Pembahasan Mengenai Asal Usul Evolusi Biologi

Pembahasan Mengenai Asal Usul Evolusi Biologi

Pembahasan Mengenai Asal Usul Evolusi Biologi

Asal Usul Evolusi Biologi
Asal Usul Evolusi Biologi

Asal Usul Evolusi Biologi – Terbentuknya sel pertama kali di bumi diperkirakan terjadi D sekitar 4 milyar tahun yang lalu. Sel yang terbentuk adalah sel heterotrof, yaitu sel yang memakan bahan makanan yang terdapat di sup prabiotik. Sel heterotrof ini melakukan respirasi anaerobik karena kadar oksigen waktu itu sangat rendah, tidak memiliki membran inti (prokariotik), tidak memiliki organelorganel seperti mitokondria, kloroplas, retikulum endoplasma dan mampu bereproduksi melalui pembelahan sel.

1. Asal-Usul Prokariotik 

Asal Usul Evolusi Biologi – Sel primitif yang terbentuk pertama kali ialah sel prokariotik, yaitu sel sederhana yang tidak memiliki membran inti, hanya memiliki membran sel. Sitoplasma yang mengandung DNA, dan RNA, serta zat-zat organik dari lingkungannya sebagai makanan. Sel ini tidak mengandung mitokondria yang berfungsi menghasilkan energi. Sehingga, sel ini bersifat anaerobik. Hal ini sesuai dengan kondisi lingkungan saat itu yang miskin akan oksigen.

2. Asal-Usul Autotrof 

Asal Usul Evolusi Biologi – Sel heterotrof primitif terus berkembangbiak sehingga bahan makanan berupa bahan organik terus menipis. Kondisi demikian memaksa sel membuat makanannya sendiri melalui adaptasi terhadap lingkungannya dengan cara membran plasmanya melekuk ke dalam, membentuk lembaran-lembaran fotosintetik untuk menangkap energi sinar guna membuat zat organik dari zat anorganik. Munculah sel autotrof sebagai akal bakal sel tumbuhan yang memungkinkan terjadinya fotosintesis. Proses fotosintesis menghasilkan oksigen. Makin banyak sel autotrof, makin banyak karbondioksida yang diperlukan dan makin banyak pula oksigen yang dikeluarkan. Proses fotosintes menyebabkan kadar gas karbondioksida di atmosfer makin berkurang. Sementara itu kadar oksigen semakin bertambah. Terbentuknya sel autotrof ini diperkirakan berlangsung selama 2 milyar tahun yang lalu.

3. Asal-Usul Sel Eukariotik 

Asal Usul Evolusi Biologi – Organisme eukariotik diduga muncul sekitar 1,5 milyar tahun yang lalu. Organisme eukariotik diduga berasal dari organisme prokariotik yang melakukan evolusi, karena dalam sel prokariotik terdapat DNA. DNA merupakan materi genetik yang menentukan sifat organisme sehingga perlu dilindungi. Membran sel mengalami pelekukan ke dalam sehingga mengelilingi DNA. Membran bagian dalam bersatu membentuk membran nukleus dalam. Sedangkan, bagian luar menjadi membran nukleus luar. Jadi membran yang mengelilingi DNA merupakan membran rangkap. Hipotesis ini berdasarkan kenyataan saat ini bahwa membran nukleus merupakan membran rangkap, dan membran luar nukleus memiliki hubungan secara langsung dengan membran sel melalui Retikulum Endoplasma (RE). Hubungan ini merupakan sisa-sisa membran plasma yang melekuk ke dalam. Dengan terbentuknya membran nukleus, terbentuklah sel eukariotik yang merupakan hasil evolusi dari sel prokariotik.

4. Asal-Usul Mitokondria

Asal Usul Evolusi Biologi – Mitokondria merupakan organel pernapasan sel. Kamu telah mengetahui bahwa sel pertama yang terbentuk adalah sel heterotrof yang merupakan sel anaerobik. Mengingat energi yang dihasilkan kecil, organisme berevolusi agar dihasilkan energi yang cukup banyak dengan cara melakukan respirasi secara aerobik melalui daur krebs. Jadi, respirasi aerobik muncul setelah respirasi anaerobik. Energi yang dihasilkan dari kedua respirasi dapat kamu lihat pada respirasi berikut ini.

