Posting 15

. I. ASAL USUL KEHIDUPAN

 

2.1.1. Teori Abiogenesis (Generatio Spontanae)

Teori Abiogenesis menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda tak hidup. Orang yang pertama kali mengemukakan teori ini adalah Aristoteles (384 – 322 SM). Teori ini diperoleh dari pengamatan keadaan lingkungan disekitarnya. Misalnya cacing berasal dari tanah atau ulat berasal dari daging, sehingga diambil kesimpulan bahwa makhluk hidup berasal dari benda tak hidup. Namun, semakin banyak orang mempelajari biologi maka orang mulai meragukan teori abiogenesis. Keraguan tersebut berhasil diyakinkan oleh Anthony Van Leeuwenhoek pada abad ke-17. Leeuwenhoek menemukan mikroskop yang dapat memperlihatkan mikroorganisme, sperma, sel darah, dan mikroorganisme lainya.

2.1.2. Teori Biogenesis

Teori Biogenesis merupakan teori yang mengatakan bahwa makhluk hidupberasal dari makhluk hidup yang ada sebelumnya. Teori ini didukung oleh beberapa penelitian.

1. Percobaan Francesco Redi

Pada tahun 1668, seorang dokter italia yang bernama francesco redi melakukan percobaan untuk menunjukan bahwa ulat tidak muncul dari daging yang membusuk melainkan dari telur lalat. Pada percobaannya, francesco redi menggunakan 2 buah toples yang berisi daging. Toples pertama diisi daging dan ditutup dengan rapat. Toples kedua diisi dengan daging dan di biarkan terbuka. Setelah didiamkan beberapa hari, daging pada toples pertama tidak mengandung ulat. Sebaliknya pada toples kedua dagingnya mengandung ulat. Dari percobaan tersebut francesco redi menyimpulkan bahwa ulat yang terdapat pada toples kedua berasal dari lalat. Lalat yang hinggap pada daging tersebut bertelur, dan telurnya tersimpan dalam daging tersebut kemudian menetas dan menjadi ulat.

Hasil percobaan ini tidak dapat diterima oleh para pendukung teori abiogenesis, karena pada toples pertama yang tertutup rapat udara tidak dapat masuk, sehingga kehidupan tidak dapat terjadi. Untuk membuktikan kebenaran teorinya, maka francesco redi melakukan percobaan yang kedua. Pada percobaannya kali ini daging diletakkan pada toples yang tidak ditutup dengan kain kasa sehigga udara masih dapat masuk, tetapi lalat tidak dapat masuk. Hasil dari percobaan tersebut adalah daging membusuk dan pada daging terdapat beberapa ulat. Kesimpulan yang diambl dari percobaan ini adalh bahwa ulat tidak berasal dari daging yang membusuk melainkan dari lalat yang hinggap di kain kasa dan telurnya jatuh di atas daging.

2. Percobaan Lazzaro Spallanzani

Penelitian mengenai biogenesis juga dilakukan oleh pendeta berkebangsaan italy, Lazzaro Spallanzani pada tahun 1765. Ia mencoba membuktikan bahwa mikroorganisme yang ditemukan oleh Leeuwwenhoek tidak muncul dengan sendirinya. Spallanzani melakukan percobaan dengan dua buah labu yang berisi air kaldu nutrien yang dipanaskan. Labu pertama diisi air kaldu nutrien, yang dipanaskan hingga suhu mencapai 15°C dan dibiarkan terbuka. Labu kedua diisi air nutrien, kemudian dipanaskan hingga mendidih (100°C), dan disumbat dengan gabus. Sesudah itu kedua labu didinginkan dan didiamkan selama satu minggu. Hasil percobaan ini adalah pada labu pertama air kaldu sedangkan pada labu kedua air kaldu tetap jernih, tidak berbau, dan tidak mengandung mikroorganisme. Tetapi, jika selanjutnya labu kedua dibiarkan terbuka maka setelah beberapa hari air kaldu menjadi keruh dan berbau.

