Present asal usul hidup kelompok 3 FIX

PERTEMUAN 3

OLEH:FLORENTINA R PASARIBU RSA1C412014ROCKY KALVADEMA RSA1C412017

KEMUNCULAN DAN KEPUNAHAN DALAM EVOLUSI

PENGAMPU :WINDA DWI KARTIKA, M.Si

SUSBIYANTO, M.Pd

KEMUNCULAN ORGANISME1. ALAM SEMESTA DAN SISTEM TATA SURYA

Bagaimana bentuk atmosfir awal ?studi tentang erupsi gunung berapi, meteorit batuan

purba, dan planet lain memberi petunjuk bahwa udara terdiri dari uap air, karbon dioksida, gas hydrogen dan

nitrogen.

Air Menguap

Mendingin, membentuk batuan

Mengikis garam mineral

hujan

Mengalir ke lautAwal kehidupan

Teori asal – usul kehidupan :

kehidupan yang ada di planet ini adalah ciptaan Tuhan. Para pengikut teori ini mengungkapkan teori ini berdasarkan kejadian – kejadian ghaib yang pernah dilihatnya. Kejadian ghaib tersebut dianggap sebagai ciptaan Tuhan, seperti halnya bumi dan kehidupapn yang ada di dalamnya juga diciptakan oleh Tuhan.

A. TEORI CIPTAAN

• Teori ini menyatakan bahwa bumi tidak mempunyai asal mula. Bumi selalu dapat menopang kehidupan yang ada di dalamnya dan jika ada perubahan, tidak terlalu banyak. begitu pula mahluk hidup yang ada di dalam bumi juga tidak ada asal mulanya.

B. Teori keadaan bumi selalu tetap

• Bumi diperkirakan berasal dari ruang angkasa. Bahan yang tedapat pada batu meteor maupun batu komet yang jatuh ke bumi mengandung banyak molekul organic sederhana, misalnya sianogen dan asam hidrosianida sebagai benih timbulnya kehidupan

C. Teori Cozmozoa

- Penganut : Aristoteles, Nedham (1700), Antonie van Leeuwenhoek

- Teori : mahluk hidup berasal dari benda mati, makhluk hidup terjadi begitu saja secara spontan.

- Ex : a. ikan dan katak berasal dari lumpur, b. cacing berasal dari tanah c. belatung berasal ari daging busuk d. bakteri dari makanan basi

D. Teori Abiogenesis (Generatio Spontanea)

Percobaan Nedham

- Berkembang sejak abad 19- Penganut : Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani ,

Louis Pasteur - Teori : mahluk hidup berasal makhluk hidup

E. Teori Biogenesis

E. Teori Biogenesis

1. Percobaan Francesco RediKehidupan berasal dari telur.Ex : belatung berasal dari telurlalat

E. Teori Biogenesis

2. Percobaan Lazarro Spallanzani

Makhluk hidup berasal dari makhluk hidup.Ex: kaldu yang ditumbuhi bakteri berasal dari bakteri juga

E. Teori Biogenesis

3. Teori Luouis PasteurSemua makhluk hidup berasal dari makhluk hidup.

E. Teori Biogenesis

Teori bahkan biogenesis membuktikan ketidakbenaran teori abiogenesis melalui bukti – bukti eksperimental (ilmiah).Teori biogenesis :• Omne vivum ex ovo, yang berarti semua mahluk hidup

berasal dari mahluk hidup• Omne ovum ex ovo, yang berarti semua telur berasal

dari mahluk hidup• Omne vivum ex vivo, yang berarti semua mahluk hidup

berasal dari mahluk hidup.

F. Teori evolusi kimia

Merupakan teori biologi modern.Penganut : Oparin, Haldane,Harold urey, Stanley Miller, Melvin Calvin Teori :bumi ini pada awalnya sangat panas sekali, kemudian suatu ketika bumi mengalami proses pendinginan. Dari proses-proses tersebut maka dapat dihasilkan bahan-bahan kimia. Bahan-bahan yang berat akan menyusun bumi sedangkan bahan yang ringan akan menyusun atmosfer. Proses pembentukan kehidupan di bumi terjadi secara perlahan – lahan menghasilkan adanya kehidupan


Teori Oparin dan Haldane1. Pembentukan senyawa kimia organic sederhana dari zat zat anorganik

dengan bantuan energy kosmis di atmosfir purba 2. Pembentukan senyawa kimia yang lebih kompleks 3. Pembentukan senyawa kompleks dengan cara polimerasi senyawa

monomer organik4. Beberapa molekul sederhana dan molekul polimer berinteraksi menjadi

agregat seluler5. Beberapa molekul (nukloetida) mengalami polimerasi menjadi RNA yang

mampu bertindak sebagai enzim untuk sintesis, sekaligus mengarahkan jalannya reaksi dalam kompartemen (koaservat atau protobion).

