Evolusi
145
vivum ex ovo, yakni setiap makhluk hidup berasal dari telur, omne ovum ex vivo, yakni setiap telur berasal dari makhluk hidup, dan omne vivum ex
vivo, yakni setiap makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya.
3. Teori Evolusi Kimia
Ternyata gugurnya teori abiogenesis oleh teori biogenesis tidak membuat ilmuwan berhenti menyelidiki tentang asal-usul kehidupan. Sekarang, timbul
pertanyaan, jika makhluk hidup berasal dari makhluk hidup, dari manakah asal mula makhluk hidup yang pertama? Untuk menjawab itu, muncullah teori
evolusi kimia. Ilmuwan yang menyatakan teori tersebut adalah Harold Urey.
Urey menyatakan bahwa pada periode tertentu, atmosfer bumi mengan- dung molekul metana CH
4
, amonia NH
4
, air H
2
O, dan karbon dioksida CO
2
. Karena pengaruh dari energi petir dan sinar kosmis, zat-zat tadi bereaksi. Hasil reaksi tersebut menghasilkan suatu zat hidup yang diduga
virus. Zat hidup tersebut berkembang selama jutaan tahun membentuk makhluk hidup. Teori yang dikemukakannya tersebut, kemudian dikenal
dengan teori Urey.
Untuk membuktikan teori ini, Stanley Miller melakukan sebuah percobaan Gambar 7.20. Peralatan yang dirancang Miller, yakni ruang
bunga api diisi dengan campuran gas meniru atmosfer purba, sementara botol kaca kecil diisi dengan air murni seperti sup purba. Miller membuat
kilat buatan dengan bunga api listrik di antara dua elektroda dalam atmosfer buatan tersebut. Ia juga memanaskan air laut tiruannya. Percobaan ini
berlangsung selama seminggu dan dapat menghasilkan beragam senyawa organik.
Di alam nyata, reaksi kimia ini akan berjalan selama jutaan tahun sehingga dapat membentuk hasil yang lebih kompleks. Pada titik tertentu
dari proses yang panjang ini, senyawa kimia dapat terbentuk dengan sendirinya. Jika pada proses membentuk diri ini terkadang terdapat
kesalahan, senyawa kimia ini dapat menyesuaikan diri dan berevolusi melalui proses seleksi kimiawi. Jadi, kehidupan tidak terbentuk secara tiba-
tiba melainkan timbul secara bertahap dari senyawa tidak hidup.
Uap air CH
4
Sampel untuk analisis kimia Elektroda
NH
3
Atmosfer
H
2
O laut Air dingin yang
mengandung molekul organik
Air arah masuk Kondensor
H
2
Air arah keluar
Sumber: Biology Concepts Connections, 2006
a
Cerita-cerita tentang penciptaan benda-benda pada
setiap daerah berbeda-beda. Kisah penciptaan Jepang
menceritakan bahwa pada mulanya terdapat delapan dewa.
Ketika dua dari dewa-dewa yang paling muda, Izanagi dan
Izanami mengaduk-aduk lautan dengan sebuah tongkat yang
terdapat permata di ujungnya, tetesan-tetesan air yang jatuh
membentuk sebuah pulau. Mereka kemudian tinggal di
pulau itu dan Izanami melahirkan semua pulau di
Jepang.
Sumber: endela ptek: Evolusi, 1997
Wawasan
Biologi
• Teori Urey
Kata Kunci
b
a Peralatan yang digunakan Stanley Miller untuk
membuktikan teori Urey. b Miller bekerja keras di
laboratoriumnya untuk membuktikan teori Urey.
Apa fungsi bunga api listr ik pada per cobaan ini?
Gambar 7.20
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII
146
4. Teori Evolusi Biologi
Alexander Ivanovich Oparin Gambar 7.21 mengemukakan bahwa
evolusi zat-zat kimia terjadi sebelum di bumi terdapat kehidupan. Seperti sebelumnya, zat anorganik berupa air, metana, karbon dioksida, dan amonia
terkandung dalam atmosfer bumi. Zat anorganik tersebut membentuk zat- zat organik akibat adanya radiasi dari energi listrik yang berasal dari petir.
Suhu di bumi terus menurun. Ketika sampai pada titik kondensasi, terjadi hujan yang mengikis batuan di bumi yang banyak mengandung zat-zat
anorganik. Zat-zat anorganik tersebut terbawa ke lautan yang panas. Di lautan ini terbentuk sup purba atau sup primordial. Sup purba terus
berkembang selama berjuta-juta tahun. Di dalam sup purba, terkandung zat anorganik, RNA, dan DNA. RNA yang dibutuhkan dalam proses sintesis
protein dapat terbentuk dari DNA. Akibatnya, terbentuklah sel pertama. Sel pertama tersebut mampu membelah diri sehingga jumlahnya semakin
banyak. Sejak saat itulah evolusi biologi berlangsung.
a. Terbentuknya Makhluk Hidup Prokariotik
Sejarah kesuksesan makhluk hidup prokariotik dimulai sedikitnya pada 3,5 miliar tahun yang lalu. Prokariotik merupakan bentuk kehidupan pertama
dan paling sederhana. Mereka hidup dan berevolusi di bumi selama 2 miliar tahun. Prokariotik dianggap paling primitif, karena selnya hanya memiliki
membran sel. DNA, RNA hasil transkripsi, dan molekul-molekul organik berada dalam sitoplasma tanpa dibatasi membran.
