Dian Sitti
EVOLUSI
• Evolusi berasal dari kata ‘evolve’, yang artinya perubahan yang terjadi secara perlahan-lahan
• Evolusi merupakan cabang biologi ygmempelajari sejarah asal-usul makhluk hidup dan keterkaitan genetik antar makhluk hidup
• Yang dimaksud dari evolusi yaitu perubahan genetik yang terjadi pada populasi yang berlangsung dari generasi ke generasi (jangka waktu yang lama)
• Ilmu evolusi ini juga dapat menjelaskan kesatuan (unity) dan keanekaragaman dari makhluk hidup.
Dian Sitti
PEMBENTUKAN ALAM SEMESTA (BIGBANG)
• Menurut Big Bang, 15-20 miliar tahun lalu terjadi ledakan ruang angkasa yang diikuti terbentuknya alam
• Kurang lebih 5 miliar tahun lalu, sistem tata surya terbentuk
• Kira-kira 4,5 miliar tahun lalu bumi terbentuk dari debu kosmik dan belum memiliki oksigen
• Kehidupan baru terbentuk sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu
Dian Sitti
EVOLUSI KIMIA
• Harold Urey, Stanley Miller, dan A. I. Oparin. mereka berpendapat bahwa organisme terbentuk pertama kali di bumi ini berupa makhluk bersel satu
• Selanjutnya makhluk tersebut mengalami evolusi menjadi berbagai jenis makhluk hidup seperti Protozoa, Porifera, Coelenterata, Mollusca, dan lain-lain.
Dian Sitti
HIPOTESIS OPARIN DAN HALDANE
H2O
CH4
NH3
H2
Sinar kosmis
Formaldehid
Asam format
Hidrogen
Asam asetat
Glisin
Asam laktat
Alanin
Sarkosin
Urea
Asam aspartat
Kom
ponen
penti
ng s
el
(jum
lah s
edik
it)
Dian Sitti
TEORI HAROLD UREY
• Membuktikan hipotesis sebelumnya
• Kehidupan terjadi pertama kali di udara (atmosfer)
• Atmosfer kaya akan CH4, NH3, H2, dan H2O.
• Karena loncatan listrik karena petir dan sinar kosmik
• Menurut Urey, terbentuknya makhluk hidup dari berbagai molekul zat di atmosfer didukung kondisi sebagai berikut :
kondisi 1 : tersedianya molekul-molekul Metana, Amonia, Uap air, dan hidrogen yang sangat banyak di atmosfer bumi
kondisi 2 : adanya bantuan energi yang timbul dari aliran listrik halilintar dan radiasi sinar kosmis yang menyebabkan zat-zat tersebut bereaksi
Dian Sitti
TEORI HAROLD UREY
• Menurut Urey, terbentuknya makhluk hidup dari berbagai molekul zat di atmosfer didukung kondisi sebagai berikut :
kondisi 3 : terbentuknya zat hidup yang paling secerhana yang susunan kimianya dapat disamakan dengan susunan kimia virus, dan
kondisi 4 : dalam jangka waktu yang lama (berjuta-juta tahun), zat hidup yang terbentuk tadi berkembang menjadi sejenis organisme (makhluk hidup yang lebih kompleks).
