Tugas Biologi

TUGAS BIOLOGI EVOLUSI DAN ASAL-USUL KEHIDUPAN 1/27/2009 by SAYID TARMIZI

[Type text]

Page 1

Bab I ASAL Bagaimana,kapan

dan

USUL KEHIDUPAN dimana

kehidupan

dimulai?.

Dan

beberapa

pertanyaan lainnya yang menghantui para ilmuwan. Diawal

perkembangan

ilmu

pengetahuan

sampai

sekarang

telah

ditemukan beberapa teori yang menjelaskan tentang asal-usul kehidupan.Dan tidak ada teori tersebut telah memuaskan semua pihak. Teori-teori tersebut diantara lain adalah: 1. Kehidupan diciptakan oleh zat supranatural

pada saat istimewa (teori

kreasi khas) 2. Kehidupan muncul dari benda tak hidup pada berbagai kesempatan(teori generatio spontanea) 3. Kehidupan tidak berasal usul(keadaan mantap) 4. Kehidupan datang di planet ini dari mana saja(teori kromozoan) 5. Kehidupan muncul berdasar hukum fisika-kimia-biologi Teori kreasi khas Teori ini menjelaskan bahwa kehidupan diciptakan oleh zat Pencipta. Teori ini bisa didapat karena adanya pemikiran tentang ketuhanan. Teori generatio spontanea Aristoteles(384-322 SM) pada zamannya mengemukakan bahwa makhluk hidup terjadi begitu saja.Sayangnya teori ini masih bertahan sampai abad ke 1718 dan diperkuat oleh penemu mikroskop Anthony van Leewenhoek. Oleh Anthony van Leewenhoek, dia melihat jasad renik didalam bekas rendaman jerami. Sebagai penganut teori abiogenesis(makhluk hidup berasal dari benda mati),dia

pun

berusaha

memperkuat

teori

generatio

spontanea

dengan

eksperimennya yang telah terbukti (jasad renik berasal dari air bekas rendaman jerami). Teori keadaan mantap Teori ini berangapan bahwa kehidupan ini memang seperti ini dari awalnya tanpa dapat membuat suatu eksperimen dan tidak dapat menjelaskan awal dari kehidupan itu. SAYID TARMIZI ([email protected])

Page 2

Teori kromosom Kehidupan ini dapat berasal dari manapun. Teori ini memberikan kesempatan pada apapun. Ini membuat seekor kera purba atau batu dapat berubah menjadi seekor harimau apabila kera purba atau batu tersebut diberi pengaruh dari luar(mutasi dll) yang mengubah gennya. Sehingga kera atau batu tersebut dapat berubah. Teori berdasarkan hukum fisika-kimia-biologi Teori ini menjelaskan bahwa terbentuknya senyawa

kompleks

anorganik

didalam

dari

bahan-bahan

atmosfer

primitive

dengan energy halilintar Orang

yang

berani

dan

berhasil

melakukan percobaan dengan menstimulasi atmosfer purba di dalam skala laboratorium adalah Stanley Miller . Ia merancang alat yang seperti dalam gambar disamping. Miller memasukkan gas H2,CH4,NH3 dan H2O ke dalam alat. Air dipanaskan dan menjadi uap air dan bercampur dengan gasTabung Miller

dalam

gas

tadi. Sebagai sumber energy

maka

halilintar yang berasal dari

lecutan

aliran

tabung

terbentuklah

Miller.

bahwa

senyawa-

akibatnya

sederhana seperti ribose.

percobaaan

tersebut

senyawa-senyawa

memberi

kompleks amino,neuklitida

terbentuk dibawah keadaan abiotik.Yang membuat masalah bagi terutama

Miller

berada

senyawa organik seperti asam

lipid,gula,asam ilmuwan

tinggi

Sebagai

amino, adenine dan gula Hasil

listrik

adalah

bagaimana

mekanisme

petunjuk seperti dapat Pak Miller

peralihan dari senyawa kompleks menjadi makhluk hidup.

