EVOLUSI: Perubahan secara bertahap dari satu kondisi ke kondisi yang lain dlm waktu yg sangat lama

EVOLUSI:

Perubahan secara bertahap

dari satu kondisi ke kondisi

yang lain dlm waktu yg

sangat lama

Evolusi molekuler / kimia / anorganik (…. asal mula terjadinya kehidupan pada tingkat molekuler ? )

Evolusi organik : evolusi biologi dimulai dari titik

kulminasi evolusi kimia asal mula terjadinya

kehidupan dan proses-proses kehidupan yang sedang berlangsung

Prinsip-prinsip biologi modern tentang evolusi:

a.

Prinsip pengorganisasian

Molekul-organel-sel-jaringan-organisme-individu-populasi-masyarakat

b.

Kelangsungan hidup melalui hereditas dan evolusi

Organisme mirip satu dengan yang lain karena

organisme tersebut menerima unsur-unsur hereditas

dari nenek moyangnya.

Karakteristika Evolusi :

•

Survival yang berbeda pada setiap generasi

• Mekanisme inheritance

• Reproduksi seksual

• Mekanisme isolasi / barier

• Lingkungan

Perkembangan ide-ide tentang evolusi organik

1. Periode sebelum Darwin : mitos / kepercayaan orang-orang dulu terhadap terjadinya kehidupan

India: tanah, air, api, udara, langit  kehidupan

Cina: adanya interaksi positif dan negatif dari air, kayu, api ,tanah, dan logam  masa kehidupan

2. Periode Yunani sampai abad ke-18

a. Empodocles (Father of evolution idea: 495-435 SM).

Kehidupan pertama terjadi karena adanya daya tarik menarik dari bagian yang terpisah - pisah

b. Aristoteles: organisme disusun dari tingkatan yang rendah  tinggi c. Robert Hooke (1635-1703), Erasmus Darwin, Lamarck : memikirkan

konsep - konsep evolusi setelah ada bukti-bukti fosil

d. Carolus Linnaeus (bukan ahli evolusi): menyusun jenis-jenis tumbuhan dan hewan dalam suatu sistem klasifikasi

e. J.B de Lamarck : teori evolusi organik pertama : hasil adaptasi yang dapat diturunkan

3.

Periode Darwin

Charles Darwin (1809-1882) dan Alfred Russel Wallace (1823-1913): membuat kesimpulan yang sama tentang mekanisme evolusi yang disebabkan seleksi alam

4.

Periode setelah Darwin

mempelajari adanya evolusi berdasarkan bukti : embriologi, anatomi, taksonomi dan palentologi

- Haeckel: menyusun filogeni vertebrata pada perkembangan embriologi

- Weissman: “Kontinuitas plasma benih”, menolak teori Lamarck dan

Darwin tentang mekanisma penurunan sifat, tetapi menyokong teori-teori Mendel

- Hugo de Vries: asal species baru karena adanya mutasi yang dapat diturunkan.

Lima tipe dasar penyebab terjadinya proses evolusi :

1. Mutasi gen

2. Perubahan dalam struktur dan jumlah kromosom

3. Rekombinasi genetik

4. Seleksi alam

Bukti-bukti Adanya Evolusi Biologi :

1.

Bukti Palentologi: Fosil

b) Bentuk yang menunjukkan urutan evolusi : KUDA

Perubahan ukuran tubuh Kepala makin besar

Leher semakin panjang, gerakan makin lincah Gerahan mengalami perubahan bentuk dan ukuran ,lebih sesuai utk makan rumput

Angota tubuh makin panjang

Jumlah jari kaki semakin berkurang dari 4 jari

2. Bukti Perbandingan Anatomi

Homologi  asal usul sama, fungsi berbeda

Contoh : homologi anggota tubuh bagian depan Vertebrata

( humerus, radius, ulna, carpal, meta carpal) : manusia, burung, ikan lumba-lumba, gajah)

Analogi  fungsi sama, asal-usul berbeda

3. Bukti Perbandingan Embriologi

- Hewan yang mempunyai kekerabatan dekat, memiliki tahap

perkembangan embrio yang sama

- Perkembangan dari sel hingga embrio dewasa merupakan

ulangan atau sama dari perkembangan 1 sel  multi sel

4. Perbandingan Fisiologi dan Biokimia

Pada dasarnya evolusi adalah gejala biokimia

a. kimia protoplasma

b. kimia kromosom

c. kesamaan enzim

d. kesamaan hormonal

e. perbandingan serologi

5. Bukti dari Perbandingan Sitologi

Sel merupakan unit struktur kehidupan

adanya DNA, RNA

6. Bukti dari Genetika

Manusia mampu melakukan penyilangan/hibridasi

terhadap tumbuhan atau hewan untuk menghasilkan

varietas-varietas baru selain itu telah diketahui bahwa

hereditas merupakan materi dasar untuk terjadinya

evolusi

7. Bukti dari Taksonomi

Baik tumbuhan ataupun hewan dapat dikelompokkan

ke dalam hirarki takson. Hal tersebut menunjukkan

adanya kekerabatan antara individu-individu yang

ada di alam ini

8. Bukti dari Hubungan Biogeografi

Adanya kesamaan antara fauna dan flora yang ada di

beberapa bagian bumi ini terdapat 6 daerah

biogeografi:

a. Neartic

b. Paleartic

c. Neotropical

d. Oriental

e. Ethiopian

f. Australian

Beberapa Teori Evolusi Organik

1. Teori Lamarck : modifikasi yang diperoleh suatu organisme dalam

adaptasi terhadap lingkungannya semasa dia hidup secara

otomatis diturunkan / diwariskan kepada turunannya, sehingga menjadi bagian dari hereditas

Beberapa kritik terhadap teori lamarck

a. Castle dan Philips

transplantasi ovarium dari babi betina warna hitam ke babi betina warna putih  keturunannya babi warna hitam

b. August Weismann:

Pemotongan ekor tikus  keturunannya tetap berekor panjang.

2. Teori Seleksi Alam (Darwin) - Wallace

Faktor-faktor yang membatasi, sehingga hanya organisma ttt yang dapat berkembang

3. Neo Darwinisme : merupakan modifikasi dari teori Darwin, yaitu menolak Darwin kecuali unsur-unsur dasar mengenai seleksi alam

4. Sumber genetik dari variabilitas

Mekanisma Evolusi

1. Variasi : variasi yang diwariskan merupakan bahan baku evolusi

variasi kontinu : perbedaan variasi kecil

variasi diskontinu : variasi polimorfisme

2. Seleksi alam : Faktor yang bekerja sama untuk membatasi /

menyeleksi pertumbuhan suatu organisme

3. Ukuran “fitness” kemampuan individu untuk menghasilkan

keturunan yang fertil (berbiak/subur)

a. survival (lulus hidup)

b. seleksi seksual

c. besar keluarga (family size)

Reproduksi seksual

genotipe baru

fenotipe baru

crossing over

_{random assortment}

_{out breeding}

Kombinasi Baru

- Mutasi  menghasilkan alela baru

5. Hukum Hardy - Weinberg

Hukum – hukum genetika : Genetika populasi “ bahwa

frekuensi gen / genotip suatu populasi dari generasi ke

generasi berikutnya adalah tetap”

Bila Hk. Hardy-Weinberg berlaku

tidak terjadi evolusi

, bila Hk.

Hardy-Weinberg

tidak berlaku terjadi evolusi

Syarat2 berlakunya Hk.Hardy-Weinberg : - populasi cukup besar, tidak terjadi mutasi, tidak terjadi migrasi, tidak ada seleksi alam, perkawinan acak/random.

ABIOGENESIS DAN BIOGENESIS

Beberapa peristiwa yang menunjang timbulnya pandangan abiogenesis:

1. Adanya lalat pada bangkai

2. Adanya ikan di perairan terbuka

3. Adanya mikroorganisme pada rendaman jerami Abiogenesis dan Biogenesis

Pendukung abiogenesis Organisme yang diamati Pendukung biogenesis Aristoteles John Needham Van Helmonth Lalat Mikroorganisme Tikus F. Redi Spallazani Pasteur Teori abiogenesis Tidak benar (gugur)

Omne vivum ex ovo Omne ovum ex vivo

4. Adanya katalisator (enzim)

5. Perkembangan asam nukleat

Konsep Tentang Hidup

Abiogenesis (Generatio Spontanea)

Arsitoteles

Kehidupan berasal dari materi tak hidup

Materi tak hidup tersebut mempunyai kekuatan/gaya hidup yang dapat berubah menjadi organisme

Sampai 200 Th yl, orang percaya:

Bila sepotong daging dibiarkan membusuk, maka akan terjadi kehidupan misalnya lalat

Dalam awan, selama angin ribut disertai guntur, akan terjadi ikan dan katak serta akan jatuh ke bumi bersama air hujan Mikroorganisme terjadi dari air rendaman jerami

Jean Baptiste van Helmont

Bila pakaian kotor berkeringat pada sebuah kotak terbuka diberi gandum  terjadi tikus

(Keringat sebagai gaya hidup untuk proses kehidupan)

Lazzaro Spallanzani (1729-1799)

Needham,

tidak memanaskan air kaldu tersebut cukup lama sehingga organisme tidak mati.

