Asal-usul Sel Eukariotik

Oleh: Muhammad Hawary I

EukariotikSel Eukariotik, eu berarti sebenarnya dan karyon berarti nukleus. Eukariotik mengandung pengertian memiliki nukleus sesungguhnya yang dibungkus oleh selubung nukleus.

Asal-usul sel EukariotikSel eukariotik muncul sekitar 1,5 milyar tahun lalu. Mereka berspekulasi bahwa organisme eukariotik ini berasal dari bakteri heterotrof anaerob yang bersimbiosis mutualisme. Disebut sebagai bakteri anaeorb karena energi bakteri ini berasal dari perombakan makanan tanpa menggunakan oksigen. Disebut sebagai bakteri heterotrof karena bakteri ini tidak dapat menyintesis makanannya dari prekursor organik (seperti CO2 dan H2O), memerlukan senyawa kompleks dari lingkungannya.

Munculnya sel fotosintetik tampaknya mengubah kondisi bumi yang semula tanpa oksigen menjadi beroksigen, terbentuknya lapisan ozon. Salah satu akibatnya adalah sel prokariot melakukan simbiosis sehingga muncullah sel yang mempunyai inti yang dikenal sebagai sel eukariota. Eukariota berevolusi selama jutaan tahun sehingga terbentuklah keanekaragaman Protista yaitu eukariot awal. Perkembangan protista menjadi berbagai kelompok yang mempunyai ciri khas menyebabkan perkembangan sel eukariot uniseluler, menjadi eukariot multiseluler, hingga struktur yang makroskopik.

Asal usul sel EukariotikSel prokariotik

Membran sel melekuk ke dalam Mengelilingi DNA dan sebagian isi sel Membran dalam dan membran luar nukleus

Sel Eukariotik

Evolusi TumbuhanBerdasarkan hipotesis endosimbion, terutama dengan Cyanobacteria, diperkirakan nenek moyang tumbuhan merupakan kovensi organisasi eukariot heterotrof. Sel eukariotik kehilangan bagian flagelnya dan membentuk kloroplas, dari bentuk ini kloroplas berkembang menjadi alga.

Evolusi Tumbuhan

Organisasi Satu Sel Eukariotik Autotrofik

Membentuk koloni sel

Organisasi Antar sel membentuk Jaringan

Tumbuhan talus (belum memiliki akar, batang, dan daun)

Tumbuhan Komus (memiliki akar, batang, dan daun)

Tumbuhan Lumut

Tumbuhan Paku

Tumbuhan berbunga

Evolusi HewanHewan berevolusi dari Protista (kelompok alga) berflagel menjadi organisme kelompok Protozoa, seperti Trypanosoma dan Protozoa bersilia. Konsep utama pada evolusi hewan adalah perubahan hewan bersel satu menjadi hewan bersel banyak

Bagan Evolusi Hewan

Organisasi satu sel eukariotik heterotrofik

Membentuk koloni sel Terjadi pembagian organisasi antar sel

Organisasi tingkat protoplasma protozoa

Organisasi tingkat seluler

Organisasi tingkat jaringan

Organisasi tingkat organ

Organisasi tingkat sistem organ

porifera

coelenterata

Platyhelminthes Nemathelminthes Annelida Arthopoda Mollusca

Echinodermata Chordata

Terbentuknya sel tumbuhan dan sel hewan berdasarkan Teori Endosimbiosis

Zat AnorganikDiubah oleh energi listrik

Zat organikmembentuk

Prokariotik Hetrotof Prokariotik Hetrotof Prokariotik Aerobik

Prokariotik Hetrotof Eukariotik HetrotofMelakukan endosimbiosis

Prokariotik AutotrofMelakukan endosimbiosis

Bakteri Fotosintetik

Bakteri Aerobik Bakteri Hetrotof

Eukariotik aerobik (sel bermitokondria)

Eukariotik aerobik autotrof (bermitokondria berkloroplas)

Sel Hewan

Sel Tumbuhan

SPESIASI

SpesiasiSpesiasi merupakan sebuah proses evolusi munculnya spesies baru. Terdapat empat jenis spesiasi alami, tergantung pada sejauh mana populasi yang berspesiasi terisolasi secara geografis dari satu populasi ke yang lainnya.

Syarat terjadinya spesiasi Adanya perubahan lingkungan

Adanya relung yang kosong Adanya keanekaragaman suatu kelompok

organisme Proses spesiasi dapat ditinjau dari adanya isolasi geografi (penghalang pada aspek geografis) dan isolasi reproduksi ( penghalang pada segi reproduksi).

Proses spesiasi Spesiasi Simpatrik

Mekanisme spesiasi ini adalah spesies yang berbeda menghuni tempat yang sama tanpa adanya isolasi geografis. Mekanisme initerjadi karena aspek morfologi, tingkah laku,fisisologi, dll dan dikendalikan oleh sifatgenetik yang banyak dipengaruhi lingkungan. Contoh bebek dengan Mentok yang berada pada habitat yang sama

Speciasi non-Simpatrik Speciasi PeripatrikTerjadi ketika sebagaian kecil populasi organisme

menjadi terisolasi dalam sebuah lingkungan yang baru. Ini berbeda dengan spesiasi alopatrik dalam hal ukuran populasi yang lebih kecil dari populasi tetua. Dalam hal ini, efek pendiri menyebabkan spesiasi cepat melalui hanyutan genetika yang cepat dan seleksi terhadap lungkang gen yang kecil.

Speciasi ParapatrikSpesiasi ini mirip dengan spesiasi peripatrik dalam hal ukuran populasi kecil yang masuk ke habitat yang baru,Namun berbeda dalam hal tidak adanya pemisahan secara fisik antara dua populasi. Secara umum, ini terjadi ketika terdapat perubahan drastis pada lingkungan habitat tetua spesies. Salah satu contohnya adalah rumput Anthoxanthum odoratum ,

Spesiasi alopatrikTerjadi pada populasi yang awalnya terisolasi

secara geografis, misalnya melalui fragmentasi habitat atau migrasi. Karena seleksi pada populasi yang terisolasi, pada akhirnya akan menghasilkan organisme yang tidak akan dapat berkawin campur.. Contoh dari spesiasi alopatrik ini adalah hasil evolusi dari populasi burung kutilang (finches) diKepulauan Galapagos yang terpisah dari populasi induknya di Benua Amerika bagian selatan.

Isolasi Reproduksi Proses spesiasi isolasi reproduksi dapat

dibagi dua, yang pertama menyangkut keberhasilan pembuahannya (pra-kawin), yang kedua keberhasilan suatu perkawinan (pasca kawin).

Isolasi sebelum perkawinan: Isolasi musiman atau habitat: lawan jenis tidak dapat ditemui karena matang kawin pada musim yang berbeda atau terdapat pada habitat berbeda. Isolasi seksual atau polalaku: kedua jenis kelamin dari dua spesies binatang mungkin terdapat pada lokasi dan waktu yang sama tetapi pola berpasangannya berbeda sehingga mencegah perkawinan. Misal, Drosophila melanogaster dan Drosophila simulans tidak berkawin meskipun dalam lokasi yang sama karena polalaku yang berbeda.

Isolasi setelah perkawinan: Mortalitas gametik: sperma atau telur dibinasakan karena perkawinan antara spesies. Karena tidak mampu tumbuh di spesies lain. Mortalitas sigotik dan inviabilitas hibrid: telur mengalami fertilisasi tetapi tidak dapat berkembang, atau berkembang menjadi organisme tetapi dengan viabilitas yang menurun. Sterilitas hibrid: hibrid memiliki viabilitas normal tetapi steril secara reproduktif.