu autotrof yaitu hanya memerlukan senyawa anorganik CO2 sebagai sumber karbon dan heterotrof yaitu memerlukan senyawa organik sebagai sumber karbon untuk menyusun senyawa organik lain. Berdasarkan cara memperoleh energi sebagai nutrisi pokok, maka prokariot dikelompokkan menjadi: a) Fotoautotrof: sel fotosintetik yang memanfaatkan energi cahaya dan CO2 untuk mensintesis senyawa organik lain. b) Kemoautotrof: memerlukan CO2 sebagai sumber karbon dan mendapatkan

energi

dengan

cara

mengoksidasi

bahan

anorganik. Energi kimia diperoleh dari H2S, amoniak (NH3), dan ion Fero (Fe2+), contohnya bakteri Sulfur genus Sulfolobus

Evolusi Mikrobia

9

c) Fotoheterotrof: menggunakan cahaya untuk menghasilkan ATP tetapi juga menggunakan senyawa karbon organik. d) Kemoheterotrof: memerlukan molekul organik untuk sumber energi dan karbon misalnya: prokariot, protista, fungi, hewan, dan tumbuhan tertentu Sebagian besar prokariot adalah kemoheterotrof, misalnya prokariot pengurai atau Saproba yang menyerap nutrient dari sisa bahan

organik, prokariot

parasit yang menyerap nutrient dari cairan tubuh inang yang masih hidup. Cara makan prokariot juga mengalami evolusi, sehingga ada bakteri yang untuk pertumbuhannya memerlukan media yang mengandung 20 jenis asam amino, senyawa organik, dan vitamin, misalnya Lactobacillus. Ada bakteri yang memerlukan medium yang mengandung glukosa, misalnya Escherichia coli. Kemoheterotrof merupakan cara makan yang unik, karena hampir setiap molekul organik dapat berubah menjadi bahan makanan. Ada jenis bakteri yang mampu memetabolisme minyak

bumi,

sehingga

bakteri

ini

dapat

dimanfaatkan

untuk

membersihkan tumpahan minyak. b. Evolusi Cara Makan Prokariot Evolusi cara makan prokariot memegang peranan penting dalam perubahan lingkungan bumi purbakala. Pada awalnya banyak prokariot yang bersifat parasit, karena lautan purbakala pada masa itu kaya akan bahan organik sebagai nutrisi

bagi prokariot. Prokariot ini dapat

dikatakan hidup sebagai parasit. Seiring dengan kemampuan berkembang biak prokariot, maka lautan purba dengan cepat dipenuhi oleh sel-sel prokariot, dan banyak pula sel-sel yang mati. Bahan organik pada sel- sel mati ini kemudian diuraikan oleh prokariot saprofit. Hasil penguraian ini adalah bahan-bahan anorganik yang dikembalikan ke lingkungan. Evolusi cara makan ini dikuti dengan evolusi metabolisme, sehingga muncul keanekaragaman prokariot.

Evolusi Mikrobia

10

Pada beberapa jenis prokariot awal, terdapat pigmen penyerap cahaya matahari (UV). Sinar UV ini sangat berbahaya bagi sel yang tumbuh di permukaan air. Namun prokariot fotosintetik ini memiliki alat metabolik untuk menggunakan H2O yang berlimpah sebagai pengganti H2S. Hidrogen digunakan untuk mereduksi CO2. Hasil fotosintesis adalah glukosa dan oksigen. Prokariot fotosintetik

ini

adalah sianobakteria awal. Sianobakteria berevolusi antara 2,5- 3,4 milyar tahun bersama prokariot lainnya. Banyaknya oksigen yang dihasilkan oleh sianobakteria ini kemudian mengubah lingkungan bumi awal. Bumi yang semula tanpa oksigen menjadi banyak mengandung oksigen. Saat itu lautan menjadi jenuh dengan oksigen bebas yang terakumulasi di permukaan laut. Sebagian oksegen bereaksi dengan besi terlarut menjadi oksida besi lalu mengendap. Hingga suatu saat ketika besi terlarut habis, maka O2 dibebaskan ke atmosfer. Perubahan secara bertahap menyebabkan atmosfer bumi menjadi kaya akan oksigen, terjadilah Revolusi Oksigen. Atmosfer yang kaya oksigen ini menyebabkan kepunahan prokariot anaerob yang tak dapat beradaptasi dengan lingkungan baru. Namun ada prokariot anaerob lain yang dapat bertahan hidup dalam habitat yang aerob hingga saat ini yaitu anaerob obligat. Di samping itu muncul sel prokariot yang bersimbiosis dengan prokariot aerob, lalu terjadilah evolusi antara simbion tersebut yang kemudian berkembang menjadi eukariot.

