Biologi Evolusi: cabang biologi yang membahas semua perubahan-perubahan yang terjadi di muka bumi sejak awal mula sejarah bumi, sampai menimbulkan kehidupan dan keanekaragaman makhluk hidup dewasa ini.
Evolusi berasal dari kata to evolve yang berarti berkembang atau berubah secara perlahan-lahan.
Asal-Usul Kehidupan
Teori Abiogenesis Klasik (Generatio Spontanea): asal mula makhluk hidup dari benda mati (Aristoteles), kuman berasal dari udara dan makanan basi (Leuwenhoek).
Teori Biogenesis: kuman yang tumbuh pada daging dikarenakan induk kuman sudah ada di daging busuk dan kalau belatung lalat tumbuh dari daging busuk itu disebabkan oleh induk lalat bertelur di daging tersebut, teori ini dianut oleh Louis Pasteur, Lazzaro Spallanzani, Fransisco Redi.
Percobaan Redi dan Spallanzani:
| Percobaan Redi | Percobaan Spallanzani |
| Tujuan: membuktikan bahwa belatung yang tumbuh dari daging dikarenakan induk lalat yang bertelur menghasilkan belatung di daging tersebut. | Tujuan: membuktikan bahwa kuman tidak tumbuh dari kaldu daging yang steril. |
| Prosedur percobaan: digunakan tiga stoples. Stoples A steril dari kuman, diisi sepotong daging dan ditutup kain rapat. Stoples B diisi sepotong daging lalu ditutup kain kasa. Stoples C diisi sepotong daging dan dibiarkan terbuka. | Prosedur percobaan: Digunakan dua kelompok labu. Kelompok satu berisi cairan kaldu yang dipanaskan dan setelah dingin dibiarkan terbuka beberapa hari. Kelompok dua berisi cairan kaldu daging yang dipanaskan, kemudian ditutup rapat-rapat dan didinginkan serta dibiarkan beberapa hari. |
| Hasil: Stoples A tidak tumbuh belatung sama sekali. Stoples B, lalat hinggap di atas kasa sehingga tumbuh belatung di atas kasa dan ada sedikit tumbuh di daging. Stoples C, banyak belatung tumbuh pada daging. | Hasil: Pada labu yang dibiarkan terbuka, kaldunya berubah keruh (mengandung kuman yang berkembang pesat). Pada labu yang steril dan ditutup rapat, tidak ditumbuhi kuman dan kaldu tampak jernih. |
| Kesimpulan: Belatung hanya tumbuh dari daging yang disinggahi lalat (untuk bertelur) | Kesimpulan: Kaldu keruh karena tidak steril, yang menyebabkannya adalah pertumbuhan kuman yang terbawa oleh udara. |
Percobaan Louis Pasteur:
Ia menggunakan labu yang berhubungan dengan pipa bentuk leher angsa. Labu itu diisi kaldu daging dan dipanaskan hingga steril kemudian dibiarkan beberapa hari. Ternyata kaldu tetap jernih steril. Bila labu dimiringkan hingga kaldu keluar dari ujung pipa, lalu dibiarkan tegak, ternyata kaldu menjadi keruh, artinya ada mikroorganisme dari udara yang masuk.
Tiga Semboyan Teori Biogenesis:
· Omne Vivum Ex Ovo: semua makhluk hidup berasal dari telur.
· Omne Ovum Ex Vivo: semua telur berasal dari makhluk hidup.
· Omne Vivum Ex Vivo: semua makhluk hidup berasal dari makhluk hidup.
Teori Abiogenesis Modern: Evolusi Kimia: bahan-bahan organik berasal dari bahan-bahan anorganik yang mengalami perubahan secara perlahan-lahan, teori ini didukung oleh Oparin, Stanley Miller, Harold Urey.
Tahapan Evolusi Kimia:
1. Pembentukan senyawa kimia organik sederhana dari zat-zat anorganik dengan bantuan energi kosmis di atmosfer purba.
2. Pembentukan senyawa kimia yang lebih kompleks.
3. Pembentukan senyawa kompleks dengan polimerasi senyawa monomer organik.
4. Beberapa molekul sederhana dan molekul polimer beirnteraksi menjadi agregat seluler.
5. Beberapa molekul mengalami polimerasi menjadi RNA yang mampu bertindak sebagai enzim untuk sintesis, sekaligus mengarahkan jalannya reaksi-reaksi dalam kompartemen.
6. RNA menjadi cukup stabil untuk bertindak sebagai molekul pembawa informasi generis.
7. Reaksi-reaksi kimia agregat cikal bakal seluler tersebut tersekat dalam sekat hidrofonik dan menjadi cikal bakal sel.
Pembentukan Senyawa Kimia Sederhana dan Pembuktiannya di Laboratorium:
Stanley Miller dan Harold Urey melakukan percobaan dengan menggunakan gas-gas anorganik yaitu molekul air, metana, amoniak dan hidrogen, serta sianida diletakan di dalam tabung steril yang diberi loncatan listik. Mereka membuktikan bahwa bahan kimia biologis terbentuk dari metana, amonia, hidrogen dan air melalui proses nonbiologis di dalam tabung yang dianggap meniru kondisi atmosfer purba.
