Evolusi Biologi
Evolusi Biologi - Adik-adik, bagaimana dengan teori biogenesis dan teori abiogenesis yang sudah kalian pelajari? Kalian sudah bisa menguasainya dengan mudah, bukan? Harus, sebab ke depannya, kalian akan mempelajari materi evolusi yang lebih rumit lagi. Salah satunya adalah topik ini, yaitu Evolusi Biologi.
Secara garis besar, teori evolusi mempelajari dua hal, yaitu sebagai berikut.
a. Teori evolusi yang menjelaskan pembentukan zat-zat penyusun kehidupan, disebut Evolusi Kimia
b. Teori evolusi pembentukan organisme kompleks dari organisme sederhana, disebut Evolusi Biologi.
a. Teori evolusi yang menjelaskan pembentukan zat-zat penyusun kehidupan, disebut Evolusi Kimia
b. Teori evolusi pembentukan organisme kompleks dari organisme sederhana, disebut Evolusi Biologi.
1. Asal Mula Sel Prokariotik
Evolusi biologi diawali dengan teori pembentukan organisme prokariotik. Organisme prokariotik sendiri adalah organisme yang hidup pertama di muka Bumi. Makhluk bersel satu yang tidak memiliki membran inti ini terdiri atas organisme autotrof dan organisme heterotrof. Sebelum melanjutkan pembahasan ini, menurut kalian, manakah organisme yang lebih dulu menghuni Bumi? Organisme autotrof atau organisme heterotrof?
Jika jawaban kalian adalah organisme autotrof, kalian salah besar. Mengapa bisa demikian? Sebab sel primitif belum memiliki organel fotosintetik seperti kloroplas. Organisme pertama di muka bumi ternyata masih mengandalkan sumber makanan yang berasal dari zat-zat organik.
Jika jawaban kalian adalah organisme autotrof, kalian salah besar. Mengapa bisa demikian? Sebab sel primitif belum memiliki organel fotosintetik seperti kloroplas. Organisme pertama di muka bumi ternyata masih mengandalkan sumber makanan yang berasal dari zat-zat organik.
Organisme prokariotik heterotrof muncul sekitar 4 miliar tahun yang lalu. Sekitar 2 miliar tahun kemudian, persediaan zat organik pun mulai menipis. Kondisi inilah yang mendorong sel untuk membuat makanan sendiri. Akibatnya membran sel melekuk ke dalam dan membentuk lembaran yang mengandung pigmen fotosintetik. Gunanya tentu adalah untuk menangkap sinar Matahari sebagai sumber energi. Inilah awal dari terbentuknya organisme autotrof.
2. Asal Mula Sel Eukariotik
Sekitar 1,5 miliar tahun yang lalu, muncul organisme eukariotik atau eukariota, yaitu organisme yang memiliki inti sejati. Hal ini ditandai dengan kehadiran membran inti yang melindungi daerah DNA di dalam sel organisme. Pembentukannya sendiri terjadi karena adanya pelekukan membran sel ke arah dalam untuk mengelilingi organel-organel sel, kecuali mitokondria dan kloroplas. Membran sel ini juga mengelilingi DNA dan membentuk membran nukleus atau membran inti. Bukti yang memperkuat membran inti terbentuk dari membran sel adalah terhubungnya membran inti dan membran sel dengan retikulum endoplasma. Retikulum endoplasma merupakan organel sisa-sisa pelekukan membran sel. Bukti lainnya adalah adanya membran ganda, yaitu membran dalam dan membran luar pada keduanya.
Pembentukan mitokondria dan kloroplas adalah penanda pembentukan organisme eukariotik yang lainnya. Ingat bahwa organisme prokariotik tidak memiliki organel-organel ini. Dua organel tersebut dibentuk melalui proses endosimbiosis, yaitu simbiosis antara dua organisme, dimana organisme yang satu berada di dalam tubuh organisme yang lain. Jadi, mitokondria terbentuk ketika ada prokariota kecil yang bersifat aerobik masuk ke dalam sel eukariota.
Endosimbiosis di antara kedua organisme ini sangat erat sehingga prokariota tersebut akhirnya menjadi salah satu organel eukariota yang dinamakan mitokondria. Sementara itu, kloroplas terbentuk ketika ada prokariota fotosintetik yang masuk ke dalam sel eukariota. Kedua endosimbiosis ini bersifat menguntungkan. Prokariota menghasilkan energi untuk kebutuhan sel eukariota, sedangkan eukariota memberikan perlindungan dan zat-zat anorganik untuk metabolisme prokariota.
Bukti bahwa mitokondria dan kloroplas berasal dari organisme prokariotik adalah adanya persamaan di antara kedua organel ini dengan prokariota. Persamaan itu di antaranya adalah keduanya memiliki DNA yang mirip dengan DNA prokariot. Keduanya dapat membelah diri dan bertambah banyak, seperti halnya prokariota bereproduksi serta keduanya sama-sama memiliki membran ganda yang terdiri atas membran dalam dan membran luar, persis seperti prokariota.
3. Dari Laut ke Darat
Protista merupakan eukariota pertama yang menjadi nenek moyang tumbuhan dan hewan masa kini. Kehidupannya diduga dimulai dari lautan. Protista diduga berkembang biak di lautan, lalu menurunkan tumbuhan air dan hewan laut. Jumlah makanan yang terbatas di lautan menyebabkan organisme-organisme mulai berkompetisi untuk mendapatkan makanan. Beberapa hewan mencoba naik ke darat untuk mencari sumber makanan baru. Postulat ini dibuktikan dengan adanya ikan yang bernapas dengan paru-paru dan hewan amfibi yang siklus hidupnya dimulai di air.
Namun, perubahan ini tidak semudah yang dibayangkan. Hewan air yang mencoba naik ke darat harus bisa menyesuaikan diri dengan kehidupan di darat. Hewan air dan hewan darat memiliki ciri fisiologis yang berbeda, terutama dalam cara bernapas. Hewan air bernapas dengan menggunakan insang dan menyaring oksigen yang ada di dalam air. Sementara hewan darat bernapas dengan menggunakan paru-paru dan mengambil oksigen yang ada di udara. Setelah berhasil hidup di darat, ada beberapa hewan yang kembali ke air. Salah satu penyebabnya adalah kompetisi makanan. Contoh hewan darat yang mencoba untuk kembali hidup di air adalah penyu, anjing laut, dan lumba-lumba.
4. Skala Waktu Geologis
Evolusi biologi tak terlepas dari skala waktu geologis. Hal ini karena seiring waktu berjalan, makhluk hidup berkembang menjadi jutaan bahkan miliaran spesies. Contohnya organisme protista yang menghuni bumi pertama kali berkembang menjadi berbagai spesies yang berbeda-beda. Semuanya terjadi akibat adaptasi terhadap lingkungannya masing-masing.