C. Evolusi Protista (Eukariot) 1. Kemunculan Protista Di atas telah dipaparkan tentang kemunculan eukariot sebagai akibat dari revolusi oksigen. Revolusi oksigen dianggap merupakan awal dari perubahan kehidupan di bumi, karena mengakibatkan tiga hal pokok bagi prokariot anaerob yaitu:

Evolusi Mikrobia

11

a. Musnah : karena tidak mampu beradaptasi dengan habitat yang aerob. b. Beradaptasi : tetap sebagai prokariot anaerob tetapi hidup di tempat yang anaerob, seperti di lumpur, bersembunyi di lubang yang dalam dan lain - lain. c. Bersimbiosis dengan prokariot lain dan membentuk kehidupan baru sebagai sel eukariot yang kita kenal sebagai protista.

Gambar Model tentang asal usul eukariota. (A) sel eukariot heterotrofik (B) sel eukariot fotosintetik (Adaptasi dari Campbell et.al,2003) Sumber: https://www.academia.edu/7463061/Dunia_bakteri. (Diakses pada tanggal 10 Oktober 2018)

Pada gambar di atas dijelaskan bahwa simbiosis sel-sel prokariota menimbulkan keanekaragaman sel. Sel yang hanya memiliki mitokondria akan berkembang menjadi sel hewan (A). Sel yang memiliki kloroplas dan mitokondria akan berkembang menjadi sel tumbuhan (B). Baik

Evolusi Mikrobia

12

mitokondria maupun kloroplas berkembang menjadi organel dari sel eukariot. Protista mulai muncul di bumi sekitar 2 milyar tahun yang lalu dibuktikan oleh fosil tertua pada lapisan prekambrian. Fosil ini disebut acritarch (Bhs. Yunani: tak jelas asal usulnya). Semua jenis protista adalah eukariot. Protista sangat beragam ada yang uniseluler, tetapi ada pula yang multiseluler dalam bentuk koloni. Metabolisme protista juga sangat beragam karena: a. Sebagian memiliki sifat aerob karena memiliki mitokondria untuk respirasi selulernya. b. Beberapa protista tidak memiliki mitokondria karena mengandung bakteri yang bersimbiosis untuk melakukan respirasi seluler, protista ini dapat hidup di lingkungan yang anaerob. c. Ada protista yang fotoautotrof dengan kloroplas sebagai organel untuk melakukan fotosintesis. d. Ada protista yang heterotrof yaitu protista yang menyerap molekul organik atau menelan partikel makanan yang lebih e. Ada protista yang miksotrof (mix= campuran), karena dapat melakukan foto sintesis dan nutrisi heterotrof, misalnya Euglena

Gambar Euglena Sumber: https://www.academia.edu/7463061/Dunia_bakteri. (Diakses pada tanggal 10 Oktober 2018) Evolusi Mikrobia

13

Sebagian besar protista dapat bergerak bebas (motil), mempunyai flagel atau silia sebagai alat gerak. Reproduksi dan siklus hidup protista sangat bervariasi yaitu secara: 

Aseksual yaitu membelah diri, mengalami pembelahan secara mitosis.



Seksual: penyatuan dua gamet.



Syngami: yaitu pertukaran gen-gen antara dua individu lalu berpisah dan kemudian meneruskan pembiakan aseksual. Berdasarkan asal usul protista (eukariot) dari sel prokariot yang

bersimbiosis, maka terdapat tiga domain yaitu domain Arkhaea, Bakteri, dan Eukarya. Secara filogeni hubungan prokariot dengan eukariot digambarkan sebagai berikut.

Gambar Bagan Hubungan Filogeni Prokariot dengan Eukariot Sumber: https://www.academia.edu/7463061/Dunia_bakteri . (Diakses pada tanggal 10 Oktober 2018)

Evolusi Mikrobia

14

2. Tempat Hidup Protista Protista ditemukan di berbagai tempat yaitu pada tempat yang berair, tanah yang basah, sampah, dedaunan, dan habitat yang lembab. Protista juga merupakan organisme penyusun plankton, antara lain sebagai fitoplankton yang merupakan komponen dasar ekosistem perairan. Beberapa jenis protista hidup sebagai simbion bersama inangnya, baik dalam bentuk hubungan mutualistik hingga hubungan parasitik. Protista (eukariot) berbeda dengan prokariot karena protista memiliki inti sel (nukleus) yang terbungkus membran, mitokondria, kloroplas, sistem endomembran, dan sitoskeleton. Bukti-bukti yang mendukung evolusi prokariot menjadi eukariot adalah bahwa kloroplas dan mitokondria diduga merupakan evolusi dari bakteri prokariot yang bergabung secara endosimbiotik. Dugaan ini diperkuat karena baik mitokondria maupun kloroplas memiliki genom yang terdiri atas molekul DNA sirkuler, RNA, dan ribosom. Ribosom kloroplas mirip dengan ribosom prokariot, begitu pula ribosom mitokondria juga mirip dengan prokariot.

