perkembangan biologi dalam perspektif ilmu alamiah modern

PERKEMBANGAN
BIOLOGI DALAM
PERSPEKTIF ILMU
ALAMIAH MODERN
 Dari mana asal kehidupan?
 Bagaimana dimulainya
kehidupan?
cukup populer, ant lain sbb:
1.
Teori generatio spontanea
2.
Teori cosmozoa
 Pertanyaan tsb memerlukan
3.
jawaban ilmiah meskipun seb
abad ke 17, jawaban thdp 4.
pertanyaan tsb mengandung
5.
unsur mitos.
 Setiap jawaban yg ditujukan 6.
utk pertanyaan2 tsb
melahirkan beberapa teori
ttg asal mula kehidupan yg
Omme Vivum Ex Ovo
Ommo Ovo Ex Vivo
Ommo Vivum Ex Vivo
Teori Urey
7.
Teori Oparin- Haldane
8.
Stanley L. Miller
Teori Generatio Spontanea
 Yaitu makhluk hidup ada dgn sendirinya dan muncul secara
spontanitas.
 Aristoteles berpendangan bahwa alam adalah kehidupan
maka makhluk muncul spontanitas krn sdh terdpt unsur
kehidupan awal. Misalnya lumpur mengandung bakteri dan
cacing. Oleh krn itu, cacing lahir disebabkan oleh adanya
lumpur.
 Demikian pula tikus yg muncul dr dlm gudang padi.
 Menurut teori ini, makhluk hidup muncul dr makhluk lain yg
hidup atau mati ttp hakikatnya terdpt unsur kehidupan.
 Teori ini bisa juga disebut teori abiogenesis artinya makhluk
hidup dpt berbentuk dr bukan makhluk hidup.
Teori Cosmozoa
 Yaitu makhluk hidup yg terdpt di bumi berasal dr planet lain,
yg mungkin berbentuk spora yg aktif jatuh ke bumi lalu
berkembang biak.
 Teori ini blm dpt diuji validitasnya krn di planet lain blm
ditemukan adanya tanda-tanda kehidupan yg aktif.
 Bukankah Adam dan Hawa berasal dr surga, lalu surga itu
planet apa namanya?
Omme Vivum Ex Ovo
 Yaitu kehidupan bukan disebabkan ketidaksengajaan, ttp ada
dan berada krn sengaja keberadaannya.
 Fransisco Redi, ahli biologi dr Italia melakukan pembuktian
empiris bahwa ulat pd bangkai tikus berasal dr telur lalat. Lalat
dgn sengaja bertelur pd bangkai tikus dan bangkai lainnya.
 Penelitian eksprimental yg dilakukan oleh Fransisco Redi
melahirkan teori bahwa asal mula kehidupan adalah telur
atau omme vivum ex ovo
Ommo Ovo Ex Vivo
 Adalah telur berasal dr makhluk hidup.
 Jadi bukan lumpur yg bertelur ttp dalam lumpur terdpt
makhluk hidup yg kemudian bertelur.
 Teori ini ditemukan oleh Lazzaro Spallazani (Italia) melakukan
eksprimen yg mencemari kaldu dpt membusukkan kaldu itu.
Jika kaldu ditutup rapat setelah mendidih, tdk terjadi
pembusukan.
 Dgn demikian setiap makhluk hidup dpt menjadi awal mula
munculnya telur.
Ommo Vivum Ex Vivo
 Atau teori Biologenesis: yg hidup selalu berasal dr yang hidup.
 Ditemukan oleh Louis Pasteur (kimia, Prancis) melakukan
eksprimen mikroorganisme sbg kelanjutan dr eksprimen
Spallanzani yg melahirkan teori Ommo Vivum Ex Vivo; setiap
kehidupan akan melahirkan kehidupan yg baru.
Teori Urey
 Ditemukan oleh seorang ahli kimia dr AS; Harold Urey.
Pendapatnya; atmosfir bumi pd awalnya kaya akan gas-gas
metana (CH4), amoniak (NH3), hidrogen (H2), dan air (H2O).
Zat tersebut unsur penting yg terdapat dlm tubuh makhluk
hidup.
 Diduga krn adanya energi dr listrik halilintar dan radiasi sinar
kosmos, unsur itu mengadakan reaksi kimia membentuk zat-zat
hidup.
 Zat hidup yg mula2 terbentuk kira2 sama dgn keadaan virus yg
dikenal sekarang. Zat tsb berkembang menjadi berbagai jenis
organisme.