Respirasi Anaerobik: C6 H12O6 ? 2C2 H5 OH + 2CO2 + 21 kal Respirasi Aerobik: C6 H12O6 + 6O2 ? 6H2 O + 6CO2 + 675 kal Jadi, yang terbentuk pertama kali adalah sel prokariotik anaerobik yang berevolusi menjadi sel prokariotik aerobik. Dengan demikian, terdapat beberapa macam sel, yaitu sel prokariotik anaerobik, sel prokariotik aerobik, dan sel eukariotik anaerobik. Selanjutnya, sel eukariotik anaerobik “menelan” sel prokariotik aerobik. Sel prokariotik itu hidup di dalam sel eukariotik dan melakukan simbiosis mutualisme sebagai sel inang, sel eukariotik mendapatkan energi dari sel prokariotik, sedangkan sebagai simbion, sel prokariotik mendapatkan asam piruvat dari sel inang. Dalam perkembangan selanjutnya, sel prokariotik tersebut berubah menjadi mitokondria, yaitu organel penghasil energi yang terdapat di dalam sel. Simbiosis antara sel prokariotik aerobik dengan sel eukariotik anaerobik yang demikian itu dikenal sebagai endosimbions. Dasar dari dugaan ini dikarenakan pada saat ini: a) Mitokondria memiliki dua membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Membran luar diduga berasal dari membran sel inang yang melekuk ke dalam ketika menelan sel bakteri aerobik. Sedangkan, membran dalam diduga berasal dari membran bakteri aerobik. b) Masih adanya bakteri aerobik yang memiliki mesosom sebagai penghasil energi. Diduga, sel prokariotik aerobik mirip dengan bakteri aerobik. c) DNA mitokondria mirip dengan DNA prokariotik. d) Polipeptida yang disintesis dalam mitokondria digunakan sendiri oleh mitokondria tersebut. Polipeptida ini berbeda dengan Polipeptida sel inang. e) Mitokondria mampu membelah diri seperti halnya bakteri.

5. Asal-Usul Kloroplas 

Seperti halnya mitokondria, kloroplas juga terbentuk melalui endosimbiosis. Pada awal pertengahan kehidupan telah terbentuk sel autotrof yang diduga mirip dengan Cyanobakteri (bakteri biru) pada masa sekarang ini. Sel purba heterotrof yang bernapas secara aerobik dan memiliki membran inti, menelan sel autotrof yang mampu berfotosintesis. Sel autotrof yang hidup di dalamnya mendapatkan karbon dioksida dan air dari sel inangnya, sementara itu sel inang mendapatkan oksigen dan hasil-hasil fotosintesis. Sel autotrof ini akhirnya menjadi kloroplas. Terbentuklah sel berkloroplas, berinti, memiliki mitokondria, yang merupakan cikal bakal sel tumbuhan. Hipotesis endosimbiosis kloroplas ini dikemukakan berdasarkan kenyataan pada saat ini, bahwa: a) Kloroplas memiliki membran rangkap dan membran luarnya mirip dengan struktur membran sel. b) Ada beberapa fotosintetik (cyanobakteria) yang memiliki membrane fotosintetik, yang mirip dengan tilakoid pada kloroplas. c) Di dalam kloroplas terdapat DNA yang juga dijumpai pada bakteri fotosintetik. d) Kloroplas dapat bertambah banyak melalui pembelahan, seperti halnya bakteri.

 

Pembahasan Mengenai Teori dan Asal Usul Terbentuknya Bumi

Pembahasan Mengenai Teori dan Asal Usul Terbentuknya Bumi

Pembahasan Mengenai Teori dan Asal Usul Terbentuknya Bumi

Asal Usul Terbentuknya Bumi
Asal Usul Terbentuknya Bumi

Asal Usul Terbentuknya Bumi  – Sebelum membahas teori asal-usul kehidupan, terlebih dahulu akan dibahas teori terbentuknya bumi. Ada beberapa teori tentang terjadinya bumi dan benda-benda langit lainnya, antara lain: Teori Kabut (nebula) dan Teori Big Bang.

1. Teori Kabut Teori

Asal Usul Terbentuknya Bumi  – Kabut menyatakan bahwa bintang-bintang di angkasa meledak. Hasil ledakan yang berupa debu dan gas membentuk kabut. Kabut ini disebut kabut asal atau nebula. Kabut ini kemudian memadat, lalu meledak lagi menghasilkan bintangbintang baru dan planet-planet termasuk bumi.