3. Filogeni Protista Hingga saat ini dikenal beberapa sistem klasifikasi, taitu sistem klasifikasi 5 kingdom, 8 kingdom, dan sistem domain. Robert Whittaker memperkenalkan sistem klasifikasi 5 kingdom pada tahun 1969 yaitu: (1) Monera (2) Protista (3) Plantae (4) Fungi (5) Animalia

Evolusi Mikrobia

15

Sistem 5 kingdom mengklasifikasikan semua organisme uniseluler satu kingdom yaitu protista. Sementara itu dalam sistem 8 kingdom terdapat perluasan pada kingdom monera dan protista, sebagai berikut:

Gambar Sistem 8 kingdom Dasar dari sistem 8 kingdom adalah bahwa sistem 5 kingdom dianggap sudah kuno, dan kingdom protista bersifat polifiletik (lebih dari dua nenek moyang). Sistem 8 kingdom juga memperkenalkan pemecahan kingdom protista menjadi tiga kingdom baru yaitu Arkhaeozoa, Protista dan Chromista. Dalam sistem domain, kelompok protista diuraikan lagi menjadi beberapa kelompok berdasarkan perbedaan yang muncul. Perbedaan pada kingdom protista menunjukkan bahwa telah terjadi perkembangan evolusi protista sehingga terbentuk keanekaragaman protista. D. Hipotesis Endosimbiosis dalam Evolusi Eukariota Hipotesis endosimbiosis pertama sekali diusulkan oleh seorang biologist dari Universitas Boston bernama Lynn Margulis pada tahun 1970 dan secara resmi dalam bukunya “Symbiosis in Cell Evolution” (1981). Munculnya hipotesis ini dulu menjadi bahan tertawaan oleh para ahli biologi karena disebut-sebut sebagai teori yang dinilai tidak masuk akal, namun berkat kegigihan dan kesabarannya Lynn dapat memberi

Evolusi Mikrobia

16

penjelasan, bukti yang mendekati yang membuat hipotesis ini menjadi hipotesis masuk akal dan diterima. Ide atau gagasan tentang hipotesis Endosimbiosis ini sebelumnya pernah dikemukakan oleh seorang ahli biologi Rusia

bernama C.

Mereschkovsky memperkenalkan hipotesis bahwa kelompok yang berbeda dari cyanobacteria menjadi endosimbion sehingga terbentuk kloroplas. Teori inilah yang kemudian dikembangkan secara luas oeh Lynn Margulis adalah hipotesis endosimbiosis berseri (serial endosymbiosis) yang menyatakan bahwa mitokondria dan kloroplas pada awalnya adalah prokariota kecil yang hidup di dalam sel prokariota yang lebih besar. (Istilah endosimbion digunakan untuk sel yang hidup di dalam sel lain, yang disebut sel inang). Nenek moyang mitokondria diperkirakan adalah heterotrofik aerobik yang menjadi endosimbion. Nenek moyang kloroplas pada eukariota awal

diperkirakan

adalah

prokariota fotosintetik,

kemungkinan sianobakteri, yang menjadi endosimbion. Bisa jadi nenek moyang prokariotik mitokondria dan kloroplas pada awalnya masuk ke dalam sel inang sebagai mangsa yang tidak tercerna atau sebagai parasit internal. Sel inang itu mungkin sebelumnya telah memiliki suatu sistem endomembran. Dengan cara apapun hubungan itu dimulai, tidak sulit membayangkan bahwa simbiosis akhirnya menjadi menguntungkan secara mutualistik. Inang heterotrofik dapat memperoleh zat-zat makanan dari endosimbion fotosintetik. Dan pada dunia yang semakin aerobik, suatu sel yang sendirinya telah anaerobik akan diuntungkan dari endosimbion aerobik tersebut, yang mengubah oksigen menjadi menguntungkan. Dalam proses menjadi saling tergantung itu, inang dan endosimbion menjadi suatu organisme tunggal, dan bagian-bagiannya menjadi tidak terpisahkan lagi. Hampir semua eukariota, baik heterotrofik ataupun autotrofik, memiliki mitokondria atau sisa-sisa genetik organel tersebut. Akan tetapi hanya eukariota fotosintetik yang memiliki klroplas. Dengan demikian, hipotesis endosimbion berseri (serangkaian peristiwa endosimbiotik)

Evolusi Mikrobia

17

mengasumsikan bahwa mitokondria berkembang sebelum kloroplas (Cambell, 2002).

Gambar Mekanisme Terjadinya Endosimbiosis Pada Nenek Moyang Eukariot Sumber: https://biology2017.wordpress.com/2017/09/14/hipotesisendosimbiosis-dalam-evolusi-eukariota/. (Diakses pada tanggal 10 Oktober 2018)

Hipotesis Endosimbiosis dengan jelas menegaskan bahwa evolusi sel eukariot melibatkan simbiosis dari beberapa sel nenek moyang yang saling bebas dalam urutan yang spesifik. Para nenek moyang ini terdiri atas sel inang (arkea metanogen serupa Thermoplasma), nenek moyang mitokondria (serupa Daptobacter dan

Bdellovibrio), nenek moyang

kloroplas (serupa Cyanobacter) dan nenek moyang struktur pergerakan selular (serupa Spirochete). Para nenek moyang simbion masuk ke sel inang sebagai makanan yang tidak dicerna atau sebagai parasit internal yang kemudian

antar

mereka saling bekerjasama

yang disebut

endosimbiosis. Ketika mereka menjadi saling tergantung maka simbiosis antar mereka menjadi saling tak terpisahkan.