SAYID TARMIZI ([email protected])

Page 3

Selain

Stanley

Miller,masih

ada

beberapa

ilmuwan

yang

masih

mengemukakan teori serupa.Alexander Opalin mengemukakan bahwa di dalam atmosfer primitif bumi akan timbul reaksi-reaksi yang menghasilkan senyawa organik dengan energy pereaksi dari radiasi sinar ultra violet. Senyawa tersebut merupakan “sop purba” tempat kehidupan dapat berawal. Senyawa organik akan membentuk timbunan gumpalan (koaservat). Timbunan gumpalan yang kaya akan bahan-bahan organic membentuk molukel lipid sepanjang perbatasan koaservat dan yang memberi stabilitas dengan media luar sebagai selaput sel primitif. Walaupun begitu,Oparin masih sulit mengemukakan bagaimana bahan koaservat tersebut yang sudah terbungkus dengan selaput primitif dapat menghasilkan organisme heterotrofik yang dapat mereplikasikan dirinya . Teori ini pun belum ada yang menguji secara eksperimental. Semua teori yang telah dijelaskan mempunyai alasan tersendiri. Walau begitu marilah kita merujuk pada Surat Al anbiyya ayat 30 yang artinya : “Dan apakah orang-orang kafir tidak mengetahui bahwasanya langit dan bumi itu keduanya dahulu adalah suatu yang padu, kemudian Kami Pisahkan antara keduanya. Dan dari air Kami Jadikan segala sesuatu hidup.Maka mengapakah mereka tiada juga yang beriman?”. Alquran telah menjelaskan tentang asal usul terciptanya alam semesta sejak 16 abad yang lalu. Para ilmuwan pun telah melahirkan teori lahirnya alam semesta yaitu teori Big Bang. Teori ini menjelaskan bahwa alam semesta awalnya adalah suatu bintang raksasa besar yang kemudian meledak menjadi bahan alam semesta. Dan Miller dan Oparin pun setuju bahwa kehidupan berasal dari suatu cairan dan ini juga mendukung kebenaran Alquran.

SAYID TARMIZI ([email protected])

Page 4

Bab II EVOLUSI Evolusi

(dalam

kajian

biologi)

berarti

perubahan

pada

sifat-sifat

terwariskan suatu populasi organisme dari suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya. Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama : aliran gen,hanyutan genetika dan seleksi alam. Sifat-sifat yang menjadi dasar evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan kepada keturunan Aliran gen

Aliran gen merupakan pertukaran gen antar populasi, yang biasanya merupakan spesies yang sama Contoh aliran gen dalam sebuah spesies meliputi migrasi dan perkembangbiakan organisme atau pertukaran serbuk sari. Transfer gen antar spesies meliputi pembentukan organisme hibrid dan transfer gen horizontal. Migrasi ke dalam atau ke luar populasi dapat mengubah frekuensi alel, serta menambah variasi genetika ke dalam suatu populasi. Imigrasi dapat menambah bahan genetika baru ke dalam gen yang telah ada pada suatu

populasi.

Sebaliknya,

emigrasi

dapat

menghilangkan

bahan

genetika. Karena pemisahan reproduksi antara dua populasi yang berdivergen

diperlukan

agar

terjadi

spesiasi,

aliran

gen

dapat

memperlambat proses ini dengan menyebarkan genetika yang berbeda antar populasi. Aliran gen dihalangi oleh barisan gunung, samudera, dan padang pasir. Hanyutan genetika

SAYID TARMIZI ([email protected])

Page 5

Hanyutan genetika merupakan perubahan frekuensi alel dari satu generasi ke generasi selanjutnya yang terjadi karena alel pada suatu keturunan merupakan sampel acak (random sample) dari orang tuanya. Selain itu hanyutan genetika

juga

terjadi

karena

peranan

probabilitas dalam penentuan apakah suatu individu akan bertahan hidup dan bereproduksi atau

tidak.