Teori Oparin- Haldane
 Dikenal Alexander Oparin (Rusia) dan teori tsb diterbitkan oleh
J.B.S. Haldane (Inggris-ahli biologi) secara terpisah yg
mempunyai pendapat yg serupa.
 Jasad hidup terbentuk dr senyawa kimiawi laut pd atmosfir
bumi belum mengandung oksigen bebas. Senyawa organik ini
ant lain asam-asam amino yg sederhana, purine dan primidin,
dan senyawa-senyawa golongan gula, kemudian terbentuk
pula senyawa2 polipeptida asam2 polionukleat dan
polisakarida, yg semua itu terbentuk berkat bantuan sinar
ultraviolet, kilatan listrik (Petir), panas, dan sinar radiasi.
 Jasad hidup pertama disebut protobiont, diperkirakan hidup di
dlm laut kira-kira 5-10 m di bawah permukaan laut.
Stanley L. Miller
 Murid Urey, menguji anggapan bahwa pd kondisi awal dr
atmosfer bumi yg kaya akan metan, amoniak, hidrogen, dan
air dgn bantuan kilatan listrik dan suhu yg cukup, terbentuk
senyawa2 organik termasuk asam amino, purine, primidin, gula
ribosa dan deoksiribosa, asam nukleat maupun nukleosida spt
ATP yg secara keseluruhannya merupakan senyawa2 dasar dr
jasad hidup.
 Percobaan Miler dp reaksinya setelah berlangsung selama
tujuh hari.
Sejarah Perkembangan Makhluk
Hidup
 Temuan fosil mikroskopik dan eobacteriuan isolatum
mengindikasikan bahwa makhluk pertama yg menduduki
planet bumi adalah bakteri atau yg menyerupai yg menyebar
di lautan. Dgn demikian, lautan adalah tempat pertama
munculnya kehidupan.
 Benarkah awal kehidupan di palnet bumi adalah makhluk bersel tunggal?
 Jika benar, bgmn proses pembiakannya shg menjadi makhluk
organisme bersel banyak?
 Pertanyaan tsb dijawab oleh ilmuan barat dgn teori atau
hukum termodinamika.
 Termodinamika : teori ttg biosfer, yaitu suatu pandangan ttg
kehidupan di bumi yg merupakan subsistem dr berbagai
komponen.
 Suatu subsistem dibentuk oleh materi dan energi yg tersedia
dlm biosfer, shg berlaku hukum termodinamika 1 dan 2.
 Menurut hukum termodinamika 1, dlm biosfer tdk terdpt energi
yg hilang shg jumlah energinya tetap, ttp bentuknya terus
berubah.
 Adapun menurut hukum termodinamika 2, apabila dibiarkan
mandiri, suatu sistem cenderung mengalami penguraian ke
arah yg paling tdk teratur.
Halaman 156...penjelasan.
 Organisme dpt mempertahankan 6.
diri dgn adanya kemampuan
pelestarian diri (self perfectuaction) 7.
sbg bentuk proses evolusi.
 Makhluk hidup dan benda mati
memiliki perbedaan dan
kesamaan. Diantara
perbedaan2nya adalah sbb:
1.
Ukuran;
2.
Komposisi kimia;
3.
Organisasi;
4.
Metabolisme;
5.
Iritabilitas;
Reproduksi;
Tumbuh dan mempunyai daur
hidup.
Ciri paling mendasar yg melekat
kuat pd makhluk hidup:
1.
Mampu mengadakan
(bernapas).
metabolisme,
termasuk
respirasi
2.
Mampu mengadakan reaksi terhadap rangsangan dgn
tujuan defensi atau mempertahankan diri.
3.
Mampu mengadakan pertumbuhan dan reproduksi.
Perbedaan sel hewan dan
tumbuhan
 Membran pd tumbuhan berdinding kaku terbuat dr selulosa
sdgkan hewan tdk berdinding sel.
 Dlm sitoplasma sel tumbuh terdpt kloroplast.
 Pd hewan terdpt sentrosoma yg berfungsi dlm pembelahan
sel, dan pd sel tumbuhan tdk terdpt sentrosoma.
 Sel akan membelah menjadi 2 sel yg baru atau akan mati jika
sampai pd batas maksimum. Sbgmn kecambah akan menjadi
pohon besar, kecebong akan menjadi katak, atau janin
tumbuh menjadi manusia dewasa. Semua itu adalah akibat dr
pembelahan sel. Semakin besar makhluk hidup, semakin
banyak pula jumlah selnya.