2. Teori Big bang

Asal Usul Terbentuknya Bumi  – Teori Big Bang (ledakan hebat) menyatakan bahwa kirakira 15 milyar tahun yang lalu, semua materi di angkasa menyatu dan memadat (berkondensasi) membentuk satu bentukan yang mengecil. Selanjutnya, massa padat yang mengecil ini meledak dengan ledakan yang hebat. Debu dan gas-gas hasil ledakan membentuk bintang-bintang generasi baru. Saat inilah diperkirakan awal terbentuknya alam semesta. Bumi terbentuk sekitar 5 milyar tahun yang lalu, dan makhluk hidup muncul pertama di bumi sekitar 1 milyar tahun kemudian.

Teori Mengenai Asal-Usul Kehidupan 

Berdasarkan fosil dan perhitungan yang teliti, diduga B kehidupan muncul di bumi sekitar 4 milyar tahun yang lalu. Para ilmuwan berteori bahwa kehidupan terbentuk melalui suatu proses evolusi. Evolusi adalah suatu perubahan yang terjadi secara berangsur-angsur dan perlahan-lahan dalam waktu jutaan, bahkan bermilyar-milyar tahun lamanya. Teori mengenai asal-usul kehidupan dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu Teori Abiogenesis dan Teori Biogenesis. Mari cermati uraiannya.

Teori Abiogenesis (Generatio Spontanea) 

Tokoh teori ini adalah Aristoteles (384 – 322 SM), seorang ahli filsafat dan ilmu pengetahuan Yunani Kuno. Menurut teori yang dikemukakannya, makhluk hidup berasal dari benda tak hidup. Sebenarnya, Aristoteles mengetahui bahwa telur-telur ikan merupakan hasil perkawinan akan menetas menghasilkan ikan yang sama dengan induknya, tetapi dia yakin bahwa ada ikan yang berasal dari lumpur. Makhluk tersebut terjadi secara spontan sehingga teori abiogenesis disebut juga generation spontanea. Tokoh Abiogenesis yang lain adalah John Needham (1700) seorang berkebangsaan Inggris. Dia melakukan percobaan dengan merebus sepotong daging dalam wadah selama beberapa menit (tidak sampai steril). Air rebusan daging disimpan dan ditutup dengan tutup botol dari gabus. Setelah beberapa hari, air kaldu menjadi keruh yang disebabkan oleh adanya mikroba. Needham mengambil kesimpulan bahwa mikroba berasal dari air kaldu. Jadi, menurut paham generation spontanea, semua kehidupan berasal dari benda tak hidup secara spontan, seperti: a) ikan dan katak berasal dari lumpur b) cacing berasal dari tanah c) belatung terbentuk dari daging yang membusuk d) tikus berasal dari sekam dan kain kotor. Pada abad ke-17, Antonie Van Leeuwenhoek berhasil membuat mikroskop sederhana. Dengan alat ini, ia dapat melihat benda-benda aneh yang sangat kecil dalam setetes air rendaman jerami. Penemuan inilah yang merupakan awal runtuhnya paham Abiogenesis. Tidak semua orang puas dengan teori yang dikemukakan oleh para penganut paham abiogenesis. Oleh karena itu, ada orang yang mulai menyelidiki asal-usul makhluk hidup melalui berbagai percobaan.

Walaupun bertahan beratus-ratus tahun, teori Abiogenesis akhirnya goyah dengan adanya penelitian tokoh-tokoh yang tidak puas dengan paham Abiogenesis. Tokoh-tokoh ini antara lain: Francesco Redi (Italia, 1626 – 1697), Lazzaro Spallanzani (Italia, 1729 – 1799), dan Louis Pasteur (Perancis, 1822 – 1895)

Teori Biogenesis 

a. Percobaan Francesco Redi (1626 – 1697)

