Evolusi Makhluk Hidup

Evolusi Makhluk Hidup 

 Evolusi ialah proses perubahan yang berlangsung sedikit demi sedikit dan memakan waktu yang lama.
Dikenal 2 macam evolusi:
1. Evolusi progresif :
evolusi meonju pada kemungkinan dapat bertahan hidup (survive).
2. Evolusi regresif (retrogreslf) :
evolusi menuju pada kemungkinan menjadi punah.
Teori evolusi merupakan perpaduan antara ide (gagasan) den fakta (kenyataan). Yang dianggap sebagai pencetus ide evolusi ialah Charles Darwin (1809-1892) yang menerbitkan buku mengenai asal mula spesies pada tahun 1859, dengan judul “On the ofiginof species by means of natural selection” atau “The preservation of favored races in the struggle for life”.
Alfred Wallace (1823-1913) secara terpisah mengembangkan pemikirannya dan menghasilkan konsepsi yang sama dengan pendapat Charles Darwin.
Joseph Hooker, teman Charles Darwin menggabungkan tulisan Alfred Wallace den Charles Darwin. Judul kedua tulisan tersebut menjadi “On the tendency of species to from vafieties and on the perpetuation of vafieties and species by natural means of selection”.
Yang dianggap mengilhami Charles Darwin dengan gagasan evolusinya adalah
1. Jean Baptiste Lamarck (ahli biologi Perancis, 1744-1829).
Yang idenya mengenai evolusi dituangkan dalam bukunya “Philosophic
Zoologique”.
Inti isi buku tersebut :
1.1. Alam sekitar/lingkungan (environment) mempunyai pengaruh pada
ciri-ciri/sifat-sifat yang diwariskan.
1.2. Ciri-ciri/sifat-sifat yang didapat (auquired characters) akan
diwariskan kepada keturunannya.
1.3. Organ yang digunakan akan berkembang, sedan” yang tidak
digunakan akan mengalami kemunduran.
2. Sir Charles Lyell (ahli geologi Inggris, 1797-1875).
Yang menerbitkan buku mengenai prinsip-prinsip geologi “Principles
of Geology” (1830) menyatakan bahwa batuan, pulau-pulau dan
benua selalu mengalami perubahan.
3. Thomas Robert Mathus (ahli ekonomi den kependudukan Inggris).
Pro dan kontra tentang berbagai pendapat tentang masalah evolusi
1. Lamarck vs Weismann :
Weismann (biologiawan Jerman 1834-1912) menentang pendapat Lamarck mengenai diturunkannya sifat-sifat yang diperoleh.
Percobaannya : Dia mengawinkan 2 ekor tikus yang dipotong ekornya ternyata keturunannya tetap berekor panjang. Keadaan ini tetap berlangsung meskipun dilakukan sampai 20 generasi.
2. Lamarck vs Darwin :
Mereka berbeda pendapat mengenai “munculnya” jerapah berleher panjang.
Menurut Lamarck : semula jerapah berleher pendek karena makanan yang berupa daun makin berkurang maka dari generasi ke generasi leher jerapah semakin panjang untuk menjangkau daun yang semakin tinggi letaknya.
Menurut Darwin : dalam populasi jerapah ada yang berleher panjang dan berleher pendek. Dalam kompetisi mendapatkan makanan jerapah berleher panjang tetap bertahan hidup jerapah berleher pendek lenyap secara perlahan-lahan.
3. Spesiasi atau terjadinya spesies baru:
Ada pendapat spesies baru bisa terjadi dari spesies yang sudah ada karena interaksi antara faktor luar dan faktor dalam. Mekanismenya dapat dijelaskan dengan rumus :
F = G + L,
F = fenotip,
G = genotip,
L = lingkungan
maka bila F1 Þ F2 Þ F3 Þ F4 Þ F5 Þ ………….. F12, dimana F12 mungkin sudah jauh berbeda dengan F1 sehingga F12 dapat dinyatakan sebagai spesies baru
Untuk dapat memahami masalah evolusi, perlu dipahami pengertian-pengertian berikut :
A. Pengertian Spesies
Populasi-populasi yang masih mungkin mengadakan pertukaran gen dikatakan termasuk dalam satu spesies.
Variasi atau perbedaan morfologi fisiologi ataupun kelakuan tidak menjadi alasan dipisahkannya dua populasi menjadi dua spesies yang berbeda.
B. lsolasi Reproduksi
Barier (hambatan) geografik dapat memungkinkan terjadinya pemisahan dua populasi (allopatric) keadaan ini memungkinkan terjadinya isolasi reproduksi meskipun kedua populasi tersebut berada dalam satu lingkungan kembali (sympatrik).
C. Macam-macam Isolasi Intrinsik
1. Mekanisme yang mencegah/menghalangi terjadinya perkawinan:
1.1. Isolasi ekogeografi
1.2. Isolasi habitat
1.3. Isolasi iklim/musim
1.4. Isolasi perilaku
1.5. Isolasi mekanik
2. Mekanisme yang mencegah terjadinya hibrida:
2.1. Isolasi gamet
2.2. Isolasi perkembangan
2.3. Ketidakmampuan hidup suatu hibrida
3. Mekanisme yang mencegah kelangsungan hibrida:
3.1. Kemandulan betina
3.2. Eliminasi hibrida yang bersifat selektif
D. Spesiasi Sebagai Akibat Adanya Poliploid
Contoh : pada tanaman bunga Oenothera lamarckiana yang mempunyai
14 kromosom, karena adanya peristiwa gagal berpisah (non-
disjungtion) terjadi keturunan dengan 28 kromosom yang
kemudian diberi nama Oenothera gigas.
Kedua Oenothera tersebut dibedakan spesiesnya oleh karena
pada persilangan antara keduanya akan menghasilkan
keturunan yang triploid dan kemudian ternyata steril.
E. Radiasi Adaptif
