EVOLUSI

Darwin = Teori seleksi alam

BUKTI PALAENTOLOGI

Palaentologi = ilmu tentang fosil

Secara khusus seluruh tubuh suatu organisme setelah mati dapat diawetkan. Bagian keras, seperti tulang atau cangkang, lebih tahan terhadap kerusakan, kemungkinannya besar untuk menjadi fosil. Bentuk fosil lain adalah pembatuan, yaitu suatu salinan pada batu dari bagian tumbuhan dan hewan.

BUKTI ANATOMI PERBANDINGAN

Organ disebut homolog apabila mempunyai struktur dasar yang sama, hubungan yang sama dengan organ lainnya dan mempunyai tipe perkembangan organik yang sama. Keanekaragaman anggota tubuh depan mamalia merupakan salah satu contoh dari organ yang homolog. Semakin dekat kekerabatan dua spesies dengan moyang yang sama, semakin banyak pula organ homolog yang mereka punya. Suatu kelompok organ homolog yang patut mendapat perhatian khusus karena memberikan bukti adanya evolusi ialah organ-organ homolog yang pada beberapa spesies tidak jelas fungsinya. 

Contoh: pembedahan pada Boa constrictor atau seekor ikan paus mengungkapkan adanya tulang-tulang yang diduga homolog dengan tulang-tulang pinggul vertebrata lainnya.

Evolusi

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.

Metabolisme

A.PENGERTIAN METABOLISME

Metabolisme adalah suatu proses kimiawi yang terjadi di dalam tubuh semua makhluk hidup, proses ini merupakan pertukaran zat ataupun suatu organism dengan lingkungannya. Metabolisme berasal dari bahasa Yunani, yaitu “metabole” yang berarti perubahan, dapat kita katakana bahwa makhluk hidup mendapat, mengolah dan mengubah suatu zat melalui proses kimiawi untuk mempertahankan hidupnya.

Metabolisme Makanan

Sel (biologi)

Sel selaput penyusun umbi bawang bombai (Allium cepa) dilihat dengan mikroskop cahaya. Tampak dinding sel yang membentuk "ruang-ruang" dan inti sel berupa noktah di dalam setiap ruang (perbesaran 400 kali pada berkas aslinya).

Sel bakteri Helicobacter pylori dilihat menggunakan mikroskop elektron. Bakteri ini memiliki banyak flagela pada permukaan selnya.

Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup.^[1][2] Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel.^[3][4] Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal,^[5] atau disebut organisme uniseluler, misalnya bakteri dan ameba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, merupakan organisme multiseluler yang terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing.^[1] Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 10¹³ sel.^[5] Namun, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi.
Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri.^[1] Sel yang sama dikelompokkan menjadi jaringan, yang membangun organ dan kemudian sistem organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya, sel otot jantung membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang merupakan bagian dari sistem organ peredaran darah pada tubuh manusia. Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponen-komponen yang disebut organel.^[6]
Sel terkecil yang dikenal manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan diameter 0,0001 sampai 0,001 mm,^[7] sedangkan salah satu sel tunggal yang bisa dilihat dengan mata telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi. Akan tetapi, sebagian besar sel berdiameter antara 1 sampai 100 µm (0,001–0,1 mm) sehingga hanya bisa dilihat dengan mikroskop.^[8] Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan

Sejarah

Mikroskop rancangan Robert Hooke menggunakan sumber cahaya lampu minyak.^[9]

Hereditas

1. Hereditas menurut Mendel

Tokoh peletak prinsip dasar genetika adalah Gregor Johan Mendell(1822-1884) seorang biarawan dan penyelidik tanaman berkebangsaan Austria. melakukan penelitian tentang pewarisan sifat dari induk terhadap keturunannya dengan menggunakan tanaman kacang ercis (Pisum sativum). Alasan pemilihan kacang ercis sebagai tanaman percobaan :

-       memiliki pasangan sifat yang menyolok

-       bisa melakukan penyerbukan  sendiri

-       segera menghasilkan keturunan/umurnya pendek

-       mampu menghasilkan banyak keturunan,

-       mudah disilangkan

a. Persilangan Monohibrid

Persilangan monohibrid merupakan persilangan antara dua tanaman yang memiliki satu sifat beda. Terdapat dua macam persilangan monohibrid, yaitu sifat dominansi penuh dan intemediet

.1) Dominasi Penuh

Perhatikan contoh persilangan monohibrid berikut. Induk atau parental (P) bunga warna merah  disilangkan dengan bunga warna putih . Keturunan atau filial pertama (F) yang dihasilkan adalah buah yang seluruhnya merah  Dengan demikian, merah  dominan terhadap putih.pada F2 nya dihasilkan perbandingan merah :putih = 3 :1

Genotip dan Fenotip

Komposisi dan susunan gen-gen di dalam tubuh makhluk hidup disebut genotip. sifat genotip merupakan sifat yang tidak tampak sifat-sifat yang tidak tampak biasanya disimbulkan dengan huruf-huruf. Sifat pada makhluk hidup yang diketahui oleh panca indra disebut fenotip. sifat fenotip merupakan perpaduan antara sifat genotip dengan lingkungannya

B : Gen yang menyebabkan warna merah

b : Gen yang menyebabkan warna putih

Gen Dominan dan Gen Resesif

Penulisan gen umumnya dinyatakan dengan simbol huruf. Huruf kapital ( huruf besar ) menyatakan gen yang bersifat dominan, sedangkan huruf kecil menyatakan gen yang memiliki gen resesif. Jika gen dominan berada bersama-sama dengan gen resesif, sifat yang dibawa oleh gen dominan yang akan tampak. Jadi sifat gen dominan akan mengalahkan gen resesif

Hukum Mendel I (Hukum Segregasi)

Pada pembentukan gamet, gen yang merupakan pasangan akan disegregasikan (dipisahkan) ke dalam dua sel anak. Yaitu pemisahan gen sealela secara bebas yang terjadi pada waktu pembentukan gamet dari individu yang memiliki genotip heterozigot, sehingga setiap gamet mengandung salah satu alela tersebut.

