Teori Evolusi Biologi dan Asal-Usul Kehidupan

4. Teori Evolusi Biologi dan Asal-Usul Kehidupan

A .I. Oparin dalam bukunya

A sal ula Ter adinya ehidupan ( T he

rigin of ife ), mengemukakan bahwa asal-usul kehidupan t erjadi di lautan melalui pembentukan senyawa-senyawa organik dari senyawa- senyawa sederhana, seperti H 2 O, CO 2 , CH 4 , NH 3 , dan H 2 yang memang berlimpah pada saat itu. Pembentukan senyawa organik ini dibantu oleh energi radiasi benda-benda angkasa yang juga sangat intensif pada saat itu. Senyawa kompleks pertama diduga semacam alkohol dan asam amino yang selama jut aan t ahun senyawa-senyawa ini bereaksi membent uk senyawa yang lebih kompleks, seperti asam organik, purin, dan pirimidin. Senyawa-senyawa ini merupakan bahan pembentuk sel.

(a)

Senyawa kompleks sederhana saat itu begitu berlimpah, baik di lautan maupun di permukaan bumi sehingga membentuk kompleks yang disebut

(b)

sup purba at au sup pri mordi al . Set el ah t erbent uknya sup purba,

Mem b ran

pembentukan materi genetik dan membran sel merupakan dua langkah

RNA

penting sebelum adanya kehidupan (Campbell, 2006: 320). M ateri genetik pertama dan enzim pertama kemungkinan berupa RNA .

Gen pert ama berupa RN A rant ai pendek yang dapat bereplikasi sendiri tanpa bantuan protein. Proses replikasi RN A ini dapat terjadi melalui bant uan molekul RN A yang berfungsi sebagai kat alis. Para ilmuwan t elah menemukan RN A yang disebut ri bozi m dan dapat berfungsi mirip katalis. Selanjutnya, terjadi kerja sama antarmolekul yang menyebabkan t erjadinya t ranslasi primit if dari gen RN A sederhana

menjadi polipeptida. Translasi ini tidak menggunakan ribosom atau RNA .

Polip ep t id a

Kumpulan molekul tersebut akan terkumpul ke dalam bulatan membran

Sumber: Biology: Concepts &

Connections , 2006

mikroskopis yang terbuat dari fosfolipid. Bentuk kumpulan molekul dalam membran tersebut dikenal dengan protobion (Gambar 6.7).

Gambar 6.7

A danya kerja sama ant armolekul memberikan kemampuan pada

(a) Mem bran m em bent uk bola

prot obion unt uk berepl ikasi dan mel akukan met abol isme primit if.

buat an yang t erbuat dari fosfolipid. (b) Gam baran sebuah prot obion

Protobion berkembang menjadi bentuk kompleks yang mengandung DNA

besert a isinya.

dan dapat menggunakan banyak bahan mentah dari lingkungan.

Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII

Secara berangsur-angsur protobion digantikan organisme yang dapat membuat molekul yang dibutuhkannya sendiri (autotrof) dengan bantuan

Sekilas

cahaya mat ahari ( fot oaut ot rof) at au molekul berenergi t inggi dari

Biologi

lingkungannya (kemoaut ot rof). A danya aut ot rof memicu munculnya makhluk hidup yang dapat memanfaat kan produk aut ot rof, misalnya heterotrof, atau merupakan autotrof juga. Autotrof dan heterotrof yang bergantung pada makhluk hidup ini merupakan prokariot pertama.

Prokariot menguasai bumi dari 3,5–2 milyar tahun yang lalu. Selama peri ode t ersebut , prok ari ot mengubah at mosfer bumi sehi ngga menyebabkan oksigen muncul 2,7 milyar tahun yang lalu sebagai hasil fotosintesis prokariot. Perhatikan bagan skala waktu geologi pada Gambar

6.8 berikut ini.

Cenozoic

St rom at olit adalah sedim en

Mesozoic

berbentuk kubah yang terbentuk dari kumpulan kubah yang

Paleozoic

Manusia

t erbent uk dari kum pulan Cyanobacteria. Fosil strom atolit adalah bukti kehidupan paling awal di bumi. Beberapa stromatolit dari bagian barat Australia diperkirakan

Tumbuhan darat telah berusia 3,5 milyar tahun. Hew an

Sumber:Concise Encyclopedia Nature, 1994

Pem bent ukan t at a surya dan bumi

Gambar 6.8

Prot erozoiceon

Archaeaneon

Analogi jam geologi dengan beberapa kejadian pent ing dalam

Miliaran tahun yang lalu

sejarah bum i.

