Makhluk Hidup

Asal Mula kehidupan Bumi

   a.     Teori Abiogenesis dan Biogenesis

Teori Abiogenesis

Menurut penganut paham abiogenesis, makhluk hidup tersebut terjadi begitu saja secara spontan. Itu sebabnya, teori abiogenesis ini disebut juga generation spontanea. Bila pengertian abiogenesis dan generation spontanea digabung, maka konsepnya menjadi: makhluk hidup yang pertama kali di bumi berasal dari benda mati / tak hidup yang terjadinya secara spontan (sebenarnya ini adalah dua teori yang berbeda, tetapi orang sudah kadung salah kaprah).

Paham abiogenesis bertahan cukup lama, yaitu semenjak zaman Yunani Kuno (ratusan tahun sebelum Masehi) hingga pertengahan abad ke-17, dimana Antonie Van Leeuwenhoek menemukan mikroskop sederhana yang dapat digunakan untuk mengamati makhluk-makhluk aneh yang amat kecil yang terdapat pada setetes air rendaman jerami. Oleh para pendukung paham abiogenesis, hasil pengamatan Antonie Van Leeuwenhoek ini seolah-olah memperkuat pendapat mereka tentang abiogenesis. Hasil pengamatan Anthoni ditulisnya dalam sebuah catatan ilmiah yang diberi judul “Living in a drop of water“. Tokoh lain pendukung teori ini adalah John Needham.

Teori Biogenesis

Teori ini bertentangan dengan teori abiogenesis, karena menganggap bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup yang sudah ada sebelumnya. Tiga tokoh terkenal pendukung teori ini adalah Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani, dan Louis Pasteur.
1. Francesco Redi

Menurut Redi belatung yang terdapat pada daging berasal dari telur lalat. Labu ke III tidak terdapat belatung karena tertutup rapat sehingga lalat tidak bisa masuk. Sayangnya, meskipun tertutup rapat ternyata pada labu tersebut bisa muncul belatung. Ini disebabkan karena Redi tidak melakukan sterilisasi daging pada disain percobaan.

2. Lazzaro Spallanzani

Menurut Spallanzani mikroba yang tumbuh dan menyebabkan busuknya kaldu berasal dari mikroba yang beraada di udara. Pendukung paham abiogenesis keberatan dengan disain Spallanzani karena menurut anggapan mereka, labu yang tertutup menyebabkan gaya hidup (elan vital) dari udara tidak dapat masuk, sehingga tidak memungkinkan munculnya makhluk hidup (mikroba).

3. Louise Pasteur

Pasteur menyempurnakan percobaan Redi dan Spallanzani. Ia menggunakan kaldu dalam labu yang  disumbat dengan gabus. Selanjutnya gabus tersebut ditembus dengan pipa berbentuk leher angsa (huruf S), kemudian dipanaskan. Setelah dingin dibiarkan beberapa hari kemudian diamati. Ternyata air kaldu tetap jernih dan tidak ditemukan mikroba.
Disain pipa yang berbentuk leher angsa tersebut memungkinkan masuknya gaya hidup dari udara, tetapi ternyata tidak didapati makhluk hidup dalam kaldu. Menurut Pasteur, mikroorganisme yang tumbuh dalam kaldu berasal dari udara. Mereka tidak bisa masuk karena terhambat oleh bentuk pipa. Hal ini bisa dibuktikan bila labu dimiringkan sedemikian rupa sehingga kaldu mengalir melalui pipa dan menyentuh ujung pipa, ternyata beberapa hari kemudian menyebabkan busuknya kaldu.

b.      Perkembangbiakan secara seksual dan aseksual

Seksual

Pada umumnya reproduksi baru dapat berlangsung setelah hewan mencapai masa pubertas atau dewasa kelamin, dan hal ini diatur oleh kelenjar-kelenjar endokrin danhormon yang dihasilkan dalam tubuh hewan. Hewan tingkat tinggi, termasuk ternak, bereproduksi secara seksual, dan proses reproduksinya meliputi beberapa tingkatanfisiologik yang meliputi fungsi-fungsi yang sangat komplek dan terintegrasi antara prosesyang satu dengan yang lainnya. Tingkatan-tingkatan fisiologik tersebut adalah sebagai berikut:

1. Pembentukan sel-sel kelamin (gamet)

2. Pelepasan sel-sel gamet yang telah berdiferensiasi secara fungsional

3. Perkawinan untuk mempertemukan gamet jantan dan gamet betina

4. Fertilisasi, fusi antara kedua pronuclei

5. Pertumbuhan, diferensiasi dan perkembangan zigote sampai kelahiran normal

Aseksual

Reproduksi aseksual adalah proses reproduksi dimana keturunan timbul dari orangtua tunggal, dan mewarisi gen dari satu orang tua. Aseksual adalah reproduksi yang tidak melibatkan meiosis, ploidi pengurangan, atau fertilisasi. Sebuah definisi yang lebih ketat adalah agamogenesis yang adalah reproduksi tanpa fusi gamet. Reproduksi aseksual adalah bentuk reproduksi organisme bersel tunggal seperti archaea, bakteri, dan protista. Banyak tanaman dan jamur bereproduksi secara aseksual juga.