Francesco Redi adalah seorang dokter Italia. Dia melakukan percobaan untuk menunjukkan bahwa ulat tidak muncul dengan sendirinya pada daging yang membusuk, melainkan berasal dari telur lalat. Pada percobaannya yang pertama tahun 1668, Redi menggunakan dua kerat daging segar dan dua toples. Toples I diisi dengan sekerat daging dan ditutup rapat-rapat. Sedangkan, toples II diisi dengan kerat daging dan dibiarkan terbuka. Setelah beberapa hari, keadaan daging pada kedua toples tersebut diamati. Hasilnya, pada toples II daging telah membusuk dan di dalam daging terdapat banyak larva. F. Redi menyimpulkan bahwa larva bukan berasal dari daging yang membusuk, tetapi berasal dari lalat yang masuk kemudian bertelur pada kerakan daging dan telur tersebut menetas menjadi larva. Hasil percobaan ini mendapat sanggahan dari para ilmuwan pengikut teori abiogenesis. Sanggahan tersebut adalah kehidupan pada toples I tidak dapat terjadi karena toples tersebut tertutup sehingga tidak ada kontak dengan udara. Akibatnya, tidak ada daya hidup di dalamnya. Untuk menjawab sanggahan tersebut, Redi melakukan percobaan kedua, yaitu meletakkan daging pada toples tertutup kain kasa sehingga masih terjadi hubungan dengan udara, tetapi lalat tidak dapat masuk. Hasil percobaan menunjukkan bahwa keratan daging membusuk, pada daging ini ditemukan sedikit larva, dan pada kain kasa penutupnya ditemukan lebih banyak larva. Redi berkesimpulan larva bukan berasal dari daging yang membusuk, tetapi berasal dari lalat yang hinggap di kain kasa dan beberapa telur jatuh pada daging.

b. Percobaan Lazzaro Spallanzani (1729 – 1799)

Percobaan Spallanzani pada prinsipnya sama dengan percobaan Redi, tetapi bahan yang digunakan adalah air kaldu. Labu I : diisi 70 cc air kaldu, kemudian dipanaskan 15º C dan dibiarkan terbuka. Labu II : diisi 70 cc air kaldu, kemudian ditutup rapat dengan sumbat gabus, lalu dipanaskan dan pada daerah pertemuan gabus dengan mulut labu dapat diolesi lilin agar lebih rapat. Kedua labu itu ditempatkan di tempat terbuka dan didinginkan. Setelah beberapa hari kemudian, hasil percobaan menunjukkan bahwa: Labu I : terjadi perubahan, air kaldu menjadi keruh dan berbau tidak enak, serta banyak mengandung mikroba. Labu II : tidak ada perubahan sama sekali, air tetap jernih dan tanpa mikroba. Tetapi, bila dibiarkan terbuka lebih lama terdapat banyak mikroba.

Dengan mikroskop tampak bahwa pada kaldu yang berasal dari labu I dan labu II terdapat mikroorganisme. Spallanzani menyimpulkan bahwa timbulnya kehidupan hanya mungkin jika telah ada kehidupan sebelumnya. Jadi, mikroorganisme tersebut telah ada dan tersebar di udara. Pendukung abiogenesis menyatakan keberatan terhadap hasil eksperimen Spallanzani, sebab udara diperlukan untuk berlakunya generation spontanea. Sedangkan, paham biogenesis beranggapan bahwa udara itu merupakan sumber kontaminasi.

c. Percobaan Louis Pasteur

Orang yang memperkuat teori Biogenesis dan menumbangkan teori Abiogenesis hingga tak tersanggahkan lagi adalah Louis Pasteur (1822 – 1895) seorang ahli biokimia berkebangsaan Perancis. Pasteur melakukan percobaan penyempurnaan dari percobaan yang dilakukan Spallanzani. Pada percobaannya, Pasteur menggunakan air kaldu dan tabung berleher angsa. Percobaannya adalah sebagai berikut:

1) Air kaldu dimasukkan ke labu berleher angsa. Labu ini digunakan dengan tujuan untuk menjaga adanya hubungan antara labu dengan udara luar. Selanjutnya, labu dipanaskan untuk mensterilkan air kaldu dari mikroorganisme.

2) Setelah dingin, labu ditempatkan pada tempat yang aman. Karena bentuk pipa seperti angsa, udara dari luar dapat masuk ke dalam labu dan menempel di dasar lehernya. Sehingga udara yang masuk ke dalam labu adalah udara yang steril. Jadi, dalam percobaan ini masih ada daya hidup seperti yang dipersoalkan penganut paham Abiogenesis. Setelah dibiarkan beberapa hari, air kaldu tetap jernih dan tidak mengandung mikroorganisme. 3) Labu yang berisi air kaldu jernih, kemudian dipecahkan lehernya sehingga air kaldu bersentuhan dengan udara luar secara langsung. Setelah beberapa hari dibiarkan, air kaldu menjadi busuk dan banyak mengandung mikroorganisme.