Eukariot m ult iselular

Kata Kunci

Atm osfer dengan oksigen

Sumber: Biology: Concepts & Connections, 2006

Rib ozim

Prot ob ion

Berdasarkan gambar tersebut terlihat bahwa eukariot terbentuk setelah

Prokariot

prokariot. Masih ingatkah A nda perbedaan makhluk hidup prokariot dan Eukariot

Pelekukan m em bran

eukariot? Eukariot memiliki membran inti. Secara umum, eukariot memiliki

Endosim biosis

struktur sel yang lebih kompleks. Bagaimanakah eukariot terbentuk? Dapatkah eukariot terbentuk dari prokariot?

Terdapat dua teori mengenai pembentukan eukariot dari prokariot, yai t u t eori pel ek uk an membr an ( membr ane infol ding ) dan t eor i endosimbiosis. Teori pelekukan membran menjelaskan bahwa semua organel bermembran pada sel eukariot, kecuali mitokondria dan kloroplas, t erbent uk dari pel ekukan membran ke arah dal am. Pel ekukan ini membentuk membran inti dan retikulum endoplasma.

A dapun teori endosimbiosis menjelaskan pembentukan mitokondria dan kloroplas yang berasal dari pengabungan atau simbiosis sel prokariot ke dalam sel prokariot lain yang lebih besar. ndo berarti di dalam, simbiosis

Teori Asal-Usul Kehidupan dan Evolusi

Mem bran int i Ret ikulum

endoplasm a

Nukleus

Mem bran luar

Mit okond ria

m engalam i pelekukan Nenek m oyang ke dalam

Sel dengan

eukariot

nukleus dan

fot oaut ot rof

sist em

Plast ida

endom em b ran

Pem asukan p rokariot

DNA

fot oaut ot rof

Pem asukan

Sit oplasm a

p rokariot

h et erot rof

Wa

aerob ik

ktu Nenek m oyang

p rokariot

Mit okondria

Nenek m oyang eukariot

h et erot rof Model pem bent ukan sel eukariot b erdasarkan t eori p elekukan m em bran dan endosim biosis.

Gambar 6.9

Sumber: www.faculty.ircc.edu

Fosil tertua yang diyakini para ilmuwan sebagai eukariot berasal dari sekitar 2,1 milyar tahun yang lalu. Eukariot ini merupakan nenek moyang Protista uniselular (alga) yang kita kenal sekarang. Bagaimana eukariot uniselular berevolusi hingga terbentuk makhluk hidup multiselular, seperti hewan dan tumbuhan sekarang ini?

Pembentukan makhluk hidup eukariot multiselular terjadi dalam beberapa tahap. Nenek moyang makhluk hidup multiselular diduga berasal dari koloni Protista uniselular. Pada koloni, sel hasil pembelahan dan individunya t et ap menempel pada koloni. Selanjut nya, sel-sel dalam koloni terspesialisasi dan saling bergantung satu sama lain. Setiap satu jenis sel semakin terspesialisasi, baik bentuk maupun maupun fungsinya.

A khirnya, spesialisasi sel-sel mencapai perbedaan antara sel seks (sel gamet) dan sel tubuh (sel somatis). M elalui evolusi milyaran tahun, nenek moyang eukariot membentuk ganggang, jamur, hewan, dan tumbuhan. Sekitar 500 juta tahun lalu, semua kehidupan berada di lautan dan mulai memasuki darat an. Beberapa alga hijau yang hidup di sekit ar danau diduga memiliki hubungan dengan tumbuhan darat primitif.

Evolusi lebih lanjut menyebabkan keanekaragaman makhluk hidup di muka bumi. Berikut ini gambaran t ent at if evolusi pada eukariot ( Gambar 6.1 ). A pakah yang dimaksud dengan tentatif?

Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII

Alveolat es

St ram enop ilia

Am oeb ozoa

e tu K

Gambar 6.10

Nenek m oyang eukariot

Gam baran t ent at if evolusi pada

Sumber: Biology: Concepts & Connections, 2006

eu kario t