Evolusi Mikrobia

18

Bukti eksperimental terhadap hipotesis endosimbiosis dilakukan oleh Kwang W Jeon (1991) dengan cara menginfeksikan bakteri ke amuba, dan berhasil. Bukti lainnya adalah mitokondria dan kloroplas yang ditemukan dalam sel-sel eukariot modern ternyata mempunyai genom tersendiri yang berbentuk sirkular sebagaimana halnya pada prokariot, dan juga mempunyai mesin sintesis protein yang terpisah dari inti. Yang sulit dibuktikan sampai sekarang adalah asal-usul struktur pergerakan eukariot atau undulipodia. Ultra struktur undulipodia jauh lebih besar dan kompleks dibanding prokariot membuktikan berasal dari simbiosis (hipotesis eksogen)

atau

undulipodia

berkembang

secara

internal

sebagai

perpanjangan dari tubulus mikro yang dikenal sebagai filiasi langsung dan kejadian mutasi (hipotesis endogen). Hipotesis Endosimbiosis tidak bisa memastikan asal-usul inti sel. Pandangan tradisional terhadap asal-usul inti menyatakan bahwa genom inti berkembang melalui evolusi langsung dari nenek moyang arkea. Di lain pihak, Margulis cenderung berpendapat bahwa inti sel pada eukariotik berasal dari filiasi langsung dan simbiosis. Bukti adanya filisasi langsung ini didukung oleh kemampuan membran sel melipat kemudian mendesak material pewarisan (DNA) ke arah tengah sel. Sedangkan kejadian fusi (simbiosis)-nya tidak berasalan karena kemampuan membungkus mangsa belum pernah ditemukan pada bakteri modern. Golding dan Gupta (1996) mengajukan pandangan alternatif yang disebutnya sebagai model kimera, yaitu penggabungan antara eubakteri Gram negatif sebagai inang dan arkea sebagai simbion. Pada kenyataannya sel-sel prokariotik adalah homogenomik, sedangkan sel eukariot adalah heterogenomik (mempunyai material genetik dari lebih dua induk). Salah satu buktinya adalah runutan protein eukariota lebih mirip ke arkea dibanding ke eubakteria. Martin dan Muller (1998) menambahkan bukti

hipotesis

endosimbiosis dengan mengajukan hipotesis hidrogen, yaitu penyatuan antara sel inang arkea metanogen (mengkonsumsi hidrogen dan

Evolusi Mikrobia

19

karbondioksida) dan simbion mitokondria yang menghasilkan hidrogen dan karbon dioksida. Mengikuti prinsip seleksi, inang menjadi tergantung ke hidrogen yang dihasilkan oleh simbion. Sayang sekali, pendapat Martin dan Muller ini tidak memperhatikan waktu kemunculan sel-sel simbion, yaitu eukariota berpisah dari arkea jauh sebelum arkea dikelompokkelompokkan seperti yang ada sekarang. Lopez-Garcia dan Moreira (1998) berusaha menerangkan lebih detail kejadian simbiosis dalam TES, yaitu simbiosis terjadi antara arkea metanogen yang menyediakan material inti dan nenek moyang sulfatrespiring delta-proteobakterium menyediakan hampir semua mesin-mesin metabolisme. Pendapat ini dikenal dengan hipotesis sintropik. Dalam 30 tahun terakhir ini terjadi akumulasi data runutan protein dan DNA yang merevisi TES secara kontinyu. Setidaknya, landasan teori simbiosis sudah lebih bisa diterima oleh komunitas ilmiah sebagai mekanisme evolusi eukariot. Meskipun begitu, masih dibutuhkan tambahan data runutan DNA dan meninjau ulang catatan fosil untuk mengungkapkan permasalahan yang paling menantang dan menarik dalam bidang biologi evolusi, yaitu asal-usul eukariot. Menurut Madigan et all (2012) silsilah tentang perkembangan hingga terbentuknya bakteria dan arhaea di zaman sekarang

terbentuk

sebagai akibat dari kehidupan yang berlangsung selama 2 milyar tahun sebelum eukarya muncul. Waktu yang panjang ini menunjukkan bahwa asal mula sel eukarya

muncul setelah timbulnya O2

di atmosfer.