berpotensi

Dalam

istilah

mengalami

matematika,

galat

alel

percontohan

(sampling error). Karenanya, ketika gaya dorong selektif tidak ada ataupun secara relatif lemah, frekuensi-frekuensi alel cenderung "menghanyut" ke atas atau ke bawah secara acak (langkah acak). Hanyutan ini berhenti ketika sebuah alel pada akhirnya menjadi tetap, baik karena menghilang dari populasi, ataupun menggantikan keseluruhan alel lainnya.Hanyutan genetika oleh karena itu dapat mengeliminasi beberapa alel dari sebuah populasi hanya karena kebetulan saja. Bahkan pada ketidadaan gaya selektif, hanyutan genetika dapat menyebabkan dua populasi yang terpisah dengan stuktur genetik yang sama menghanyut menjadi dua populasi divergen dengan set alel yang berbeda. Seleksi alam Seleksi alam adalah suatu mekanisme di mana suatu variasi organisme bergerak menjadi variasi yang lebih umum. Yang pertama adalah seleksi berarah,merupakan pergeseran dari nilai rata-rata variasi populasi. Yang kedua, seleksi pemutus,ini sering mengakibatkan seleksi nilai ekstrem,mengubah suatu variasi hilang. Yang ketiga,seleksi pemantapan( stabikizing selection ),yaitu penurunan jumlah variasi suatu populasi. Evolusi ini bukanlah suatu pendapat semata tetapi memilike petunjukpetunjuk bagi para ilmuwan untuk mereka buktikan. Petunjuk-petunjuk adanya evolusi 1. Anatomi Perbandingan Dari studi anatomi perbandingan dapat diketabui bahwa alat-alat fungsional pada berbagai binatang dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:

SAYID TARMIZI ([email protected])

Page 6

i) Homologi alat tubuh yang mempunyai bentuk yang berbeda dan fungsinya berbeda namun kalau diteliti mempunyai bentuk dasar sama. ii) Analogi alat-alat tubuh yang mempunyai bentuk dasar yang berbeda namun karena perkembangan evolusi yang konvergen alat-alat tersebut mempunyai fungsi yang sama. 2. Embriolog Perbandingan Embrio hewan bersel banyak mengalarni kesamaan perkembangan embrio, berawal dari zygot Þ blastula Þ gastrula, kemudian mengalami diferensiasi sehingga terbentuk bermacam-macam alat tubuh. Ernest Haeckel, mengatakan tentang adanya peristiwa ulangan ontogeni yang serupa dengan peristiwa filogeninya, dia sebut teori rekapitulasi. Contoh: adanya rekapitulasi adalah perkembangan terjadinya jantung pada mamalia yang dimulai dengan perkembangan yang menyerupai ikan, selanjutnya

menyerupai

embrio

amfibi,

selanjutnya

menyerupai

perkembangan embrio reptil. 3. Perbandingan Evolusi Telah diketahui ada kemiripan dalam faal antara pelbagai makhluk mulai dari mikroorganisme sampai manusia, misalnya : - kemiripan dalam kegiatan pernafasan. -pembentukan ATP dan penggunaannya dalam berbagai proses kehidupan adalah serupa pada hampir semua organisme 4. Petunjuk-petunjuk secara biokimia Digunakan uji presiptim yang pada dasarnya adanya reaksi antara antigen-antibodi.Banyaknya endapan yang terjadi sebagai akibat reaksi tersebut digunakan untuk mendeteksi jauh-dekatnya hubungan antara organism yang satu dengan yang lainnya. 5. Petunjuk-petunjuk peristiwa domestika Mengubah tanaman dan hewan liar menjadi tanaman dan hewan yang dapat dikuasai dan bermanfaat sesuai dengan keinginan manusia adalah akibat dari peristiwa domestika. 6. Petunjuk-petunjuk dari alat tubuh yang tersisa SAYID TARMIZI ([email protected])

Page 7

Alat-alat yang tersisa dianggap sebagai bukti adanya proses evolusi,alatalat ini sudah tidak berguna namun ternyata masih dijumpai. Contoh: Pada manusia : –

Selaput mata pada sudut mata sebelah dalam

–

Tulang ekor

–

Gigi taring yang runcing

7. Petunjuk-petunjuk Paleontologi Telah diketahui bahwa fosil dapat digunakan sebagai petunjuk adanya evolusi. Contoh : Urutan fosil kuda : Dari

Eohippus

(kuda

zaman

Eosin

)

→Mesohippus

→Merychippus→Pliohippus→Equas(kuda zaman sekarang).