Contoh klasik radiasi adaptif adalah variasi dari burung finch di kepulauan Gallapagos, perbedaannya pada besar dan bentuk paruh, kebiasaan makan dan pada kelakuan yang lain.
F. Divergensi, Kepunaban, Konvergensi
Peristiwa radiasi adaptif merupakan peristiwa dimana dari satu spesies timbul dua atau beberapa spesies.
Kalau dibuat garis keturunannya maka terlihat adanya garis-garis yang menyebar (divergen) oleh sebab itu peristiwa ini disebut divergensi.
Banyak sebab-sebab kepunahan, antara lain karena perubahan alam sekitar yang begitu cepat yang tidak dapat diikuti dengan adaptasi/
re-adaptasi makhluk hidup tersebut, juga sebab-sebab biologik, seperti adanya peristiwa kompetisi antara organisme yang mempunyai kebutuhan sama.
Konvergensi adalah peristiwa dimana dua makhluk atau lebih menghuni tempat hidup yang sama, tetapi makhluk tersebut memiliki asal-usul yang berbeda, hubungan yang jauh tetapi kemudian karena berada dalam tempat yang sama mempunyai organ-organ yang fungsinya serupa.
Petunjuk – Petunjuk Adanya Evolusi
1. Anatomi Perbandingan
Dari studi anatomi perbandingan dapat diketabui bahwa alat-alat fungsional pada pelbagai binatang dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:
a. Homologi
alat tubuh yang mempunyai bentuk yang berbeda dan fungsinya berbeda namun kalau diteliti mempunyai bentuk dasar sama.
b. 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.
Cotoh: 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 Fisiologi
Telah diketahui ada kemiripan dalam faal antara pelbagai makhluk mulai dari mikroorganisme sampai manusia, misalnya :
• kemiripan dalam kegiatan pernafasan.
• pembentukan ATP dan penggunaannya dalam pelbagai proses kehidupan adalah serupa pada hampir semua organisme.
4. Petunjuk-petunjuk Secara Biokimia
Digunakan uji presipitin yang pada dasarnya adanya reaksi antara antigen-antibodi.
Banyaknya endapan yang terjadi sebagai akibat reaksi tersebut digunakan untuk menentukan jauh-dekatnya hubungan antara organisme yang satu dengan yang lainnya.
5. Petunjuk-petunjuk Peristiwa Domestikasi
Menguhah tanaman dan hewan liar menjadi tanaman dan hewan yang dapat dikuasai dan bermanfaat sesuai dengan keinginan manusia adalah akibat dari peristiwa domestikasi.
Contoh: penyilangan burung-burung merpati, sehingga dijumpai adanya 150 variasi burung, yang di antaranya begitu berbeda hingga dapat dianggap sebagai spesies berbeda.
6. Petunjuk-petunjuk dari alat tubuh yang tersisa
Alat-alat yang tersisa dianggap sebagai bukti adanya proses evolusi, alat-alat 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 diketabui bahwa fosil dapat digunakan sebagai petunjuk adanya evolusi.
Contoh : Urutan fosil kuda:
dari Eohippus (kuda zaman Eosin) Þ Mesohippus Þ
Merychippus Þ Pliohippus Þ Equas (kuda zaman sekarang).
A. Pendapat Teilhard de Chardin mengenai proses evolusi
Proses evolusi dibedakan menjadi 3 tahap, yaitu:
1. Tahap Geosfer:
Tahap ini adalah tahap pra-hidup, tahap perubahan yang terutama
menyangkut perubahan tata surya.
2. fahap Biosfer:
Kalau ada tahap geosfer yang menjadi masalah adalah adanya
“loncatan” dari materi tak hidup menjadi “materi” hidup, maka pada
tahap biosfer yang dimasalahkan adalah “loncatan” munculnya
manusia.
3. Tahap Nesosfer:
Menurut Teilhard, yang penting pada makhluk, hidup dalam hal ini
manusia adalah terjadinya evolusi mengenai kesadaran batinnya yang
semakin mantap.
B. Penetapan Umur Fosil
Penetapan umur fosil dapat dilakukan 2 cara:
• Cara tidak langsung : yaitu dilakukan dengan mengukur umur lapisan
bumi tempat fosil ditemukan.
• Cara langsung : yaitu dengan mengukur umur fosil itu sendiri.
Beberapa contoh penetapan umur fosil :
1. Berdasarkan peristiwa laju erosi
2. Berdasarkan peristiwa laju sedimentasi
3. Kandungan garam
4. Penentuan umur dengan zat radioaktif
C. Evolusi Manusia
Fosil subhuman tertua adalah Australophitecus, wujudnya lebih menyerupai kera daripada manusia, kemudian muncul manusia kera dari Jawa, Pitecanthropus erectus yang hidup pada ± 500.000 tahun yang lalu, sudah lebih menyerupai manusia daripada kera, volume otaknya ± 1000 cc, sedang pada gorilla ± 600 cc dan pada manusia modern ± 1500 cc, subhuman yang lain adalah Homo neanderthalensis, makhluk ini hidup pada pertengahan akhir Pleistocene, ± 500.000 sampai 50.000 tahun yang lalu, orang beranggapan bahwa makhluk ini manusia primitif yang pertama. Secara tepat takdapat diketahui kapan manusia modern ini muncul, tetapi mungkin yang tertua adalah tengkorak Swanscombe yang umurnya 300.000 tahun dan mungkin sekali lebih tua lagi, yaitu sekitar 500.000 tahun yang lalu makhluk ini pun diduga berasal dari Pithecarthropus. Maunusia modern yang mengganti kan Homo neanderthalensis adalah manusia Cro-maguon yang hidup sekitar 50.000 – 20.000 tahun yang lalu.