Perkembangan respirasi metabolisme dan fotosisntesis pada bakteri dan evolusi

enzim

seperti

dismutase

mendetoksifikasi oksigen bebas

superoksida

yang

mampu

yang dihasilkan sebagai produk dari

respirasi aerobik. Oksigen merupakan elemen penting yang membantu membentuk endosimbiosis, dikarenakan nenek moyang mitokondria dapat melakukan metabolisme sel menggunakan O2 demikian halnya nenek moyang kloroplas. Semua sifat fisiologi metabolisme dari mitokondria dan kloroplas dan struktur sequence genom mendukung hipotesis ini.

Evolusi Mikrobia

20

Sebagai contoh keduanya yaitu mitokondria dan kloroplas memiliki ribosom prokariota 70S dan 16S ribosomal

RNA yang merupakan

karakter yang dimiliki bakteri.

Bukti Pendukung Hipotesis Endosimbiosis Bukti-bukti yang mendukung suatu asal mula endosimbiotik kloroplas dan mitokondria meliputi adanya hubungan endosimbiotik di dunia modern sekarang ini. Bukti-bukti lain adalah kemiripan ukuran kloroplas dan mitokondria yang bisa jadi sangat tepat untuk dikatakan sebagai keturunan bakteri.

Membran bagian dalam kloroplas bagian

dalam mitokondria kemungkinan berasal dari membran prokariotik simbiotik, memiliki beberapa enzim dan sistem transpor yang mirip dengan ditemukan pada membran plasma prokariota modern. Mitokondria dan kloroplas bereplikasi melalui suatu proses yang mengingatkan kita pada proses pembelahan biner pada bakteri. Kloroplas dan mitokondria mengandung genom yang terdiri dari molekul DNA sirkuler yang tidak berikatan dengan histon atau protein lain, sebagaimana halnya pada sebagian besar prokariota. Dalam hal ukuran, karakteristik biokimia, dan sensitivitas terhadap antibiotik tertentu, ribosom kloroplas lebih mirip dengan ribosom prokariotik daripada dengan ribosom di luar kloroplas dalam sitosol sel eukariotik. Ribosom mitokondria sangat bervariasi dari satu kelompok eukariota dengan kelompok lainnya, akan teteapi ribosom mitokondria umumnya lebih mirip dengan ribosom prokariota dibandingkan dengan pasangannya di sitoplasma eukariotik. Sistematika molekuler juga menunjukkan bahwa kloroplas dan mitokondria berasal mula dari bakteri. RNA ribosomal kloroplas, yang ditranskripsikan dari gen di dalam organel tersebut lebih mirip dalam hal urutan basanya dengan bakteri fotosintetik tertentu daripada dengan RNA ribosomal kloroplas, yang ditranskripsikan dari DNA nukleus.

Evolusi Mikrobia

21

Bukti bahwa mitokondria dan plastida berasal dari endosimbiosis adalah sebagai berikut: 1. Mitokondria dan plastida awalnya terbentuk hanya melalui proses yang sama dengan pembelahan biner. 2. Dalam beberapa ganggang, seperti Euglena, plastidanya dapat dihancurkan oleh bahan kimia tertentu tanpa mempengaruhi sel. Dalam kasus seperti itu, plastida tidak akan beregenerasi. Hal ini menunjukkan bahwa regenerasi plastid bergantung pada sumber ekstraseluler, seperti dari pembelahan sel atau endosimbiosis. 3. Kedua organel ini dikelilingi oleh dua atau lebih membran, yang menunjukkan perbedaan komposisi dari membran sel lainnya. 4. Kedua mitokondria dan plastida mengandung DNA yang berbeda dari inti sel. 5. Analisa urutan DNA dan perkiraan filogenetik menunjukkan bahwa DNA nuklir mengandung gen yang mungkin berasal dari plastida. 6. Ribosom dalam organel-organel ini adalah seperti yang ditemukan pada bakteri (70S). 7. Protein asal organel, seperti bakterinya, juga menggunakan Nformilmetionin dalam menginisiasi asam amino. 8. Sebagian besar struktur internal dan biokimia dari plastida, misalnya

tilakoid dan klorofil tertentu, sangat mirip dengan

cyanobacteria.Filogenetik menunjukkan bahwa plastida paling erat kaitannya dengan cyanobacteria. 9. Mitokondria memiliki beberapa enzim dan sistem transportasi yang mirip dengan bakteri. 10. Beberapa protein yang dikodekan dalam nukleus diangkut ke kedua organel ini, dan keduanya, mitokondria dan plastida memiliki genom kecil dibandingkan dengan bakteri. Ini konsisten dengan meningkatnya ketergantungan pada host eukariotik setelah

Evolusi Mikrobia

22

mereka membentuk endosimbiosis. Sebagian besar gen pada genom organel telah hilang atau pindah ke nukleus. Gen yang paling dibutuhkan untuk fungsi mitokondria dan plastid berada dalam nukleus bakterinya. 11. Plastida terdapat dalam kelompok yang sangat berbeda dari protista, beberapa di antaranya berkaitan erat dengan bentuk plastida yang berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa jika kloroplas ada dari awal, kemiripan mereka satu sama lain sulit untuk dijelaskan. 12. Banyak dari protista berisi plastida “primer” yang belum pernah diperoleh dari eukariot yang mengandung plastida. 13. Ganggang glaucophyte memiliki kloroplas yang sangat mirip cyanobacteria. Secara khusus, mereka memiliki dinding sel peptidoglikan antara dua membran.