Sementara semua prokariota bereproduksi secara aseksual (tanpa pembentukan dan fusi gamet), mekanisme transfer gen lateral yang seperti konjugasi, transformasi, dan transduksi kadang-kadang disamakan dengan reproduksi seksual. Kurang lengkapnya reproduksi seksual relatif jarang terjadi diantara organisme multiseluler, terutama hewan.

Hal ini tidak sepenuhnya mengerti mengapa kemampuan untuk bereproduksi secara seksual begitu umum di antara mereka. Hipotesis saat ini menunjukkan bahwa reproduksi aseksual mungkin memiliki manfaat jangka pendek ketika pertumbuhan penduduk yang cepat adalah penting atau dalam lingkungan yang stabil, sedangkan reproduksi seksual menawarkan keuntungan bersih dengan generasi yang lebih cepat memungkinkan keragaman genetik, memungkinkan adaptasi terhadap perubahan lingkungan. Kendala perkembangan mungkin mendasari mengapa beberapa hewan telah melepaskan reproduksi seksual sepenuhnya dalam siklus hidup mereka.

Reproduksi aseksual misalnya Membelah diri, Tunas (Reproduksi), Reproduksi vegetatif, Fragmentasi, Sporogenesis, Partenogenesis, dan Apomiksis.

Geografi Kehidupan

Penyebaran makhluk hidup

Faktor-faktor yang menentukan adanya variabilitas geografik makhluk hidup yang menyebar di atas permukaan bumi ini adalah sebagai berikut.

1.      Faktor lingkungan, terdiri dari lingkungan abiotik yaitu tanah, air, temperatur dan iklim di tempat itu. Lingkungan biotik adalah lingkungan antara makhluk-makhluk hidup itu sendiri.

2.      Faktor sejarah, yang menurut sejarah geografi bumi ini dahulu kala hanya terdiri dari satu benua dan satu samudra. Kemudian retak dan bergeser secara sangat perlahan dan membentuk benua-benua, samudra dan lautan.

3.      Faktor hambatan penyebaran. Hambatan itu terdiri antara lain daratan untuk makhluk penghuni lautan yaitu daratan atau benua dan daratan yang menyempit seperti Amerika Tengah (Costa Rica). Bagi makhluk daratan, hambatannya adalah lautan dan selat.

Ketiga faktor tersebut dapat kita sebut sebagai faktor geografik. Di samping faktor geografik masih ada faktor genetik, baik variasi yang dihasilkan dari perkawinan maupun mutasi genetik.

Geografi tumbuhan, ternyata merupakan variasi pantai tropik menuju kutub yang sama dengan variasi dari pantai tropik ke puncak gunung, yaitu daerah tropis berhutan lebat, subtropis hutannya agak menipis, dan pada daerah beriklim dingin terdapat padang rumput atau hutan cemara dan pakis, serta daerah dekat kutub terdiri dari taiga kemudian tundra dan lumut. Di kutub tak ada tumbuhan.

Pembagian wilayah menurut iklim

1)      Iklim Tropis

Iklim tropis terletak antara 0° – 231/2° LU/LS dan hampir 40 % dari permukaan bumi.

Ciri-ciri iklim tropis adalah sebagai berikut: Suhu udara rata-rata tinggi, karena matahari selalu vertikal. Umumnya suhu udara antara 20- 23°C. Bahkan di beberapa tempat rata-rata suhu tahunannya mencapai 30°C.

•  
• Amplitudo suhu rata-rata tahunan kecil. Di kwatulistiwa antara 1 – 5°C, sedangkan ampitudo hariannya lebih besar.
• Tekanan udaranya rendah dan perubahannya secara perlahan dan beraturan.
• Hujan banyak dan lebih banyak dari daerah-daerah lain di dunia.

2)      Iklim Sub Tropis

Iklim sub tropis terletak antara 231/2° – 40°LU/LS. Daerah ini merupakan peralihan antara iklim tropis dan iklim sedang.