 Ada dua macam pembelahan sel, tipe mitosis dan amitosis.
Pembelahan Mitosis
 Secara garis besar, ciri setiap tahap pembelahan sel mitosis
adalah sbb:
1.
Profase. Benang2 kromatin menebal mejadi kromosom, dan
kromosom mulai berduplikasi menjadi kromatid.
2.
Metafose. Kromosom/kromatid berjejer teratur di bidang
pembelahan (bid ekuator) shg pd tahap inilah kromosom
mudah diamati/dipelajari
3.
Anafose. Kromatd akan tertarik oleh benang gelondong menuju
kutub2 pembelah sel.
4.
Telofase. Terjadi peristiwa kariokinesis (pembagian inti menjadi 2
bagian) dan sitokinesis (pembagian sitoplasma menjadi dua
bagian).
Makhluk ber-sel banyak berkembang
dgn dua tipe: aseksual dan seksual.
 Aseksual yaitu proses terjadinya pembentukan individu baru dr satu
induk tanpa melalui hubungan atau perpaduan antar kedua sel
kelamin.
 Ada beberapa cara perkemabngbiakan aseksual, ttp semua akan
menghasilkan individu baru yg identik dgn indknya krn berasal dr
satu sel induk yg protoplasma dan unsur penentu keturunan juga
identik.
 Perkembangan aseksual sbb:
a.
Pembelahan kembar. Contoh; amoeba, paramaecium, bakteri,
dan spirogyra.
b.
Kuncupan . Cara ini terdapat pd tumbuhan dan hewan.
c.
Pembentukan spora. Contoh; jamur roti.
d.
Pembiakan vegetatif. Contoh; kentang, melaui mata umbinya dpt
tumbuh pohon kentang yg baru, pisang melalui umbi batangnya,
dan singkong melalui batangnya. Bisa juga tumbuh atas bantuan
manusia spt cangkok, stek.
 Seksual , yaitu proses pembentukan individu baru terjadi
melaui peleburan atau perpaduan ant dua sel kelamin. Krn
itulah diperlukan dua sel induk utk menghasilkan satu
keturunan atau lebih.
 Cara ini berlaku, baik utk tumbuhan maupun hewan dan
terjadi apabila ada dua sel kelamin bersatu.
 Tipe perkembangbiakan seksual:
1.
Konjugasi; apabila 2 sel khusus mempunyai bentuk yg sama
disebut isogamet. Proses peleburan 2 isogamet konjugasi,
dan tumbuhlan dan hewan tingkat rendah. Contoh:
tumbuhan dan hewan tingkat rendah.
2.
Fertilasi; apabila 2 sel khusus mempunyai bentuk tdk sama
disebut heterogamet. Proses peleburan 2 heterogamet
disebut fertilasi, dan terbentuklah zygot. Contoh pd hewan
dan tumbuhan tingkat tinggi, zygot membelah spt individu
bersel satu.
Pembelahan Meiosis
 Adalah pembelahan dgn proses yg hampir sama dgn
pembelahan
mitosis,
ttp
pd
meiosis
terjadi
pengurangan/reduksi jumlah kromosom. Meiosis terbagi 2
besar;
 Meiosis I;
Pembelahan Amitosis
 Adalah reproduksi sel, yaitu sel membelah diri secara langsung
tanpa melalui tahap2 pembelahan sel.
 Pembelahan cara ini banyak dijumpai pd sel2 yg bersifat
proakriotik, misalnya pd bakteri dan ganggang biru
(bluegreen algae).
Evolusi
 Perubahan pd sifat2 terwariskan suatu populasi organisme dr
suatu generasi berikutnya.
 Perubahan ini disebabkan oleh kombinasi 3 proses utama,
yaitu variasi, reproduksi dan seleksi.
 Ada 2 mekanisme utama yg mendorong evolusi:
1.
Seleksi alam; sebuah proses yg menyebabkan sifat terwaris
yg berguna utk keberlangsungan hidup dan reproduksi
organisme menjadi lebih umum dlm suatu populasi.
Sebaliknya sifat yg merugikan menjadi lebih berkurang.
2.
Hanutan genetika; yg merupakan sebuah proses bebas
menghasilkan perubahan acak pd frequensi sifat dlm suatu
populasi. Hanyutan genetika dihasilkan dr probabilitas
apakah suatu sifat akan diwariskan ketika suatu individu
bertahan hidup dan bereproduksi.
 Terjadinya spesies baru dpt terjadi krn hal-hal sbb:
1.