Dari percobaan spallanzani ini dapat disimpulkan bahwa aktivitas mikroorganisme pada labu pertama menyebabkan air kaldu menjadi berbau. Mikroorganisme ini berasal dari udara karena labu tidak tertutup. Pada labu kedua tidak terjadi perubahan pada kaldu, karena mikroorganisme dari udara luar tidak dapat masuk.

3. Percobaan Louis Pasteur

Penelitian spallanzani disempurnakan oleh Louis Pasteur, seorang ahli biokimia dan mikrobiologi dari perancis. Pasteur juga mendidihkan gelas labu berisi kaldu, tetapi leher labu tidak di tutup rapat-rapat melainkan dibentuk seperti huruf S atau leher angsa, sehingga ujungnya tetap terbuka (udara dapat masuk).

Labu berleher angsa diisi dengan air kaldu nutrien, kemudian didihkan hingga steril. Setelah itu labu didinginkan dan didiamkan. Setelah beberapa hari air kaldu dalam labu leher angsa tetap jernih, meskipun udara dapat masuk kedalam tabung. Mikroorganisme yang ada di udara tidak dapat mencapai air kaldu karena terjebak dalam leher labu yang panjang. Tetapi jika labu berleher angsa ini dimiringkan, sehingga iar kaldu bersentuhan dengan udara yang terperangkap dileher labu, maka beberapa hari kemudian air kaldu menjadi keruh.

Percobaan ini membuktikan bahwa mikroorganisme pada air kaldu berasal dari mikroorganisme yang ada di udara,bukan berasal dari air kaldu

2.1.3 Teori Kosmozoa

Teori kosmozoa mengatakan bahwa kehidupan berasal dari tempat lain di alam semesta, misalnya dari meteor yang jatuh. beberapa meteor memang mengandung molekul-molekul organik, namun datangnya molekul di meteor tersebut dari angkasa luar tidak sama dengan datangnya kehidupan.

II.2. TEORI EVOLUSI

Banyak penjelasan mengenai teori evolusi yang dikemukakan oleh para ahli biologi, baik pada masa sebelum teori evolusi darwin maupun pada masa sesudah teori evolusi Darwin. Teori-teori tersebut sebagai berikut.

2.2.1 Teori Evolusi Sebelum Darwin

Teori evolusi yang dikemukakan oleh para ahli sebelum munculnya teori evolusi Darwin adalah sebagai berikut.

1. Anaximander (500 SM)

Filsuf yunani ini sering disebut sebagai evolusionis pertama. Anaximander memercayai bahwa manusia berevolusi dari makhluk akuatik mirip ikan yang pindah ke darat.

2. Empedocles (495-435 SM)

Empedocles adalah seorang filsuf yunani yang menyatakan bahwa kehidupan muncul dari limpur dan tumbuhan kemudian berubah menjadi hewan. Menurut Ia, makhluk-makhluk pertama memiliki bentuk seperti monster. Bentuk-bentuk ini berubah dan makhluk-makhluk yang memiliki bentuk paling baik bertahan hidup. Pemikiran empedocles ini adalah bentuk dari seleksi alam yang merupakan mekanisme penting dalam evolusi.

3. Georges louis leclarc de Buffon (1707-1788)

Adalah naturalis pertama di era modern yang mengembangkan konsep mengenai bentuk-bentuk kehidupan berevolusi.

4. Erasmus Darwin (1731-1802)

Ia menulis prosa berjudul Zoonomia yang menentang teori evolusi versi Lamarck. Namun, tulisannya ini dianggap kurang ilmiah. Erasmus Darwin adalah kakek dari Charles Darwin.

5. Sir Charles Lyell (1797-1875)

Lyell adalh seorang ahli geologi skotlandia yang berpendapat bahwa permukaan bumi terbentuk melalui proses bertahap dalam jangka waktu yang lama. Pendapatnya ini bertentangan dengan pendapat kebanyakan pada waktu itu yang menganggap bumi masih berusia muda. Lyell menerbitkan teorinya dalam buku Principles Of Geology. Hasil karyanya ini memengaruhi pemikiran Charles Darwin dan Lyell menjadi salah satu pendukung Darwin di kemudian hari.