Pembentukan Senyawa Monomer dari Senyawa yang Lebih Sederhana:
Molekul dalam sel diakui jauh lebih kompleks, dan dalam hal ini hanya sel saja yang dapat melakukan sintesis bahan selulernya berdasarkan kemampuan informasi genetik. Informasi genetik memandu reaksi seluler melalui peranan intermedietnya, yaitu enzim. Enzim adalah produk sintesis protein dan sintesis protein dalam sel dipandu oleh DNA dan RNA.
Polimerasi Senyawa Monomer Sederhana:
Asam amino – Protein
Nukleotida – DNA/RNA
Sakarida – Polisakarida
Asam lemak – Fosfolipid
Teori Abiotik yang Lain: Teori Panspermia: terbentuknya senyawa organik berasal dari meteorit dan komet yang masuk ke atmosfer bumi sambil membawa zat-zat organik yang diperlukan bagi evolusi makhluk hidup.
FAKTA EVOLUSI
Karena evolusi tidak dapat dibuktikan secara langsung di laboratorium akibat masa yang panjang, oleh karena itu evolusi dapat dilihat dari fakta-fakta evolusi.
Fakta Langsung Evolusi
Adanya Variasi Makhluk Hidup
Makhluk hidup di dunia beraneka ragam, namun amsing masing memiliki perbedaan dan juga persamaan. Oleha karena itu antara makhluk yang satu dengan makhluk yang lainmemiliki hubungan kekerabatan. Hubungan tersebut disebut sebagai hubungan filogenetis.
Adanya Fosil
Fosil merupakan sisa makhluk hidup yang pernah hidup di zaman dahulu namun sisanya amsih ditemukan pada zaman sekarang. Fosil menunjukan adanya jenis-jenis makhluk hidup yang pernah ada dahulu namun kini tidak ada lagi (dinosaurus dan mammoth). Evolusi adalahsejarah biologi karena bersifat tak kembali.
Penemuan fosil sering membuat pusing perunut evolusi. Hal ini karena fosil mahluk hidup jarang ditemukan dalam keadaan lengkap.penemuan fosil hanya berupa bagian atau beberapa bagian tubuh mahluk hidup. Keadaan fosil yang demikian disebabkan oleh beberapa faktor,yaitu:
- Terjadinya lipatan batuan bumi.
- Pengaruh air,angin,dan bakteri pembusukan.
- Hewan pemakan bangkai dan
- Jenis organism ( ada organisme yang tida bias menjadi fosil).
Satu-satunya fosil yang paling lengkap ditemukan adalah fosil kuda. Sejarah perkembangan kuda merupakan contoh yang paling baik untuk menerangkan adanya perubahan-perubahan bentuk yang berlangsung dari masa ke masa.hal ini karena fosil-fosilnya di temukan secara lengkap pada setiap zaman geologi .fosil kuda tersebut di temukan oleh dua orang ilmuan amerika yaitu MARS dan OBSORN.
Menurut para ilmuan Pada contohnya Fosil kuda sebagai berikut:
- Ukuran tubuh semakin besar,dari yang semula sebesar kucing menjadi sebesar kuda seperti sekarang.
- Kepala semakin besar dan jarak antara mulut dengan mata semakin jauh.
- Leher semakin panjang.
- Geraham muka dan belakang semakin besar,berlapis email,dan bentuknya semakin sesuai untuk memakan rerumputan.
- Kaki depan dan belakang semakin panjang,gerakan semakin lincah,larinya semakin cepat,tetapi rotasi tubuh semakin berkurang.
- Jari kuku dari lima jari menjadi satu jari,bentuknya semakin pajang, jari kedua dan keempat mengalami kemunduran sehingga menjadi organ yang tidak berfungsi lagi (Rudimenter).
Fakta Tidak Langsung Evolusi
a. Kajian Biogeografi
merupakan pengetahuan geografi makhluk hidup yang mencoba menerangkan mengapa suatu jenis organism berada disuatu tempat namun tidak di tempat lainnya. Biogeografi menjelaskan keberadaan setiap makhluk hidup oleh pola distribusi yang dipengaruhi oleh daerah penyebarannya. Seleksi alam juga menghasilkan spesiasi yang berbeda
b. Kajian Paleontologi
Merupakan ilmu tentang Fosil dan proses geologisnnya, seperti :
- Proses fisika : proses pembekuan bangkai makhluk hidup dan pengeringan. Akibatnya bangkai mengalami pengawetan secara fisik.