Bab III Evolusi dan pengaruhnya terhadap populasi Evolusi mempengaruhi setiap aspek dari bentuk dan perilaku organisme. Yang paling terlihat adalah adaptasi perilaku dan fisik yang diakibatkan oleh seleksi alam. Adapatasi-adaptasi ini meningkatkan kebugaran

dengan

membantu

aktivitas

seperti

menemukan makanan, menghindari predator, dan menarik lawan jenis. Organisme juga dapat merespon terhadap seleksi dengan berkooperasi satu sama lainnya, biasanya dengan saling membantu dalam simbiosis. Dalam jangka waktu yang lama, evolusi menghasilkan spesies yang baru melalui pemisahan populasi leluhur organisme menjadi kelompok baru yang tidak akan bercampur kawin. Akibat evolusi kadang-kadang dibagi menjadi makroevolusi dan mikroevolusi. Makroevolusi adalah evolusi yang terjadi pada tingkat di atas spesies, seperti kepunahan dan spesiasi. Sedangkan mikroevolusi adalah perubahan evolusioner yang kecil, seperti adaptasi yang terjadi SAYID TARMIZI ([email protected])

Page 8

dalam spesies atau populasi. Secara umum, makroevolusi dianggap sebagai akibat jangka panjang dari mikroevolusi. Sehingga perbedaan antara

mikroevolusi

dengan

makroevolusi

tidaklah

begitu

banyak

terkecuali pada waktu yang terlibat dalam proses tersebut Namun, pada makroevolusi, sifat-sifat keseluruhan spesies adalah penting. Misalnya, variasi dalam jumlah besar di antara individu mengijinkan suatu spesies secara cepat beradaptasi terhadap habitat yang baru, mengurangi kemungkinan terjadinya kepunahan. Sedangkan kisaran geografi yang luas meningkatkan kemungkinan spesiasi dengan membuat sebagian populasi menjadi terisolasi. Dalam pengertian ini, mikroevolusi dan makroevolusi

dapat

melibatkan

seleksi

pada

tingkat-tingkat

yang

berbeda, dengan mikroevolusi bekerja pada gen dan organisme, versus makroevolusi yang bekerja pada keseluruhan spesies dan me mpengaruhi laju spesiasi dan kepunahan. Terdapat sebuah miskonsepsi bahwa evolusi bersifat "progresif", namun seleksi alam tidaklah memiliki tujuan jangka panjang dan tidak perlulah menghasilkan kompleksitas yang lebih besar. Walaupun spesies kompleks berkembang dari evolusi, hal ini terjadi sebagai efek samping dari jumlah organisme yang meningkat, dan bentuk kehidupan yang sederhana tetap lebih umum. Sebagai contoh, mayoritas besar spesies adalah prokariota mikroskopis yang membentuk setengah biomassa dunia walaupun bentuknya yang kecil, serta merupakan mayoritas pada biodiversitas bumi. Organisme sederhana oleh karenanya merupakan bentuk kehidupan yang dominan di bumi dalam sejarahnya sampai sekarang. Kehidupan kompleks tampaknya lebih beranekaragam karena ia lebih mudah diamati. Dalam

kenyataan,evolusi

akan

membuahkan

spesiasi

atau

kepunahan. Proses ini telah lama berlangsung. Spesiasi adalah hasil dari seleksi alam yang telah menyaring organisme yang mempu bertahan . Dan kepunahan adalah akhir dari segala kehidupan untuk suatu organism. SEJARAH PEMIKIRAN EVOLUSI

SAYID TARMIZI ([email protected])