Ciri-ciri iklim sub tropis adalah sebagai berikut:

• Batas yang tegas tidak dapat ditentukan dan merupakan daerah peralihan dari daerah iklim tropis ke iklim sedang.
• Terdapat empat musim, yaitu musim panas, dingin, gugur, dan semi. Tetapi musim dingin pada iklim ini tidak terlalu dingin. Begitu pula dengan musim panas tidak terlalu panas.
• Suhu sepanjang tahun menyenangkan. Maksudnya tidak terlalu panas dan tidak terlalu dingin.
• Daerah sub tropis yang musim hujannya jatuh pada musim dingin dan musim panasnya kering disebut daerah iklim Mediterania, dan jika hujan jatuh pada musim panas dan musim dinginnya kering disebut daerah iklim Tiongkok.

3)      Iklim Sedang

Iklim sedang terletak antara 40°- 661/2° LU/LS. Ciri-ciri iklim sedang adalah sebagai berikut:

• Banyak terdapat gerakan-gerakan udara siklonal, tekanan udara yang sering berubah-ubah, arah angin yang bertiup berubah-ubah tidak menentu, dan sering terjadi badai secara tiba-tiba.
• Amplitudo suhu tahunan lebih besar dan amplitudo suhu harian lebih kecil dibandingkan dengan yang terdapat pada daerah iklim tropis.

4)      Iklim Dingin (Kutub)

Iklim dingin terdapat di daerah kutub. Oleh sebab itu iklim ini disebut pula sebagai iklim kutub. Iklim dingin dapat dibagi dua, yaitu iklim tundra dan iklim es.
Ciri-ciri iklim tundra adalah sebagai berikut:

• Musim dingin berlangsung lama
• Musim panas yang sejuk berlangsung singkat.
• Udaranya kering.
• Tanahnya selalu membeku sepanjang tahun.
• Di musim dingin tanah ditutupi es dan salju.
• Di musim panas banyak terbentuk rawa yang luas akibat mencairnya es di permukaan tanah.
• Vegetasinya jenis lumut-lumutan dan semak-semak.
• Wilayahnya meliputi: Amerika utara, pulau-pulau di utara Kanada, pantai selatan Greenland, dan pantai utara Siberia.

Sedangkan ciri-ciri iklim es atau iklim kutub adalah sebagai berikut:
• Suhu terus-menerus rendah sekali sehingga terdapat salju abadi.
• Wilayahnya meliputi: kutub utara, yaitu Greenland (tanah hijau) dan Antartika di kutub selatan.

Pembagian wilayah penyebaran hewan

         Alfred Russel Wallace pada tahun 1876 membagi wilayah penyebaran hewan menjadi 6 yaitu:

         AUSTRALIA

         Meliputi wilayah : Australia, Selandia Baru,Irian, Maluku dan Pulau-pulau di sekitar daerah Samudera Pasifik.

Jenis hewannya antara lain, kanguru, trenggiling, koala, kasuari, cendrawasih dankiwi

ORIENTAL

         Meliputi wilayah :Indonesia bagian barat, Malaysia, Ceylon, Kepulauan Formosa, Filipina

Jenis hewannya antara lain: harimau, gajah, orang utan, badak bercula satu atau dua, antilop ,tapir.

 

ETHIOPIA

         Meliputi wilayah: Afrika sebelah selatan, Madagaskar, Arabia bagian selatan

        Jenis hewannya antara lain: jerapah, zebra, antilop, badak afrika ,ikan paru-paru ,babon, gorila, simpanse, lemur  

         NEOTROPIK

Meliputi wilayah: Meksiko bagian selatan, Amerika bagian tengah, Amerika Selatan
Jenis hewannya antara lain:trenggiling (Giant anteater), Menjangan, Babi, Antilop, Kuda, tapir

        PALEARTIK

Meliputi wilayah: Eurasia, Himalaya, Persia, Afganistan, Afrika, Inggris ,Jepang

         Jenis hewannya antara lain: tikus air, Bison ,Kucing kutub.

NEARTIK

Meliputi wilayah : Amerika Utara, Greenland

 

        Jenis hewannya antara lain: Kalkun, mocking bird, Salamander, Bison, Caribau , muscox

      Evolusi

        Teori evolusi pada makhluk hidup

Teori evolusi menurut Jean Lamarck

·         Evolusi organik terjadi karena perubahan-perubahan yang disebabkan oleh pengaruh lingkungannya dapat diturunkan.

