Asal-usul Kehidupan, Evolusi, dan Keanekaragaman Hayati

Jatna Supriatna, Ph.D. Regional Vice PresidentConservation International Indonesia Dosen SeniorDepartemen Biologi FMIPA Universitas Indonesia

Pokok Bahasan Apa yang dimaksud dengan kehidupan Karakteristik mahkluk hidup Faktor-faktor pendukung kehidupan Bumi dan asal-usul alam semesta Abiogenesis Evolusi Keanekaragaman hayati Konservasi

Apa yang dimaksud dengan hidup? DeJinisi biologi: karakteristik yang membedakan mahkluk hidup dengan benda mati. Hidup ditandai dengan adanya proses tumbuh dan berkembang

Karakteristik Makhluk Hidup Memiliki tata organisasi (sel, jaringan, organ, sistem organ) Memerlukan materi dan energi (metabolisme) Merespons rangsang (iritabilita) Bertumbuh, berkembang dan bereproduksi Beradaptasi Mampu menjaga keseimbangan internal (homeostasis)

Faktor-faktor pendukung kehidupan di bumi Faktor abiotik (tidak hidup) dan kondisi bumi itu sendiri merupakan faktor utama yang menyokong kehidupan berbagai mahkluk hidup di bumi

1. Posisi bumi dalam tata surya, struktur fisik, kimia dan atmosfer bumi, merupakan faktorfaktor yang memengaruhi kehidupan di bumi. 2. Matahari merupakan sumber energi yang pertama dan utama dari kehidupan di bumi. 3. Air merupakan faktor utama yang memungkinkan ada kehidupan .4.Atmosfer bumi terdiri dari gas-gas yang dibutuhkan untuk kehidupan. Oksigen dan karbondioksida yang terdapat di atmosfer sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup yang ada di bumi. Atmosfer bumi juga berperan dalam menentukan iklim. Iklim, selanjutnya akan memengaruhi jenis makhluk hidup yang dapat menempati setiap belahan bumi.

Proses Terbentuknya Bumi dan Alam Semesta Teori Bigbang Pada tahun 1929 Astronom Amerika Serikat, Edwin Hubble Edwin Hubble melakukan observasi dan melihat Galaksi yang jauh dan bergerak selalu menjauhi kita dengan kecepatan yang Enggi. Alam Semesta bermula dari pengembangan di masa lampau yang dinamakan Big Bang. Pada saat itu dimana Alam Semesta memiliki ukuran nyaris nol, dan berada pada kerapatan dan panas tak terhingga; kemudian meledak dan mengembang dan setelah jutaan tahun berikutnya, alam semesta secara keseluruhan akan terus mengembang dan mendingin.

Bumi sebagai habitat makhluk hidup Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam tata surya Umur bumi diperkirakan mencapai 4,6 milyar tahun Jarak antara bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1AU (Inggris: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan bumi dari radiasi matahari, sinar ultraungu, dan radiasi dari luar angkasa. Bumi memiliki suhu yang relatif hangat dibandingkan permukaan planet lain. 70,8% permukaan bumi diliputi air Udara bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbondioksida, dan gas lain.

Sejarah Kehidupan

Teori Asal-usul Kehidupan Abiogenesis (generatio spontanae): Aristoteles Tikus muncul dari tumpukan jerami Didukung Anthoni van Leewenhoek Disanggah oleh Luis Pasteur dengan percobaan leher angsa

Teori Asal-usul Kehidupan Teori Biogenesis: Francessco Redi Omne vivum ex ovo omne ovum ex vivo Makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya Didukung oleh Louis Pastur Lalu mahkluk atau sel yang pertama kali muncul berasal dari mana?

Teori Asal-usul Kehidupan Asal mula bahan organik Ada dua kemungkinan sumber-sumber molekul organik di Bumi awal: 1. Berasal dari bumi (Terestrial Origin): bahan organik pertama kali terbentuk dari proses sintesis bahan anorganik yang bereaksi karena adanya energi di permukaan dan atmosfer di awal pembentukan bumi (sinar ultraviolet atau energi halilintar) (seperti pada percobaan Miller ) 2. Berasal dari luar angkasa (Extraterrestrial Origin); molekul organik pertama kali terbentuk di luar angkasa dan masuk ke permukaan bumi melalui benda angkasa (misalnya chondrites karbon) yang tertarik gravitasi bumi

Bentuk Kehidupan Awal Bukti kehidupan pertama di bumi berupa fosil tertua berumur3,6 milyar tahun ditemukan di North Pole, Australia. Fosil tersebut menampakkan cetakan sel-sel prokariota yang sekarang dikenal sebagai cyanobacteria.