II.3. PENCETUS TEORI EVOLUSI

2.3.1.Jean Baptise de Lamarck (1744-1829)

ialah seorang ahli biologi prancis yang menjelaskan evolusi berdasarkan suatu gagasan bahwa perubahan pada suatu individu disebabkan oleh lingkungan dan bersifat diturunkan; disebut teori Lamarckisme.

Contoh klasik yang digunakan untuk menggambarkan teori evolusi ini adalah jerapah memiliki leher yang panjang karena kebiasaannya memakan daun-daun dari pohon.

Hipotesis Lamarckdiformulasikan sebelum era biologi modern. Pada saat itu teori sel belum dikenal, dan diperlukan satu abad lagi sebelum peran gen-gen dan kromosom diketahui. Jadi tidaklah mengherankan bahwa suatu teori yang tidak dapat dipertahankan dalam ilmu pengetahuan modern, diajukan pada waktu itu.

2.3.2.Charles Robert Darwin (1809-1882)

Adalah seorang peminat ilmu alam dari inggris. Pada tahun 1831, ia mengikuti pelayaran HMS beagle untuk memetakan jalur pelayaran. Selama pelayaran ini, daarwin banyak mengumpulkan fosil,batuan, dan mengamati berbagai makhluk hidup yang ia jumpai. Ketika Beagle merapat di kepulauan galapagos yang terpencil (1050 km dari daratan utama Amerika Selatan).

Setelah kembali ke inggris, Darwin kembali memikirkan ide-idenya tentang evolusi. Satu hal yang mengganggunya adalah evolusi seharusnya terjadi dalam waktu yang lama, ratusan ribu hingga jutaan tahun. Padahal pendapat yang populer di kalangan ahli geologi saat itu adalah bumi ini baru berusiia 6000 tahun. Darwin menemukan jawabannya dalam buku karangan Charles Lyell, Principles of Geology.

Sebelum Darwin mempublikasikan idenya tentang evolusi secara luas, ia menerima karangan ilmiah dari Alfred Robert Wallace (1823-1913) yang melakukan penelitian di malaya. Tulisan Wallace tersebut sesuai bengan buah pikiran Darwin sehingga mereka memutuskan untuk menerbitkan tulisan mereka bersama-sama pada tahun 1858. Buku Darwin, The Original of Species, diterbitkan setahun setelah itu.

Setelah melalui pengamatan dan kajian yang mendalam, akhirnya darwin mengemukakan teori evolusinya dalam bukunya yang berjudul On The Origin of Species by Means of Natural Selection atau asal mula spesies yang terjadi melalui seleksi alam. Buku ini diterbitkan pada tanggal 24 November 1859.

Buku darwin tersebut mengandung dua teori utama. Pertama, spesies-spesies yang hidup sekarang ini berasal dari spesies-spesies yang hidup di masa lalu. Kedua, seleksi alam merupakan penyebab evolusi adaptif. Dua teori utama darwin tersebut merupakan hasil observasi darwin sebagai berikut.

- Observasi Ke-1. setiap spesies memunyai kemampuan fertilisasi yang besar sehingga ukuran populasi akan meningkat secara eksponensial bila setip individu yang dilahirkan berhasil melakukan reproduksi

- Observasi Ke-2. ukuran populasi cenderung menjadi stabil kecuali untuk fluktuasi musiman

- Observasi Ke-3. sumber daya alam terbatas

- Observasi Ke-4. individu-individu suatu populasi sangat berfariasi dalam hal ciri-ciri tubuh, namun tidak ada dua individu yang benar-benar sama.

- Observasi Ke-5. kebanyakan variasi diwariskan pada keturunannya.

II.4. TEORI EVOLUSI LAMARCK VERSUS TEORI EVOLUSI WEISMANN.

Lamarck berpendapat bahwa makhluk hidup beradaptasi terhadap lingkungannya dengan cara menggunakan organ tubunya, kemudian sifat atau fungsi organ tersebut diwariskan pada keturunannya. Berdasarkan teori ini, menurut lamarck nenek moyang menjangan tidak bertanduk. Namun, dikarenakan sering mengadu kepala maka tanduk tumbuh dikepala menjangan.