Read more »

Metebolisme dan Katabolisme

Metebolisme dan Katabolisme

Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirad, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.

Contoh Respirasi : C6H12O6 + O2 ——————> 6CO2 + 6H2O + 688KKal.
(glukosa)

Contoh Fermentasi :C6H1206 ——————> 2C2H5OH + 2CO2 + Energi.
(glukosa) (etanol)


Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, nama lain dari anabolisme adalah peristiwa sintesis atau penyusunan. Anabolisme memerlukan energi, misalnya : energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis.

1. Fotosintesis
Arti fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton. Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu (tidak kelihatan).

Yang digunakan dalam proses fetosintesis adalah spektrum cahaya tampak, dari ungu sampai merah, infra merah dan ultra ungu tidak digunakan dalam fotosintesis.

Dalam fotosintesis, dihasilkan karbohidrat dan oksigen, oksigen sebagai hasil sampingan dari fotosintesis, volumenya dapat diukur, oleh sebab itu untuk mengetahui tingkat produksi fotosintesis adalah dengan mengatur volume oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan.

Untuk membuktikan bahwa dalam fotosintesis diperlukan energi cahaya matahari, dapat dilakukan percobaan Ingenhousz.

2. Pigmen Fotosintesis
Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Di dalam daun terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga karang, pada keduanya mengandung kloroplast yang mengandung klorofil / pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen fotosintetik yang mampu menyerap energi cahaya matahari.

Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas membran ganda yang melingkupi ruangan yang berisi cairan yang disebut stroma. Membran tersebut membentak suatu sistem membran tilakoid yang berwujud sebagai suatu bangunan yang disebut kantung tilakoid. Kantung-kantung tilakoid tersebut dapat berlapis-lapis dan membentak apa yang disebut grana Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid, sedang pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintetis berlangsung di stroma.

Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan klorofil antara lain :
1. Gen :
bila gen untuk klorofil tidak ada maka tanaman tidak akan memiliki
klorofil.
2. Cahaya :
beberapa tanaman dalam pembentukan klorofil memerlukan cahaya,
tanaman lain tidak memerlukan cahaya.
3. Unsur N. Mg, Fe :
merupakan unsur-unsur pembentuk dan katalis dalam sintesis klorofil.
4. Air :
bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi klorofil.

Pada tabun 1937 : Robin Hill mengemukakan bahwa cahaya matahari yang ditangkap oleh klorofil digunakan untak memecahkan air menjadi hidrogen dan oksigen. Peristiwa ini disebut fotolisis (reaksi terang).
H2 yang terlepas akan diikat oleh NADP dan terbentuklah NADPH2, sedang O2 tetap dalam keadaan bebas. Menurut Blackman (1905) akan terjadi penyusutan CO2 oleh H2 yang dibawa oleh NADP tanpa menggunakan cahaya. Peristiwa ini disebut reaksi gelap NADPH2 akan bereaksi dengan CO2 dalam bentuk H+ menjadi CH20.

CO2 + 2 NADPH2 + O2 ————> 2 NADP + H2 + CO+ O + H2 + O2

Ringkasnya :
Reaksi terang :2 H20 ——> 2 NADPH2 + O2
Reaksi gelap :CO2 + 2 NADPH2 + O2——>NADP + H2 + CO + O + H2 +O2
atau
2 H2O + CO2 ——> CH2O + O2
atau
12 H2O + 6 CO2 ——> C6H12O6 + 6 O2

3. Kemosintesis
Tidak semua tumbuhan dapat melakukan asimilasi C menggunakan cahaya sebagai sumber energi. Beberapa macam bakteri yang tidak mempunyai klorofil dapat mengadakan asimilasi C dengan menggunakan energi yang berasal dan reaksi-reaksi kimia, misalnya bakteri sulfur, bakteri nitrat, bakteri nitrit, bakteri besi dan lain-lain. Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi senyawa-senyawa tertentu.

Bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara oksidasi Fe2+ (ferro) menjadi Fe3+ (ferri).

Bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus memperoleh energi dengan cara mengoksidasi NH3, tepatnya Amonium Karbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi:
Nitrosomonas
(NH4)2CO3 + 3 O2 ——————————> 2 HNO2 + CO2 + 3 H20 + Energi
Nitrosococcus

1. Sintesis Lemak
Lemak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme, ketiga zat tersebut bertemu di dalarn daur Krebs. Sebagian besar pertemuannya berlangsung melalui pintu gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A. Akibatnya ketiga macam senyawa tadi dapat saling mengisi sebagai bahan pembentuk semua zat tersebut. Lemak dapat dibentuk dari protein dan karbohidrat, karbohidrat dapat dibentuk dari lemak dan protein dan seterusnya.

4.1. Sintesis Lemak dari Karbohidrat :
Glukosa diurai menjadi piruvat ———> gliserol.
Glukosa diubah ———> gula fosfat ———> asetilKo-A ———> asam lemak.
Gliserol + asam lemak ———> lemak.
4.2. Sintesis Lemak dari Protein:
Protein ————————> Asam Amino
protease

Sebelum terbentuk lemak asam amino mengalami deaminasi lebih dabulu, setelah itu memasuki daur Krebs. Banyak jenis asam amino yang langsung ke asam piravat ———> Asetil Ko-A.

Asam amino Serin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin dapat terurai menjadi Asam pirovat, selanjutnya asam piruvat ——> gliserol ——> fosfogliseroldehid Fosfogliseraldehid dengan asam lemak akan mengalami esterifkasi membentuk lemak.

Lemak berperan sebagai sumber tenaga (kalori) cadangan. Nilai kalorinya lebih tinggi daripada karbohidrat. 1 gram lemak menghasilkan 9,3 kalori, sedangkan 1 gram karbohidrat hanya menghasilkan 4,1 kalori saja.

5. Sintesis Protein
Sintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan Ribosom. Penggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida.

Setiap sel dari organisme mampu untuk mensintesis protein-protein tertentu yang sesuai dengan keperluannya. Sintesis protein dalam sel dapat terjadi karena pada inti sel terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai "pengatur sintesis protein". Substansi-substansi tersebut adalah DNA dan RNA.
 .

Read more »