Page 9

Pemikiran-pemikiran evolusi seperi nenek moyang bersama dan transmutasi spesies telah ada paling tidak sejak abad ke-6 SM ketika hal ini

dijelaskan

secara

rinci

oleh

seorang

filsuf

Yunani,

Anaximander.Beberapa orang dengan pemikiran yang sama meliputi Empedokles, Lukretius, biologiawan Arab Al Jahiz, filsuf Persia Ibnu Miskawaih, Ikhwan As-Shafa, dan filsuf Cina Zhuangzi. Seiring dengan berkembangnya pengetahuan biologi pada abad ke18, pemikiran evolusi mulai ditelusuri oleh beberapa filsuf seperti Pierre Maupertuis pada tahun 1745 dan Erasmus Darwin pada tahun 1796. Pemikiran biologiawan Jean-Baptiste Lamarck tentang transmutasi spesies memiliki pengaruh yang luas. Charles Darwin merumuskan pemikiran seleksi alamnya pada tahun 1838 dan masih mengembangkan teorinya pada tahun 1858 ketika Alfred Russel Wallace mengirimkannya teori yang mirip. Keduanya diajukan ke Linnean Society of London sebagai dua karya yang terpisah.Pada akhir tahun 1859, publikasi Darwin, On the Origin of Species, menjelaskan seleksi alam secara mendetail dan memberikan bukti yang mendorong penerimaan luas evolusi dalam komunitas ilmiah. Perdebatan mengenai mekanisme evolusi terus berlanjut, dan Darwin tidak dapat menjelaskan sumber variasi terwariskan yang diseleksi oleh seleksi alam. Seperti Lamarck, ia beranggapan bahwa orang tua mewariskan adaptasi yang diperolehnya selama hidupnya,] teori yang kemudian disebut sebagai Lamarckisme. Pada tahun 1990-an, eksperimen August Weismann mengindikasikan bahwa perubahan ini tidak diwariskan, dan Lamarkisme berangsur-angsur ditinggalkan. Selain itu, Darwin tidak dapat menjelaskan bagaimana sifat-sifat diwarsikan dari satu generasi ke generasi yang lain. Pada tahun 1865, Gregor Mendel menemukan bahwa pewarisan sifat-sifat dapat diprediksi. Ketika karya Mendel ditemukan kembali pada tahun 1900-an, ketidakcocokan atas laju evolusi yang diprediksi oleh genetikawan dan biometrikawan meretakkan hubungan model evolusi Mendel dan Darwin. Walaupun demikian, adalah penemuan kembali karya Gregor Mendel mengenai genetika (yang tidak diketahui oleh Darwin dan SAYID TARMIZI ([email protected])

Page 10

Wallace) oleh Hugo de Vries dan lainnya pada awal 1900an yang memberikan dorongan terhadap pemahaman bagaimana variasi terjadi pada sifat tumbuhan dan hewan. Seleksi alam menggunakan variasi tersebut untuk membentuk keanekaragaman sifat-sifat adaptasi yang terpantau

pada

organisme

hidup.

Walaupun

Hugo

de

Vries

dan

genetikawan pada awalnya sangat kritis terhadap teori evolusi, penemuan kembali genetika dan riset selanjutnya pada akhirnya memberikan dasar yang kuat terhadap evolusi, bahkan lebih meyakinkan daripada ketika teori ini pertama kali diajukan. Kontradiksi antara teori evolusi Darwin melalui seleksi alam dengan karya Mendel disatukan pada tahun 1920-an dan 1930-an oleh biologiawan evolusi seperti J.B.S. Haldane, Sewall Wright, dan terutama Ronald Fisher, yang menyusun dasar-dasar genetika populasi. Hasilnya adalah kombinasi evolusi melalui seleksi alam dengan pewarisan Mendel menjadi sintesis evolusi modern. Pada tahun 1940-an, identifikasi DNA sebagai bahan genetika oleh Oswald Avery dkk. beserta publikasi struktur DNA oleh James Watson dan Francis Crick pada tahun 1953, memberikan dasar fisik pewarisan ini. Sejak saat itu, genetika dan biologi molekuler menjadi inti biologi evolusioner dan telah merevolusi filogenetika.

SAYID TARMIZI ([email protected])

Page 11