11/10/10

12

Bentuk Kehidupan Awal

11/10/10

Milik UI - Hanya digunakan di kalangan Universitas Indonesia

13

Teori Asal-usul Kehidupan Evolusi Kimia Ahli biokimia berkebangsaan Rusia Alexandr Ivanovich Oparin (1894 1980) melalui bukunya The Origin of Life mengusulkan hipotesis bahwa kehidupan tidak terjadi dalam satu tahapan tunggal tetapi melalui suatu proses evolusi kimia yang bertahap dan panjang. Tahapan pertama adalah pembentukan molekul sederhana seperti amonia, metana, CO, CO2, air yang terjadi bersamaan dengan evolusi terbentuknya bumi dan atmosfernya.

Teori Asal-usul Kehidupan Evolusi Kimia Energi dari atmosJir purba bumi menyebabkan zat-zat tersebut sederhana tersebut mengalami serangkaian perubahan menjadi senyawa organik kompleks (polimer) seperti asam amino, protein, gula serta asam nukleat yang merupakan building block dari makromolekul penyusun makhluk hidup. Polimer tersebut kemudian membentuk molekul dalam bentuk tetesan yang disebut protobion (Oparin) atau protenoid (Fox).

Building Block

Protobionts and Liposomes

Teori Asal-usul Kehidupan Evolusi Kimia Hipotesis yang diajukan oleh Oparin dan Haldane dibuktikan oleh peneliti Amerika, Stanley Miller dan Harold Urey pada tahun 1953. Mereka menunjukkan bahwa molekul organik sederhana dapat dibuat dari senyawa anorganik

Sejarah Kehidupan di Bumi Bumi terbentuk sekitar 4,6 billion tahun lalu Litosfer (permukaan bumi yang padat) terbentuk sekitar 4 billion tahun lalu Kehidupan pertama kali muncul sekitar 3.8 billion tahun lalu Archaebacteria muncul sebagai makhluk sel tunggal Oksigen di atmosfer terbentuk sekitar 2 billion tahuan yang lalu Muncul organisme eukaryotes Masa Edicarian: 650 miliar tahun lalu, organisme multiceluler pertama kali muncul.

EVOLUTION OF LIFE EVOLUTION OF CELL

11/10/10

Milik UI PHKI 2008BIOLOGI - Hanya digunakan di kalangan Universitas Indonesia

21

21

POHON FILOGENI 11/10/10 MAKHLUK HIDUP

Milik UI - Hanya digunakan di kalangan Universitas Indonesia

22

Konsep Evolusi menurut Darwin (On The Origin of Species): 1. Semua spesies mampu bereproduksi lebih cepat daripada reproduksi makanannya. 2. Semua makhluk hidup bervariasi; tidak satupun individu dalam satu spesies yang sama persis. 3. Adanya kompetisi sehingga individu dengan ciri-ciri unggul akan memiliki keuntungan dari individu lainnya (Struggle for existence). 4. Variasi-variasi yang unggul tersebut diturunkan ke generasi berikutnya melalui proses reproduksi (Natural selection). 5. Setelah jangka waktu yang lama, variasi- variasi menjadi sangat berbeda sehingga membentuk spesies-spesies baru (Descent modi;ication).

HMS Beagle

Darwinisme dan Evolusi Modern 1. Kedokteran dan Science Sistem Pertahanan Batuk, panas, berkeringat-menjauhkan kita dari berbagai aktivitas yang membahayakan tubuh. Sistem Kompetisi Sumber daya: Kompetisi saling meniadakan

2. Social dan Budaya Altruisme-SelJishness: nepotisme dll Parental Care dan Kawin: Cost and BeneJit Game Theory Sistem hidup berkelompok

:

Buk1-Buk1 Teori Darwin Domestikasi Tumbuhan dan Hewan (Arti;icial Selection) Distribusi GeograJis Makhluk Hidup Catatan Paelontologi dan Geologi Anatomi Komparatif (homologi & analogi) Embriologi Organ-organ vestigial

De