6. RNA menjadi cukup stabil untuk bertindak sebagai molekul pembawa informasi genetis

7. Reaksi – reaksi kimia agregat cikal bakal seluler tersebut tersekat atau terjebak dalam sekat hidrofobik (lemak) dan ini menjadi cikal bakal sel.

H20

CH4

NH3

H2

FormaldehidAsam format

HydrogenSianida

Asam asetat Glisin

Asam laktatAlanin

SarkosinUrea

Asam aspartat

Sinar kosmis

Dalam atmosfir

purba kala

Kesulitan pembuktian : sulit meniru kondisi atmosfir purba


Percobaan Harold Urey Atmosfir purba (H2,NH3, CH4, H2O). +

Agen energi (loncatan listrik saat halilintar, radiasi sinar kosmik)

Senyawa organik sederhana

Terbentuknya makhluk hidup dari berbagai molekul atmosfir didukung oleh kondisi sbb :

a) tersedianya molekul-molekul Metana, Amonia, Uap air, dan hydrogen yang sangat banyak di atmosfer bumi

b) adanya bantuan energi yang timbul dari aliran listrik halilintar dan radiasi sinar kosmis yang menyebabkan zat-zat tersebut bereaksi membentuk molekul zat yang lebih besar,

c) terbentuknya zat hidup yang paling secerhana yang susunan kimianay dapat disamakan dengan susunan kimia virus, dan

d) dalam jangka waktu yang lama (berjuta-juta tahun), zat idup yang terbentuk tadi berkembang menjadi seejnis organisme (makhluk hidup yang lebih kompleks).


• PERCOBAAN STANLEY MILLER- Membuktikan teori UreyMembuat kondisi atmosfir purba :mengisi tabung-tabung dengan CH4, NH3, H2, dan H2O. Campuran gas-gas tersebut dialirkan melalui labu dilengkapi elektroda yang dapat melepaskan bunga api listrik yang bertegangan tinggi(75.000 volt) sebagai pengganti halilintar yang selalu terjadi pada masa itu

H2O

CH4

NH3

H2

FormaldehidAsam format

HydrogenSianida

Asam asetatGlisin

Asam laktatAlanineSarkosin

UreaAsam aspartat

Loncatan listrik

Dalam tabung reaksi (bebas oksigen)

ASAM AMINO YANG TERBENTUK BELUM MENUNJUKKAN GEJALA

HIDUP


• PERCOBAAN MELVIN CALVINradiasi sinar dapat mengubah metana, amonia, hidrogen, dan air menjadi molekul-molekul gula dan asam amino, dan juga membentuk purin dan pirimidin, yang merupakan zat dasar pembentukan DNA,RNA,ATP, dan ADP.

G. Teori Panspermia : teori abiotik yang lain

- terbentuknya senyawa organic berasal dari meteorit dan komet yang masuk ke atmosfir bumi sambil membawa zat – zat organic yang diperlukan bagi evolusi mahluk hidup.

- Molekul organic itu telah terbentuk dari proses – proses abiotic di luar angkasa. Beberapa material organic (termasuk asam amino) memang telah ditemukan pada meteorit yang masuk ke bumi.

Evolusi biologi : proses kemunculan organisme- mahluk hidup pertama merupakan hasil dari evolusi molekul anorganik

(evolusi kimia) yang kemudian berkembang menjadi struktur kehidupan (sel)

- kehidupan berasal dari sintesis dan akumulasi monomer organic pada kondisi abiotic

- Molekul yang dihasilkan secara abiotic disebut protobion, Sel – sel hidup dapat berasal dari protobion

- Protobion menunjukan ciri – ciri hidup , yaitu mengalami metabolisme- Tipe protobion :1. Koaservat, tetesan stabil yang cenderung terbentuk pada suspense

makromolekul2. Mikrosfir, protobion yang terbentuk dengan sendirinya menjadi tetes-

tetes kecil saat didinginkan3. Liposom, protobion yang langgsung terbentuk dengan sendirinya

menjadi tetes – tetes kecil apabila komposisi organiknya mengandung lipid

Molekul organik hanya dapat dibentuk dalam organisme hidup

Dibentuk urea, molekul dalam urine.