Dian Sitti
EKSPERIMEN STANLEY MILLER
• Eksperimen Miller dapat memberikan petunjuk bahwa satuan- satuan kompleks di dalam sistem kehidupan seperti Lipida, Karbohidrat, Asam Amino, Protein, Mukleotida dan lain-lainnya dapat terbentuk
Dian Sitti
TAHAPAN EVOLUSI KIMIA
• Pembentukan senyawa kimia organik sederhana dari zat-zat anorganik dengan bantuan energi kosmis di atmosfer purba
H2O + H2 + NH3 + HCN → urea, formaldehid, asetat, dsb
• Pembentukan senyawa yg lebih kompleks
urea, formaldehid, asetat, dsb → asam amino,glukosa, asam lemak, nukleotida
• Pembentukan senyawa kompleks dgn polimerisasiAsam amino → polimer proteinGlukosa → polimer amilum, selulosa,glikogenAsam lemak + gliserol → lemakNukleotida → RNA
—————————————— +
Dian Sitti
EVOLUSI BIOLOGI
• Teori evolusi biologi menyatakan makhluk hidup pertama merupakan hasil evolusi molekul anorganik yang berkembang menjadi struktur kehidupan (sel)
• Molekul yang dihasilkan secara abiotik disebut protobion yang diduga merupakan prekursor sel prokariotik
• Evolusi biologi terbagi dua menjadi:
Evolusi anorganik: evolusi asal-usul makhluk hidup berdasarkan fakta dan penalaran teoritis
Evolusi organik (evolusi biologis) – evolusi filogenetis
Dian Sitti
HIPOTESIS EVOLUSI BIOLOGI
• Spesies yang kompleks berasal dari yang sederhana
• Kehidupan berasal dari air laut ke darat
• Kehidupan pertama miskin O2 atau sama sekali tidak ada O2
• Sel yang mula-mula tidak memerlukan O2 dalam metabolismenya
• Sel yang mula-mula adalah heterotrof, prokariot, anaerob
• Sel yang belakangan muncul adalah autotrof, eukariot dan anaerob
Dian Sitti
HIPOTESIS EVOLUSI BIOLOGI
• Organ sel yang lengkap berasal dari sel besar yang menelan sel kecil, disebut endosimbiosis. Contoh: mitokondria dan kloroplas diduga adalah bakteri mula-mula karena dapat membelah diri sendiri dan mempunyai DNA
• Evolusi biologis didasari oleh evolusi kimia dengan demikian sel mula-mula merupakan komponen kimia yang primitif, seperti: CHON
• Bentuk awal hewan dan tumbuhan diduga mirip protista. Contoh: euglena dan volvox
Dian Sitti
PROTOBION
• Protobion merupakan molekul yang dihasilkan secara abiotik
• Diduga merupakan prekursor sel prokariotik
• Protobion tidak dapat melakukan reproduksi namun dapat mempertahankan lingkungan kimia di dalamnya dari pengaruh lura
• Protobion menunjukkan ciri makhluk hidup yaitu metabolisme
• Ada beberapa tipe protobion, yaitu:
Koaservat
Mikrosfir
Liposom
Dian Sitti
KOASERVAT
• Koaservat merupakan tetesan stabil yang cenderung terbentuk pada suspensi makromolekul (polimer), seperti polipeptida, asam nukleat, dan polisakarida yang dikocok
• Tiap koaservat merupakan agregat molekul yang sangat hidrofobik, dikelilingi dan distabilkan molekul air
• Jika ditambah enzim, enzim akan terserap
• Koaservat dapat menyerap substrat dari sekelilingnya dan membebaskan produk dari hasil katalisis enzim
Dian Sitti
MIKROSFIR
• Mikrosfir merupakan protobion yang terbentuk dengan sendirinya menjadi tetes kecil saat didingnkan dan tersusun atas beberapa proteinoid
• Mikrosfir dikelilingi membran dua lapis dan mengalami pembengkakan atau penciutan osmotik saat berada di larutan garam berkonsentrasi beda
Dian Sitti
LIPOSOM
• Liposom merupakan protobion yang terbentuk dengan sendirinya menjadi menjadi tetes kecil bila komposisi organiknya mengandung lipid tertentu
• Lipid terorganisasi menjadi dua membran seperti pada membran plasma sel
• Ada hipotesis tentang RNA sebagai materi genetik pertama
• RNA dapat terkatalisis serta berfungsi sebagai pengikat asam amino pembentuk polipeptida
• RNA kemudian mereplikasi dirinya membentuk cetakan RNA pertama lalu dibungkus membran protobion dan berkembang menjadi suatu unit
• Unit membelah dan membagi salinan gen pada unit anakan
• Transisi RNA ke DNA diperlukan karena DNA lebih stabil untuk menyimpan info genetik
• Setelah DNA di sintesis, RNA berperan sebagai molekul intermediet