Prokariotik pertama kemungkinan merupakan kemoautrotof yang menyerap molekul organik bebas dan ATP di sup purba melalui sintesis
abiotik. Seleksi alam menyebabkan prokariotik yang dapat mengubah ADP menjadi ATP melalui glikolisis bertambah. Akhirnya, prokariotik yang dapat
melakukan fermentasi berkembang dan hal tersebut menjadi cara hidup organisme di bumi karena belum tersedianya O
2
. Beberapa Archaebacteria dan beberapa bakteri obligat anerob yang sekarang hidup melalui fermentasi,
mirip dengan prokariotik terdahulu.
b. Terbentuknya Organisme Fotoautotrof
Ketika kecepatan konsumsi bahan organik oleh fermentasi prokariotik melebihi kecepatan sintesis untuk menggantikan molekul organik,
berkembanglah prokariotik yang dapat membuat molekul organiknya sendiri. Pada prokariotik awal, pigmen yang dapat menyerap cahaya
digunakan untuk menyerap kelebihan energi cahaya terutama dari sinar ultraviolet yang membahayakan bagi sel yang hidup di permukaan.
Selanjutnya, pigmen ini mampu melakukan transfer elektron untuk sintesis ATP. Prokariotik ini mirip dengan Archaebacteria yang disebut bakteri
halofik. Pigmen yang menangkap cahaya dikenal dengan bakteriorhodopsin yang dibuat pada membran plasma.
Prokariotik lain memiliki pigmen yang dapat menggunakan cahaya untuk transfer elektron dari hidrogen sulfida H
2
S menjadi NADP
+
dan dapat memfiksasi CO
2
. Akhirnya, Eubacteria memiliki cara untuk menggunakan H
2
O sebagai sumber elekton dan hidrogen. Bakteri ini adalah Cyanobacteria pertama yang mampu membuat molekul organik dari air dan CO
2
. Cyanobacteria berkembang dan mengubah bumi dengan melepaskan O
2
sebagai efek fotosintesis. Cyanobacteria berkembang antara 2,5 miliar hingga 3,4 miliar tahun
yang lalu. Mereka hidup bersama prokariotik lain membuat koloni. Fosil koloni ini disebut stromatolit yang banyak ditemukan di perairan air tawar
dan air laut Gambar 7.22.
• Fotoautotrof
• Prokariotik
• Sup purba
Kata Kunci
Alexander Ivanovich Oparin merupakan ilmuwan yang
mengemukakan bahwa awal kehidupan berasal dari sup
primordial.
Sumber: endela ptek: ehidupan, 1997
Gambar 7.21
Evolusi
147
Sumber:
Essential of Biology, 1990
Fosil stromatolit berusia 2,7 miliar tahun.
c. Bangkitnya Organisme Eukariotik
Eukariotik berkembang sekitar 1,2 miliar tahun yang lalu. Hal yang sangat membedakan eukariotik dengan prokariotik adalah adanya organel-
organel yang memiliki membran. Bagaimana sel eukariotik yang kompleks dapat terbentuk dari prokariotik yang sederhana?
Sistem membran organel-organel pada eukariotik dapat terbentuk dari invaginasi yang terspesialisasi. Pada eukariotik terdahulu, invaginasi
pelekukan ke dalam dapat terjadi sehingga membentuk membran inti dan retikulum endoplasma Gambar 7.23.
Invaginasi
Sumber: Biology: The nity Diversity, 1995
Kemungkinan pembentukan membran inti dan retikulum
endoplasma.
Proses lain yang disebut endosimbiosis menjelaskan pembentukan mitokondria, kloroplas, dan beberapa organel eukariotik lain. Teori ini di-
kemukakan oleh Lynn Margulis. Endo berarti di dalam dan simbiosis berarti hidup bersama. Endosimbiosis terjadi ketika sel simbion hidup secara
permanen di dalam sel lain sel inang dan interaksi ini menguntungkan keduanya Gambar 7.24. Berdasarkan teori ini, eukariotik berkembang
setelah sel fotosintesis muncul dan oksigen melimpah di atmosfer.
Kloroplas dan mitokondria tampaknya merupakan evolusi sel prokariotik yang melakukan endosimbiosis dengan sel prokariotik besar. Nenek moyang
mitokondria kemungkinan besar adalah sel prokariotik heterotrof yang mampu menggunakan oksigen dan menghasilkan energi. Adapun nenek
moyang kloroplas kemungkinan adalah Cyanobacteria.
Calon mitokondria, prokariotik heterotrof
Calon kloroplas, Cyanobacteria
Sumber: Biology Concepts
Connections, 2006
Endosimbiosis
Proses endosimbiosis Apakah yang ter jadi pada pr oses
ini?
Gambar 7.22
Gambar 7.23
Gambar 7.24