Gambar Skala Waktu Geologi (Whitefield, 2004) dengan Peristiwa Penting dalam Evolusi Sel Prokariotik dan Eukariotik (Tice Dan Lowe, 2004).

Dua

Evolusi Mikrobia

Peristiwa

Endosymbiotic

Utama

Sehingga

Muncul

23

Mitokondria dan Plastida yang Dilambangkan Sebagai Endosimbiosis 1 (yang Melibatkan Transisi dari Organisme Proteobacteria Seperti Menjadi Proto-Mitokondria) dan Endosimbiosis 2 (Yang Melibatkan Transisi dari Organisme Cyanobacteria Seperti Menjadi Proto-Plastida ). Sumber: https://biology2017.wordpress.com/2017/09/14/hipotesisendosimbiosis-dalam-evolusi-eukariota/.

(Diakses

pada

tanggal

10

Oktober 2018)

Gambar Diagram Dari Peristiwa Endosymbiotic Primer, Sekunder Dan

Tersier

Mengarah

Ke

Rencana

Tubuh

Uniseluler

Baru

(Makroevolusi) Dalam Filogeni Dari Berbagai Ganggang (Kingdom Protoctista)( Knoll, 2003). Sumber: https://biology2017.wordpress.com/2017/09/14/hipotesisendosimbiosis-dalam-evolusi-eukariota/.

(Diakses

pada

tanggal

10

Oktober 2018)

Pandangan modern

tentang asal-usul eukariot selalu dikaitkan

dengan hipotesis endosimbiosis, meskipun

sifat dari peristiwa

endosymbiotis itu sendiri masih diperdebatkan. Hipotesis endosimbiosis telah diakui bahwa diantara semua teori mitokondria muncul dari

Evolusi Mikrobia

24

proteobacteria dan plastid yang berasal dari cyanobactera. Dan juga diakui bahwa peristiwa ini adalah peristiwa tunggal dan langka dalam sejarah kehidupan. Sisa perdebatan menyangkut asal dari host yang membutuhkan mitokondria dan apakah itu adalah prokariota atau apakah endosimbiosis tambahan terlibat dalam asal-usulnya masih terus diselidiki.

Namun

berdasarkan pertimbangan bioenergi menunjukkan bahwa host yang memerlukan mitokondria adalah prokariota, karena energi per gen yang diberikan mitokondria diperlukan untuk mendukung hal baru

dalam

evolusi banyak yang membedakan eukariota dari prokariota. Namun teori lain yang menyatakan bahwa eukariotik muncul sebelum akuisisi mitokondria tetap populer. Ini termasuk gagasan bahwa inti muncul sebagai endosimbion atau tampilan yang eukariota secara langsung diturunkan dari Planctomycetes. Teori asal-usul eukariota pada prinsipnya, diuji dengan data genom dan alat inferensi dari filogeni molekuler. Perbandingan gen hadir dalam eukariota leluhur bersama dengan gen dalam genom prokariot telah ditemukan bukti untuk peran spesies archaebacterium sebagai sumber pengaturan genetik atau gen informasi dan Eubacterium sebagai sumber fungsi metabolisme energi, hanya saja tidak ada kontributor yang signifikan dalam hal ini. Pada saat yang sama, cara dimana mikroba berevolusi, dan transfer gen lateral (LGT) khususnya dalam teori endosymbiotic secara bertahap menjadi lebih jelas. Dari perjelasan mengenai hipotesis Endosimbiosis diatas dapat dikatakan bahwa hipotesis ini merupakan salah satu hipotesis yang dapat menjelaskan tentang evolusi makhluk hidup eukariota dengan dalil: selsel eukariota di zaman modern sekarang ini merupakan hasil endosimbion dari dua sel-sel prokariota yang terus berkembang dan mengalami perubahan kearah yang lebih baik atau sempurna secara bertahap dalam waktu yang cukup lama. Dimulai dari

abad ke -19 bahkan hingga

sekarang pandangan ini masih tetap diakui dan masih akan terus ditelusuri kebenarannya. Tidak heran jika hipotesis ini dipandang sebagai hipotesis terbaik untuk menjelaskan asal-usul makhluk hidup eukariot modern .