Isolasi waktu. Menurut ahli palaentologi bahwa gen kuda 150
rb kali mutasi yg menguntungkan utk setiap gen kuda.
2.
Isolasi geografis.
3.
Domestikasi.
4.
Mutasi kromosom.
5.
Isolasi reproduksi
Bukti adanya evolusi
 Variasi ant individu2 dlm satu keturunan;
 Pengaruh penyebaran geografis;
 Fosil2 di berbagai lapisan bumi yg menunjukkan perubahan
secara perlahan-lahan;
 Data sbg hasil studi mengenai komparatif perkembangan
embrio.
Petunjuka utama adanya evolusi
1.
Fosil;
2.
Proses fisika;
3.
Proses kimia;
4.
Perbandingan morfologi;
5.
Divergensi morfologi dan
struktur homologi;
6.
Kovergensi morfologi dan
struktur homologi;
7.
Perbandingan biokimia;
8.
Perbandingan embriologi;
9.
Perbandingan asam nukleat;
10. Fosil laba-laba yg
terperangkap dlm getah
pohon;
11.
Divegensi morfologi pd
tuangkai depan vertebrata;
12. Konvergensi morfologi pd
ikan hiu, pinguin dan lumbalumba.
Sejarah kehidupan di bumi
disusun berdasarkan temuan
berbagai fosil
1.
Zaman Azoikum, zaman seb ada kehidupan kira 5rb jt thn yg
lalu.
2.
Zaman Archeozoikum, zaman purba, bumi dlm keadaan
cukup dingin, ada benua, samudra, sungai dan gunung.
Kira2 sp 3,5 rb jt th yg lalu.
3.
Zaman Proterozoikum, zaman hidup berbagai binatang
bersel satu atau protozoa. Kira 1rb jt yg lalu.
4.
Zaman Paleozoikum, kira2 200-600 jt thn yg lalu.
5.
Zaman Meozoikum, zaman sekunder, 230-235 th yg lalu.
6.
Zaman Kenozoikum, 70 jt thn yg lalu sp sekarang.
Keragaman makhluk hidup
di bumi
 Utk mengenali dan mempelajari makhluk hidup secara
menyeluruh dan sistematis diperlukan teori klasifikasi, yaitu proses
pengelompokan makhluk hidup. Urutannya dr tingkat tertinggi ke
terendah (kepastian terakhir) sbb:
a.
Kingdom (kerajaan),
b.
Filum (tumbuhan)/divisio (hewan)
c.
Classis (kelas)
d.
Ordo (bangsa)
e.
Famili (suku)
f.
Genus (marga)
g.
Spesies (jenis)
Keragaman makhluk hidup
 Tujuan klasifikasi;
a.
Menggambarkan ciri-ciri makhluk hidup utk membedakan
tiap2 jenis, agar mudah dikenali.
b.
Menglompokkan makhluk hidup berdasarka ciri2nya.
c.
Mengetahui hubungan kekerabatan antar makhluk hidup.
d.
Mengetahui
evolusi
kekerabatannya.
makhluk
hidup
atas
dasar
 Manfaat klasifikasi:
a.
Memudahkan utk mempelajari organisme yg beragam.
b.
Dpt digunakan utk melihat hub kekerabatan antar makhluk
hidup yg satu dgn yg lain. Contoh harimau dgn kucing yg
memeiliki ciri banyak persamaan ciri, misalnya, menyusui,
betulang belakang, berkaki 4, karnivor dan berambut.
c.
Mempermudah
utk
mengenali,
mempelajari makhluk hidup.
membandingkan,
 Pengklafikasian makhluk hidup dilakukan berdasarkan:
1.
Ukuran tubuh; mis: tumbuhan
pohon, perdu dan semak.
dikelompokkan
menjadi
2.
Lingkungan
tempat
hidupnya;
mis:
tumbuhan
dikelompokkan menjadi tumbuhan yg hidup di lingkungan
kering (xerofit), di air (hidrofit), dan lembab (higrofit).
3.
Manfaatnya; mis: tanaman obat2an, sandang, hias, pangan
dsb.
4.
Jenis makanannya; mis: hewan pemakan daging (karnivora),
pemakan tumbuhan (herbanivora), pemakan hewan dan
tumbuhan (omnivora).
Makhluk hidup diklafikasikan menjadi 3
kingdom:
1. tumbuhan (plantae),
2. jamur (fungi; yg tdk dpt membuat
makanannya sendiri) dan
3. hewan (animalia)