- Proses kimiawi : adanya zat pengawet alami sehingga bangkai tidak dapat didekomposisi oleh mikroba.
c. Homologi
Homologi (Anatomi) adalah organ dari berbagai mahluk hidup yang mempunyai bentuk asal sama namun fungsinya berbeda. Contohnya Tangan manusia homolog dengan kaki depan kuda, kaki depan anjing dengan sayap burung,dan kaki depan buaya dengan sirip dada ikan paus. Homologi organ sangat mendukung teori yang menyatakan bahwa suatu organisme berasal dari satu nenek moyang yang kemudian mengalami radiasi adaptif,membentuk species-species baru ( terjadi perkembangan evolusi dipergensi).
Lawan dari homologi adalah analogi. Analogi yaitu dua organ tubuh yang berfungsinya sama, tetapi mempunyai asal usul yang berbeda. Contoh: sayap serangga analog dengan sayap burung camar atau antara sayap kupu-kupu dengan sayap kelelewar. Terbentuknya analogi menunjukkan terjadinya evolusi konvergensi terjadi karena adanya modifikasi dari kutup gen.
Homologi (Molekul)
Molekul seperti DNA, RNA, dan protein. Molekul tersebut bersifat universal (berlaku umum), dan beraneka ragam. Dengan demikian, molekul pembawa informasi genetic ini dapat dianggap sebagai pembawa rekaman evousi dan kita dapat mengetahui hubungan kekerabatan antara kelompok makhluk hidup tersebut.
Homologi (Embriologi)
Dengan membandingkan embrio dari tiap-tiap makhluk hidup, maka kita menemukan perbedaan dan persamaan dari perkembangan embrio tersebut. Tahapan pembelahan bermula dari zigot, morula, blastula, gastrula, dan perkembangan embrio selanjutnya yang berpola sama. Hanya terjadi eprbedaan setelah tahapan diferensiasi dan spesialisasi jaringan embrional menjelang janin siap menetas atau lahir. Artinya semua makhluk hidup memiliki asal usul ontogoni yang sama.
Ontogoni adalah perkembangan individu dari satu sel menjadi individu dewasa. Filogeni adalah sejarah perkembangan makhluk hidup dari makhluk yang hidup sebelumnya. Oleh karena itu para ahli menganggap ontogeny sebagai rekapitulasi filogeni. Dan ontogeny merupakan petunjuk terjadinya evolusi.
Spesiasi
Syarat Terjadinya Spesiasi:
- Adanya perubahan lingkungan
- Adanya relung yang kosong
- Adanya keanekaragaman suatu kelompok organisme
Proses Spesiasi:
Isolasi Geografi merupakan suatu batas alam. Dalam isolasi geografi, proses spesiasi dapat dibagi dua:
- Proses spesiasi simpatri: proses spesiasi yang terjadi dalam area geografi yang sama dari suatu spesies yang paling berkerabat. Spesiasi terjadi karena aspek genetik, morfologi, tingkah laku, fisiologi.
- Proses spesiasi tidak simpatri: proses spesiasi yang terdapat dalam area geografi yang berbeda dibandingkan dengan area geografi suatu spesies yang paling berkerabat. Spesiasi tidak simpatri dapat dibagi tiga, yaitu spesiasi alopatri (spesiasi yang terjadi di daerah yang berjauhan atau berlainan dari satu spesies yang paling dekat hubungan kekerabatannya), spesiasi parapatri (spesiasi terjadi di daerah yang bersebelahan dengan daerah dari suatu spesies yang paling dekat hubungan kekerabatannya), spesiasi peripatri (spesiasi yang terjadi di daerah pinggir dari daerah suatu spesies yang paling dekat hubungan kekerabatannya).
Isolasi Reproduksi
Proses spesiasi isolasi reproduksi dapat dibagi dua, yang pertama menyangkut keberhasilan pembuahannya (pra-kawin), yang kedua keberhasilan suatu perkawinan (pasca kawin).
Spesiasi Pra-Kawin
· Kromosomal: perbedaan jumlah, bentuk kromosom, dan urutan gen dapat menyebabkan beberapa perubahan, baik dari segi morfologi atau tingkat kesuburan.
· Musim: perbedaan musim kawin akan menyebabkan individu yang memiliki perbedaan musim kawin hanya dapat saling menyerbuki individu yang cocok.
· Partenogenesis: perkembangan individu dari gamet yang tidak dibuahi, terutama banyak terjadi pada invertebrata.
· Morfologi: Betina yang berukuran besar sulit untuk kawin dengan jantan bertubuh kecil.
Spesiasi Pasca Kawin
- Letalitas: akibat embrio yang dihasilkan tidak dapat mencapai usia dewasa reproduksi.
- Sterilitas: individu yang dilahirkan tidak dapat memiliki keturunan.
- Semi-letal: memiliki vitalitas yang rendah.
sUmbeR: http://bioclub.multiply.com/