Evolusi Mikrobia

25

E. Evolusi Jamur Evolusi fungi berlangsung sejak menyimpang dari bentuk kehidupan lainnya sekitar 1.500 juta tahun yang lalu dengan percabangan glomaleans dari “fungi lebih tinggi” pada 570 juta tahun yang lalu berdasarkan analisis DNA. Fungi mungkin mengkoloni tanah pada waktu kambrium, yaitu lebih dari 500 juta tahun yang lalu, namun bukti-bukti fosil hanya menjadi tidak kontroversional dan biasa selama waktu devon, yaitu 400 juta tahun yang lalu. Keanekaragaman fungi yang tinggi diketahui berasal dari zaman Devon dibawah Rhynie dan catatan sebelumnya

tidak

ada.

Karena

fungi

tidak

dapat

mengalami

biomeneralisasi, mereka tidak mudah membentuk catatan fosil. Oleh karena itu hanya ada tiga klaim tentang fungi pertama. Salah satu dari Ordovisium telah dihilangkan dengan alasan yang tidak memiliki sifatsifat fungi yang jelas dan dianggap oleh banyak orang sebagai kontaminasi. Posisi dari kemungkinan fungi Proterozoikum masih belum dibentuk dan mungkin mewakili cabang fungi. Ada juga kasus untuk afinitas fungi sebagai mikrofosil misterius Ornatifilum. Karena fungi membentuk kelompok mirip hewan, kedua garis keturunan seharusnya telah menyimpang sebelum garis keturunan hewan pertama yang diketahui dari fosil sawal waktu Ediacaran. Berbeda dengan tumbuhan dan hewan, catatan fosil fungi pertama adalah sedikit. Faktor-faktor yang kemungkinan besar berkontribusi mendasari representasi spesies fungi pada keseluruhana fosil termasuk sifat alami tubuh buah fungi yang lembut, berdaging, dan jaringan yang mudah didegradasi serta dimensi mikroskopis yang merupakan struktur sebagaian besar fungi sehingga tidak mudah untuk terlihat. Fosil fungi sulit dibedakan dari mikroba lain dan paling mudah diidentifikasi ketika mereka masih menyerupa fungi. Sering pulih akibat tanaman atau hewan inang yang mengalami dipremineralisasi, sampel ini biasanya dipelajari dengan membuat preparat irisan tipis yang dapat diuji dengan mikroskop

Evolusi Mikrobia

26

cahaya atau mikroskop elektron transmisi. Kompresi fosil telah dipelajari dengan melarutkan matriks sekitarnya dengan asam dan kemudian menggunakan cahaya atau mikroskop elektron scanning untuk memeriksa detail permukaannya. Fosil paling pertama yang memiliki sifat khas fungi terdata pada masa Proterozoikum, sekitar 1.430 juta tahun yang lalu. Fungi ini merupakan bentuk multiseluler yang telah membentuk struktur filamen dengan septa dan mampu mengalami anastomosis. Penelitian terbaru (2009) memperkirakan kedatangan organisme fungi pada sekitar 7601.060 juta tahun lalu berdasarkan perbandingan tingkat evolusi dalam kelompok yang terkait erat. Sebagian besar era Paleozoic (542-251 juta tahun lalu), fungi tampaknya bersifat aquatik dan merupakan organisme yang mirip dengan Chytrid saat ini dalam kepemilikan spora berflagela. Adaptasi evolusioner dari cara hidup air ke darat mengharuskan diversifikasi strategi ekologi untuk memperoleh nutrisi, termasuk parasitisme, saprobisme, dan pengembangan hubungan mutualistik. 1. Sejarah Khamir Khamir mungkin merupakan salah satu organisme yang dipelihara paling awal. Manusia menggunakan khamir untuk fermentasi dan pembuatan roti. Arkeologis menemukan batu penggiling dan ruang pembuatan untuk roti yang dikembangkan dengan khamir juga gambar bakery dan brewery berumur 4000 tahun. Pada tahun 1680, Anton van Leeuwenhoek pertama kali mengamati khamir dengan mikroskop, namun pada saat itu khamir tidak dianggap sebagai organisme yang hidup, namun hanya sebagai struktur berbentuk globula. Pada tahun 1857, mikrobiologis Perancis, Louis Pasteur membuktikan dalam tulisannya yang berjudul "Mémoire sur la fermentation alcoolique" bahwa fermentasi alkohol dilakukan oleh khamir yang hidup dan bukan merupakan katalis kimiawi. Pasteur menunjukkan bahwa dengan memberikan gelembung oksigen ke dalam larutan berisi