·         Organ yang mengalami perubahan karena terus menerus dipakai akan berkembang makin sempurna dan organ yang tidak diperlukan lagi lama kelamaan perkembangannya menurun dan akhirnya rudiment atau atrofi.

Teori evolusi menurut Charles Darwin

• Spesies yang ada sekarang adalah keturunan dari spesies-spesies sebelumnya.
• Seleksi alam sangat menentukan berlangsungnya mekanisme evolusi.

       Seleksi alam merupakan gagasan murni dari Darwin. Sementara teori pertama di atas telah ada sejak jama Yunani kuno, hanya saja Darwin menjelaskannya secara lebih tajam dan detil.

         Perubahan makhluk hidup

ü  Seleksi alam

Seleksi alam adalah proses di mana mutasi genetika yang meningkatkan keberlangsungan dan reproduksi suatu organisme menjadi (dan tetap) lebih umum dari generasi yang satu ke genarasi yang lain pada sebuah populasi. Ia sering disebut sebagai mekanisme yang "terbukti sendiri" karena:

• Variasi terwariskan terdapat dalam populasi organisme.
• Organisme menghasilkan keturunan lebih dari yang dapat bertahan hidup
• Keturunan-keturunan ini bervariasi dalam kemampuannya bertahan hidup dan bereproduksi.

Kondisi-kondisi ini menghasilkan kompetisi antar organisme untuk bertahan hidup dan bereproduksi. Oleh sebab itu, organisme dengan sifat-sifat yang lebih menguntungkan akan lebih berkemungkinan mewariskan sifatnya, sedangkan yang tidak menguntungkan cenderung tidak akan diwariskan ke generasi selanjutnya.

ü  Hanyutan genetika

Hanyutan genetika atau ingsut genetik merupakan perubahan frekuensi alel dari satu generasi ke generasi selanjutnya yang terjadi karena alel pada suatu keturunan merupakan sampel acak (random sample) dari orang tuanya; selain itu ia juga terjadi karena peranan probabilitas dalam penentuan apakah suatu individu akan bertahan hidup dan bereproduksi atau tidak. Dalam istilah matematika, alel berpotensi mengalami galat percontohan (sampling error). Karenanya, ketika gaya dorong selektif tidak ada ataupun secara relatif lemah, frekuensi-frekuensi alel cenderung "menghanyut" ke atas atau ke bawah secara acak (langkah acak). Hanyutan ini berhenti ketika sebuah alel pada akhirnya menjadi tetap, baik karena menghilang dari populasi, ataupun menggantikan keseluruhan alel lainnya. Hanyutan genetika oleh karena itu dapat mengeliminasi beberapa alel dari sebuah populasi hanya karena kebetulan saja. Bahkan pada ketidadaan gaya selektif, hanyutan genetika dapat menyebabkan dua populasi yang terpisah dengan stuktur genetik yang sama menghanyut menjadi dua populasi divergen dengan set alel yang berbeda.

Waktu untuk sebuah alel menjadi tetap oleh hanyutan genetika bergantung pada ukuran populasi, dengan fiksasi terjadi lebih cepat dalam populasi yang lebih kecil. Pengukuran populasi yang tepat adalah ukuran populasi efektif, yakni didefinisikan oleh Sewall Wright sebagai bilangan teoretis yang mewakili jumlah individu berkembangbiak yang akan menunjukkan derajat perkembangbiakan terpantau yang sama.

ü  Adaptasi

Adaptasi merupakan struktur atau perilaku yang meningkatkan fungsi organ tertentu, menyebabkan organisme menjadi lebih baik dalam bertahan hidup dan bereproduksi. Ia diakibatkan oleh kombinasi perubahan acak dalam skala kecil pada sifat organisme secara terus menerus yang diikuti oleh seleksi alam varian yang paling cocok terhadap lingkungannya. Proses ini dapat menyebabkan penambahan ciri-ciri baru ataupun kehilangan ciri-ciri leluhur. Contohnya adalah adaptasi bakteri terhadap seleksi antibiotik melalui perubahan genetika yang menyebabkan resistansi antibiotik. Hal ini dapat dicapai dengan mengubah target obat ataupun meningkatkan aktivitas transporter yang memompa obat keluar dari sel. Contoh lainnya adalah bakteri Escherichia coli yang berevolusi menjadi berkemampuan menggunakan asam sitrat sebagai nutrien pada sebuah eksperimen laboratorium jangka panjang, ataupun Flavobacterium yang berhasil menghasilkan enzim yang mengijinkan bakteri-bakteri ini tumbuh di limbah produksi nilon.

http://id.wikipedia.org/wiki/Evolusi