2) Sifat Intermediet

Mendel pernah melakukan persilangan antara tanaman Antirrhinum majus yang bunganya berwarna merah (MM) dan bunga berwarna putih (mm). Ternyata, pada keturunan pertama (Fl) yang muncul semuanya berwarna merah muda (Mm). Kemudian, ketika dilakukan persilangan kembali antara sesamanya, dihasilkan perbandingan untuk F2, yaitu 25% merah (MM), 50% merah muda (Mm), dan 25% putih (mm). Berdasarkan persilangan ini ternyata sifat merah tidak dominan penuh terhadap putih, melainkan bersifat intermediet (kodominan).

3) Back Cross (Persilangan Balik)

Back cross adalah persilangan antara F1 dan salah satu parentalnya, baik yang bersifat homozigot dominan maupun homozigot resesif. Persilangan ini dilakukan untuk mengetahui genotipe parental.

4) Test Cross (Uji Silang)

Test Cross dilakukan untuk mengetahui suatu genotipe Fl bersifat homozigot (galur murni) atau heterozigot. Test Cross dilakukan dengan cara menyilangkan individu F1 dengan induknya yang homozigot resesif.

b. Persilangan Dihibrid

Persilangan dihibrid merupakan persilangan dengan dua sifat beda. Yaitu pada waktu pembentukan gamet, gen secara bebas berpasang-pasangan dengan gen lain. Untuk lebih jelasnya lihatlah bagan persilangan berikut ini

Genetika

Materi genetika terdiri dari kromosom dan gen. Salah satu materi genetika yaitu kromosom yang terdiri atas DNA dan protein. Informasi genetika yang mengatur aktivitas sel terletak dalam struktur DNA-nya dan bukan pada proteinnya. Makin banyak jumlah kromosom, makin besar kandungan DNA-nya.

Materi Genetika

DNA terdiri atas rangkaian beberapa nukleotida. Nukleotida mengandung nukleosida yang terikat dengan asam fosfat, sedang nukleosida terdiri atas basa nitrogen.

1. Replikasi DNA
Materi genetika berupa DNA mempunyai kemampuan heterokatalik, yaitu mampu membentuk molekul kimia lain dari sebagian rantainya dan autokatalik, yaitu mampu memperbanyak diri. Ketika terjadi pembelahan mitosis, pita kembar yang berpilin pada DNA akan dilepas sebagian oleh enzim DNA polimerase pada ikatan hidrogen antara purin dan pirimidin.

Ikatan tersebut lemah, sehingga mudah pecah dibandingkan dengan ikatan kovalen antara fosfat dan deoksiribosa. Pada materi genetika, setelah ikatan masing-masing berjauhan, selanjutnya akan membentuk pasangan baru. Sebagai contoh, rantai A mendapat pasangan baru B’, sedangkan rantai B mendapat pasangan baru A’ maka terbentuk dua DNA yang masing-masing memiliki rantai AB’ dan A’B.

2. Kode Genetika
Pada struktur DNA sebagai materi genetika, rangkaian purin dan pirimidin berkelompok-kelompok. Masing-masing kelompok terdiri atas tiga basa nitrogen (triplet) yang disebut kodogen (kode genetik). Kodogen tertentu menentukan jenis asam amino yang harus dirangkai. Gambaran rangkaian tersebut dapat dilihat sebagai berikut. Dalam tubuh manusia terdapat 20 macam asam amino dengan kode-kode genetiknya, seperti pada tabel berikut ini:

PERILAKU MAHKLUK HIDUP

Konsep perilaku makhluk hidup untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya.

Materi :

Kelangsungan hidup organisme dipengaruhi oleh :

1. Adaptasi
2. Seleksi alam
3. Kemampuan berkembangbiak

Adaptasi ada 3, yi :

1. Morfologi, ex : bentuk paruh burung bermacam-macam sesuai dg jenis makanannya
2. Fisiologi, ex : manusia yg biasa hidup di dataran tinggi cenderung mempunyai eritrosit lebih banyak dari pada manusia yg biasa hidup di dataran rendah
3. Tingkah laku, ex : ular menjulurkan mulut untuk mengenali mangsanya.

Faktor yang mempengaruhi seleksi alam :

1. Suhu lingkungan
2. makanan

Karakter hidup yaitu

Untuk dikatakan sebagai benda hidup, makhluk hidup atau organisme bernyawa diperlukan pemenuhan ciri-ciri sebagai berikut di bawah ini :

1. Terdapat Protoplasma Protoplasma merupakan suatu bagian yang terdiri atas bahan yang kompleks dan terlindung dengan baik. Protoplasma biasa dikenal dengan sebutan sel. Berbeda dengan benda tak hidup atau benda mati yang tidak memiliki protoplasma. Lihat saja batu atau komputer yang tidak memiliki protoplasma atau sel, sehingga disebut dengan benda mati.
2. Mempunyai Bentuk dan Ukuran Makhluk hidup dapat dikenali ciri khas yang menempel padanya dengan melihat bentuknya. Antara jenis mahluk hidup yang satu dengan yang lain memiliki perbedaan baik dalam ukuran maupun bentuknya. Tengok saja antara pohon jamblang dengan pohon teh, pasti terlihat jelas bedanya.