Evolusi Mikrobia

27

khamir, pertumbuhan sel dapat meningkat, namun proses fermentasi terhambat, pengamatan tersebut disebut Pasteur effect. Pada akhir abad ke-18, dua galur khamir digunakan dalam pembuatan bir diidentifikasi: Saccharomyces cerevisiae, yang disebut “top-fermenting yeast’’, dan Saccharomyces carlsbergensis, “bottomfermenting yeast’’. S. cerevisiae telah dijual secara komersial oleh orang-orang Belanda untuk pembuatan roti sejak 1780; sekitar tahun 1800 orang-orang Jerman juga mulai memproduksi khamir dalam bentuk krim. Pada tahun 1825, sebuah metode telah dikembangkan untuk menghilangkan cairan sehingga khamir dapat dijual dalam bentuk blok padat. Produksi blok khamir dalam skala industry diperkuat dengan diperkenalkannya ‘’filter press’’ pada tahun 1867. Pada tahun 1872, Baron Max de Springer mengembangkan proses produksi khamir berbentuk granula yang digunakan sampai perang dunia I. Di Amerika Serikat, khamir yang secara alami terdapat di udara digunakan secara ekslusif sampai khamir komersial dipasarkan di Philadelphia, dimana Charles L. Fleischmann memamerkan produk, prosedur pemakaian, dan roti yang dihasilkan.

F. Evolusi Virus Dalam proses evolusi virus terdapat tiga hipotesis berbasis evolusioner tentang bagaimana virus terbentuk yang diperdebatkan di kalangan ilmuwan. Yang lainnya menolak ketiganya dan masih mencari jawaban di tempat lain. Hipotesis pertama disebut “escape hypothesis”. Ditegaskan bahwa virus sebenarnya adalah potongan RNA atau DNA yang pecah, atau “lolos” dari berbagai sel dan kemudian mulai menyerang sel lainnya. Hipotesis ini umumnya dipecat karena tidak menjelaskan struktur virus yang rumit seperti kapsul yang mengelilingi virus atau mekanisme yang bisa menyuntikkan DNA virus ke dalam sel inang. Hipotesis reduksi adalah gagasan populer lainnya tentang asal usul virus. Hipotesis ini mengklaim bahwa virus dulunya adalah sel yang

Evolusi Mikrobia

28

menjadi parasit sel yang lebih besar. Meskipun ini menjelaskan mengapa dibutuhkan sel inang untuk virus berkembang dan berkembang biak, namun sering dikritik karena kurangnya bukti termasuk mengapa parasit kecil tidak menyerupai virus dengan cara apa pun. Hipotesis terakhir tentang asal mula virus telah dikenal sebagai “hipotesis pertama virus.” Ini mengatakan bahwa virus benar-benar mendahului sel atau setidaknya diciptakan bersamaan dengan sel pertama. Namun, karena virus membutuhkan sel inang agar bisa bertahan, hipotesis ini tidak tahan.

Gambar Evolusi Virus Sumber: https://kliksma.com/2018/03/evolusi-virus.html. (Diakses pada tanggal 10 Oktober 2018) Kemudian karena virus sangat kecil, tidak ada virus dalam catatan fosil. Namun, karena banyak jenis virus mengintegrasikan DNA virus mereka ke dalam materi genetik sel inang, jejak virus dapat dilihat saat DNA fosil purba dipetakan. Virus beradaptasi dan berkembang dengan sangat cepat karena mereka dapat menghasilkan beberapa generasi keturunan dalam waktu yang relatif singkat. Penyalinan DNA virus rentan terhadap banyak mutasi di setiap generasi karena mekanisme pemeriksaan sel inang tidak dilengkapi untuk menangani “proofreading” DNA virus.

Evolusi Mikrobia

29

BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Prokariot merupakan organisme yang paling awal menghuni bumi, dan tetap bertahan hidup hingga sekarang dengan jumlah terbanyak dan rentang habitat yang paling luas. Prokariot berevolusi menjadi dua cabang utama yaitu Domain Bakteria dan Arkhaea. Domain ketiga adalah Eukariota. Secara umum, prokariot adalah organisme bersel tunggal, namun ada pula yang membentuk koloni. Bentuk umum Prokariot adalah bulat (kokus), batang (basilus) dan spiral. Protista merupakan eukariot yang beraneka ragam yang berasal dari prokariot yang melakukan endosimbiosis.

B. Saran Kritik dan saran yang membangun diperlukan untuk kesempurnaan tugas-tugas selanjutnya sehingga membangun motivasi dan minat bagi para pembacanya.

Evolusi Mikrobia

30

DAFTAR PUSTAKA

https://biology2017.wordpress.com/2017/09/14/hipotesis-endosimbiosis-dalamevolusi-eukariota/. (Diakses pada tanggal 10 Oktober 2018). https://gedangmatikenekvirus.wordpress.com/2011/04/09/evolusi-fungi/. (Diakses pada tanggal 7 Oktober 2018). https://id.wikipedia.org/wiki/Evolusi. (Diakses pada tanggal 7 Oktober 2018). https://kliksma.com/2018/03/evolusi-virus.html. (Diakses pada tanggal 10 Oktober 2018). https://www.academia.edu/7463061/Dunia_bakteri (Diakses pada tanggal 10 Oktober 2018). https://www.tentorku.com/definisi-sejarah-perbedaan-archaea-dan-bacteria/. (Diakses pada tanggal 10 Oktober 2018).

Evolusi Mikrobia

31