Dibentuk alanine, suatu asam amino

+

Mekanisme hidup dapat menghasilkan molekul organik

Asal protein dan metabolisme- Dalam hipotesis : 1. Protein pertama dibentuk dalam lempeng tidal kaya yang liat.

Partikel tanah liat membawa muatan negative sehingga asam amino bermuatan positif yang larut dalam air laut cenderung melekat kepadanya. Jika tanah liat terpapar selama gelombang rendah, maka penguapan mengonsentrasikan asam amino. Energy dari matahari dapat menyebabkan asam amino berikatan bersama.

2. jalur metabolic sederhana ber-evolusi di lubang hidrotermal. Air sangat panas yang kaya akan mineral terdorong keluar dari retakan dasar larutan ini dibawah tekanan tinggi. Sulfide besi, hydrogen sulfide, dan mineral lainnya keluar dari air dan membentuk deposit dekat lubang. Mungkin mineral menstimulasi pembentukan senyawa organic dari karbon dioksida dan molekul lain yang larut dalam air. Kofaktor sulfide besi bereaksi pada jalur ini, membantu enzim yang ditemukan pada sel modern.

Bahan organik yang terdapat di perairan (sup purba) akan saling berinteraksi membentuk makromolekul. Bukti : percobaan Sydney W. Fox mencampur berbagai asam amino dan juga berbagai

monomer atau subunit seperti glukosa dan kemudian memanaskannya. Ternyata makromolekul-makromolekul memang dapat terbentuk. Makromolekul yang telah terbentuk cenderung membentuk agregat atau koaservat.

molekul protein yang terbentuk dengan pemanasan juga membentuk koaservat

Koaservat-koaservat memiliki membran yang memisahkannya dari medium di sekelilingnya. Bahkan Fox juga menunjukkan bila koaservat tersebut dimasukkan de dalam larutan yang hipertonik, mereka akan menyusut (kemampuan osmosis).

Asal membran plasma

Pada simulasi lempeng tidal terbakar matahari, asam amino membentuk rantai panjang. Ketika dilembabkan, rantai terbentuk sebagai struktur seperti vesikel dengan cairan di dalamnya. Campuran asam lemak dan alcohol akan melekat dikantung sekitar tanah liat. Akhirnya, ketika fosfolipid dan air bercampur, lipid bilayer terbentuk. Lapisan ini ialah dasar struktur semua membrane sel.

Koaservat satu dengan yang lain lalu berinteraksi membentuk koaservat yang lebih besar. Ini memungkinkan terbentuknya berbagai campuran molekul-molekul berbeda di dalam satu koaservat.Terbentuknya membran primitif akan disusul

oleh terbentuknya membran yang sesungguhnya. Membran tersebut akan melindungi makromolekul-makromolekul yang ada di dalamnya, juga mendekatkan antar molekul tersebut agar dapat lebih mudah berasosiasi atau meningkatkan kesempatan mereka melakukan reaksi-reaksi kimia.

Asal materi genetik

Koaservat dengan membran akan berkembang menjadi lebih kompleks .Dalam reaksi kimia selanjutnya dapat

membentuk asam nukleat yang dapat memegang peranan penting dalam pengendalian aktivitas koaservat, termasuk kegiatan pembentukan keturunan yang harus memiliki struktur dan komposisi molekul-molekul yang

sama dengan koaservat induknya.

Tahap sel hidup pertama (sel primitif).

Asal – usul sel prokaryota

Bagaimana sel ini dapat muncul dan mampu memanfaatkan karbon dan ion mineral sebagai sumber

energy?

Protobion Progenot (pembentuk sel purba), cikal bakal sel

Kelompok sel prokaryotik purba (Archaebacteria)

- Aerob, anaerob- Dinding sel atas

peptidoglikan- Pigmen fotosintetik- Menghasilkan ATP

lebih efisien

Membentuk bakteri fotosintetik (Eubakteria)

divergensi

- Adaptasi terhadap kondisi ekstrem

- Anaerob- Mampu menghasilkan

ATP sendiri- Dinding sel dari berbagai

jenis protein

munculnya OKSIGENMuncul cyanobacteria STROMATOLIT

Asal – usul sel Eukaryota

- stromatolit mulai berkurang sekitar 750 juta tahun lalu. Kebangkitan ganggang competitor dan perubahan dalam komposisi mineral perairan laut mungkin berperan.