Teori lamarck ditentang oleh Weismann. Weismann berpendapat bahwa perubahan sel-sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan pada keturunannya. Wweismann membuktikan teorinya dengan menggunakan tikus. Weismann mengawinkan dua ekor tikus yang masing-masing ekornya telah dipotong. Kemudian, anak-anak tikus yang sudah dewasa tersebut dipotong ekornya dan dikawinkan dengan sesamanya. Hasilnya tetap anak-anak tikus yang berekor. Weismann melakukan percobaan ini hingga 21 generasi tikus dan hasilnya tetap sama

II.5.  FOSIL

Fosil merupakan sisa tubuh makhluk hidup yan telah membatu karena proses geologis yang membentuknya, yaitu proses fisika dan proses kimia

Proses fisika. Proses fisika yang membentuk fosil misalnya proses yang menyebabkan bangkai makhluk hidup mengalami pembekuan (tertimbun oleh salju abadi) dan pengeringan (tertimbun diatas tanah yang kering sehingga mikroba dekomposer tidak dapat bekerja membusukan bangkai tersebut), dan pengerasan (terperangkap oleh getah pohon). Proses fisika tersebut menyebabkan bangkai mengalami pengawetan fisik.

Proses kimia. Proses kimia yang membentuk fosil misalnya adanya suatu zat pengawet alami sehingga bangkai makhlik hidup tidak dapt didekomposisi oleh mikroba.

Fosil dibedakan menjadi dua jenis, yaitu fosil biologis dan fosil sisa atau tanda kehidupan.

1. Fosil Biologis merupakan fosil tubuh makhluk hidup, baik yang utuh maupun yang tidak utuh.

2. Fosil Sisa atau tanda adanya kehidupan merupakan fosil yang berasal bukan dari bagian tubuh makhluk hidup. Misal feses, jejak telapak kaki, alat atau perkakas.

Kegunaan fosil untuk evolusi adalah membantu rekonstruksi kehidupan di masa lalu. Namun demikian, fosil memunyai beberapa kelemahan sebagai bukti evolusi. Kelemahan fosil yaitu rekaman fosil umumnya mengalami daur biokimiawi yang menyebabkan bangkai makhluk hidup menjadi musnah secara alami. Hanya karena faktor istimewa yanf diuraikan di atas menyebabkan dapat dijumpainya suatu fosil. Umumnya bagian yang menjadi fosil adalah bagian yang keras seperti tulang, cangkang, dan gigi-geligi. Bagian yang linak seperti daging dan darah segera membusuk secara alami, kecuali oleh proses yang mengawetkannya.

Kelemahan lain dari penggunaan fosil sebagai bukti evolusi adalah yrytan fosil tidak selalu menggambarkan urutan filogeni yang utuh. Selalu ada mata rantai yang hilang (missing link) tidak semua bentuk transisi antara dua macam makhluk hidup dapat ditemukan. Meskipun demikiann terdapat fosil yang lebih lengkap dan dapat menceritakan kembali urutan filogeni. Hal ini antara lain

1.      Archaeptera, bentuk antara reptil purba dengan burung purba,

2.      Seymoria, bentuk transisi antara amfibi purba dengan reptil purba,

II.6. MEKANISME EVOLUSI

Evolusi menunjukkan perubahan makhluk hidup secara bertahap dalam jangka waktu yang lama dan perlahan-lahan yang terjadi dari generasi ke generasi. Mekanisme evolusi berdasarkan tempat terjadinya evolusi. Pertama, evolusi tidak terjadi di dalam individu. Contohnya, kalaupun manusia berasal dari makhluk sebelum manusia (katakanlah sejenis kera), hendaknya jangan dibayangkan bahwa individu kera berangsur-angsur berubah menjadi individu manusia. Kedua, evolusi terjadi di dalam populasi. Pada peristiwa evolusi terjadi estafet pewarisan sifat orang tua kepada anak melalui ratusan bahkan ribuan generasi populasi yang berbeda. Populasi itulah yang merupakan tempat terjadinya perubahan evolusi.