Eksperimen 1: menyiapkan 19 tabung yang diisi dengan sari

buah- buahan, kemudian ditutup. Lalu panaskan 1 jam Hasil : tidak terjadi organisme

Para pendukung Needham: pemanasan 1 jam telah merusak “gaya hidup” dan “elastisitas udara dalam tabung” sehingga mencegah terjadinya generatio spontanea

Eksperimen 2 :

32 tabung yang diisi sari tumbuhan dan tepung kuning telur Set.1 (8 tabung) dipanaskan ½ jam

Set.2 (8 tabung) dipanaskan 1 jam Set.3 (8 tabung) dipanaskan 1½ jam Set.4 (8 tabung) dipanaskan 2 jam Hasil eksperimen:

Mikroorganisme terjadi pada seluruh tabung, bahkan yang dipanaskan 2 jam mikroorganismenya paling banyak

Kesimpulan:

John Needham

Makhluk hidup berasal dari mikroorganisme

Air Kaldu, makhluk tak hidup

eksperimennya dengan menggunakan air kaldu biri-biri

dan dengan dipanaskan

Biogenesis

Francesco Redi (1626-1697)

Lalat terjadi dari telur lalat yang diletakkan oleh induk lalat,

daging busuk hanyalah merupakan medium untuk

4 botol terbuka

Setelah beberapa hari tampak larva lalat pada daging yang membusuk itu

Eksperimen I

8 botol berisi daging ikan (belut)

4 botol tertutup rapat

Setelah beberapa hari tak nampak ada larva (daging tetap tidak membusuk)

Pendukung Generatio Spontanae

Udara memegang peranan dalam pengaktifan gaya untuk terjadinya generatio spontanea

4 botol tetap terbuka

Setelah beberapa hari tampak larva lalat pada daging yang membusuk

Eksperimen II

8 botol berisi daging ikan (belut)

4 botol ditutup dengan kain

Agar udara dapat masuk. Setelah be-berapa hari tak terdapat larva lalat Pendukung

Generatio Spontanae

Terjadinya Makhluk Hidup Menurut Biologi Modern

1.

Awal kehidupan terjadi secara kemonsitesis

2.

Atmosfir purba mengandung: H

₂

O, CH

₄

, NH

₃

, dan H bebas

3.

Salah satu versi terjadinya kehidupan berlangsung dalam 6

fase:

a. Terbentuknya asam amino, gula sederhana, rangkaian

hidrokarbon dan purin (Stanley Miller)

b. Terbentuknya makromolekul dari asam amino bebas, gula,

nukleotida dsb (Sidney Fox)

c. Asosiasi makromolekul menjadi butir-butir semiorganisasi.

(Koaservat Oparin)

d. Terjadi “molecular organizer” dalam butir-butir koaservat

e. Terjadi evolusi perkembangan dan metabolisme

Oparin

(1894)

H. Urey

Asam amino

H

₂

O (Air)

CH

₄

(Metana)

NH

₃

(Amonia)

Konservat

(protein, lemak,

Asam nukleat)

H

₂

(Hidrogen)

CH

₄

(Metana)

NH

₃

(Amonia)

H

₂

O (Air)

Gambar Alat Stanley Miller untuk menguji hipotesis H. Urey

Evolusi Kimiawi dan Biologi

1.

H, C, O, N

H2O, CH4, NH3, H2

2.

H2O, CH4, NH3

monosakarida, gliserin, asam

lemak, asam amino, basa purin, dan

pirimidin

3. Monosakarida + monosakarida

polisakarida

Asam lemak + gliserin

lemak, lipida

As. amino + as. Amino

protein, enzim

purin

+ ribosa + fosfat nukleotida pirimidin

4. nukleotida + nukleotida asam nukleat

Asam nukleat + protein nukleoprotein (reproduksi, mutasi, nutrisi, agregasi)

5. Nukleoprotein + membran Organik sel pertama /primitif (sintesis, tumbuh, berkembang, membelah, kontrol internal, fermentasi)

CO₂

6. Sel pertama klorofil CO₂

parasit + saprofit fotosintesis H₂O kemosintesis pemakan Gula, O2 7. Revolusi Oksigen O₂ + metan CO₂ O₂ + amonia N₂ O₂ + O₂ O₃

O₂ + logam/metal oksidan, batuan

ATOM UNSUR ANORGANIK ORGANIK SEDERHANA ORGANIK KOMPLEKS SEL PERTAMA (PRIMITIF) MONERA PROTISTA HEWAN TUMBUHAN E V O L U S I B I O L O G I E V O L U S I K I M I A