- Organisme baru pemakan bakteri yang ber-evolusi dapat juga berkontribusi pada berkurangnya stromatolit

- ganggang competitor berkembang dan perubahan dalam komposisi mineral perairan laut mungkin juga berperan

- Organisme baru pemakan bakteri yang ber-evolusi perlahan berkontribusi nyata pada berkurangnya stromatolit

- Keragaman hewan sangat meningkat selama radiasi adaptif dalam era ini, 543 juta tahun lalu


1. Asal – usul Nukleus, RE dan Badan Golgi- Beberapa prokariota menyediakan petunjuk, seperti

enzim, protein transport, dan struktur lainnya, dengan yang mirip dan dapat ber-evolusi pada nenek moyang sel eukariotik dan berkembang sepanjang waktu

- Lipatan meningkatkan luas permukaan membrane sehingga lebih banyak ruang tersedia untuk system metabolic dalam membrane. Membran internal memungkinkan spesialisasi dan pembelahan terjadi dan lipatan juga menciptakan bagian lokalisasi dimana sel dapat menginsentrasikan zat tertentu.


2. Evolusi mitokondria dan kloroplas- sel menjadi makanan sel lainnya- Parasit intraseluler masuk dan makan dalam induknya- Pada beberapa kasus, mangsa atau parasite bertahan

hidup dalam predator atau induknya. Pada sel yang lebih besar ini, sel lain terlindungi dan memiliki persediaan zat gizi yang cukup dari sitoplasma sel induk. Seperti induk lainnya, sel induk terus membelah dan bereproduksi.

- Hipotesis endosymbiosis berkembang (Lynn Margulis)

Sketsa bakteri tanah, Nitrobacter. Pada prokariota ini, cairan sitoplasma merendam lipatan permanen dalam membrane plasma. Pada nenek moyang eukaryote, membrane plasma berevolusi menjadi organel

Kebanyakan, mitokondria ber-evolusi setelah bakteri aerobic masuk dan bertahan hidup dalam sel induk. Sel induk dapat berupa eukariota atau atau archea awal. Jika sel ini archaea, maka membrane nucleus mungkin berevolusi setelah dua sel bergabung. Membrane menjaga enzim dan gen bakteri dari intervensi ekspresi gen gen induk archea.

- Bukti endosimbiosis1. Amoeba proteus, Protista bersel tunggal.

(penemuan Kwang Jeon )satu dari kulturnya menjadi terinfeksi oleh bakteri batang. Beberapa Amoeba yang terinfeksi segera mati. Amoeba lainnya selamat, tetapi tumbuh dengan lambat. Jeon memelihara kultur terinfeksi ini mengamati apa yang akan terjadi. Lima tahun kemudian, keturunan Amoeba ini menjadi induk dari berbagai sel bakteri. 2. Glaucophyta, protista air tawar.

• Kepunahan merupakan kejadian hilangnya keseluruhan spesies.

• Sebenarnya, hampir seluruh spesies hewan dan tanaman yang pernah hidup di bumi telah punah, dan kepunahan tampaknya merupakan nasib akhir semua spesies.

KEPUNAHAN

FAKTOR – FAKTOR PENYEBAB KEPUNAHAN

Kepunahan merupakan kematian masal suatu spesies. Kepunahan akan terjadi apabila suatu spesies tidak lagi mampu bereproduksi. Ada dua kemungkinan kepunahan spesies akibat dai perubahan lingkungan, yaitu :• Spesies mungkin tidak mampu beradaptasi terhadap

lingkungan yang berubah dan mati tanpa keturunan• Perubahan lingkungan dapat ditolerir tetapi dalam

prosesnya mungkin berkembang menjadi spesies baru yang berbeda

Dalam Surakusumah (2010), ada tujuh factor yang mempengaruhi sensitifitas suatu spesies terhadap kepunahan, yaitu :• Kelangkaan, • Kemampuan migrasi,• Derajat spesialisasi,• Variabilitas populasi,• Tingkatan tropic,• Lama hidup,• Kecepatan penambahan populasi.

TERIMA KASIH

Documents

Present asal usul hidup kelompok 3 FIX