ü  Mutasi  Gen

Mutasi gen merupakan perubahan struktur kimia gen (DNA) yaitu pada basa nukleotidanya, yang menyebabkan perubahan sifat pada suatu organisme dan bersifat menurun. Pemahaman mengenai mutasi gen dapat dijelaskan lebih lanjut dengan mempelajari angka laju mutasi dan frekuensi gen dalam populasi.

Angka laju mutasi merupakan angka yang menunjukkan banyaknya gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan oleh satu individu suatu spesies. Angka laju mutasi suatu spesies biasanya sangat rendah, yaitu rata-rata 1 : 100.000. Hal ini berarti pada setiap 100.000 gamet terdapat satu gen yang bermutasi. Meskipun angka laju mutasi sangat kecil, namun tetap menjadi salah satu mekanisme evolusi yang penting. Alasannya : (1) setiap gamet dapat mengandung beribu-ribu gen; (2) setiap individu mampu menghasilkan ribuan bahkan jutaan gamet; dan (3) jumlah tiap generasi dalam suatu populasi individu sangat banyak.

Umumnya mutasi bersifat merugikan. Peluang terjadinya mutasi yang menguntungkan hanya sekitar 1 : 1.000, yang berarti pada setiap 1.000 kali mutasi, hanya ada satu mutasi yang menguntungkan. Meskipun peluang mutasi yang menguntungkan kecil, namun karena jumlah generasi selama populasi spesies tersebut hidup besar, maka jumlah mutasi yang menguntungkan juga besar.

Mutasi dikatakan menguntungkan kalau mutasi:

1. menghasilkan spesies yang adaptif dan
2. menghasilkan spesies yang mempunyai vitalitas (daya hidup) dan viabilitas (kelangsungan hidup) yang tinggi.

Sebaliknya, mutasi dikatakan merugikan bila mutasi:

1. menghasilkan alel yang mengakibatkan mutasi letal (mematikan),
2. menghasilkan spesies yang tidak adaptif, dan (3) menghasilkan spesies yang mempunyai vitalitas rendah.

Mutasi yang menyebabkan timbulnya alel letal, misalnya alel letal yang bersifat resesif. Pengaruh gen letal resesif ini hanya tampak bila berada dalam keadaan homozigot, namun tidak tampak pada keadaan heterozigot. Gen resesif ini akan tetap ada dalam populasi dan seleksi alam hanya akan bekerja pada individu-individu yang homozigot.

Perbandingan frekuensi (penyebaran) alel dominan yang non letal dan alel resesif yang letal dapat diketahui dengan menghitung frekuensi alel populasinya. Atau, perbandingan frekuensi genotip homozigot terhadap frekuensi genotip heterozigot pada gen non letal maupun gen letalnya dapat diketahui dengan menghitung frekuensi gen (genotip) populasinya.

ü  Frekuensi alel dan frekuensi gen (genotip) populasi.

Frekuensi alel merupakan perbandingan alel satu dengan alel yang lainnya untuk suatu karakter atau sifat tertentu (biasanya disimbulkan dengan satu huruf misalnya A, a) dalam suatu populasi. Sebaliknya,

frekuensi gen merupakan perbandingan gen satu dengan gen yang lainnya untuk suatu karakter atau sifat tertentu (biasanya disimbulkan dengan dua huruf misalnya AA, Aa, aa) dalam suatu populasi. Setiap populasi mempunyai gene pool masing-masing. Gene pool populasi merupakan total seluruh (kumpulan gen) di dalam suatu populasi pada suatu waktu tertentu.

Gene pool terdiri dari seluruh alel pada seluruh lokus gen pada seluruh individu dari populasi. Pada spesies yang diploid, masing-masing lokusnya diwakilkan dua kali dalam genom suatu individu, yang mungkin homozigot atau heterozigot untuk lokus-lokus yang homolog. Jika seluruh anggota suatu populasi homozigot untuk alel yang sama, maka alel tersebut dikatakan sebagai alel yang tetap dalam gene pool. Namun biasanya ada dua alel atau lebih untuk tiap gen, masing-masing mempunyai suatu frekuensi relative (proporsi) tersendiri dalam gene pool.