ASAL USUL KEHIDUPAN By: Poedjoko R, M.Pd.

Pendahuluan Materi berikut ini bertujuan untuk mengkaji: Dari mana / bagaimana kehidupan itu muncul pertama kali di bumi? Dari mana / bagaimana kehidupan itu muncul pertama kali di bumi? Apa mahluk pertama yang diciptakan? Apa mahluk pertama yang diciptakan? Agama VS Pengetahuan? Agama VS Pengetahuan?

Apa mahluk pertama yang muncul / hidup / diciptakan di bumi…?? Apa mahluk pertama yang muncul / hidup / diciptakan di bumi…?? Apakah Nabi Adam ?? Apakah Nabi Adam ??

Teori Asal Usul Kehidupan Ada banyak teori, diantaranya adalah: 1. Teori Abiogenesis / generatio spontanea 2. Teori Biogenesis

ASAL USUL KEHIDUPAN Teori Abiogenesis oleh Aristoteles. Teori Biogenesis MH berasal dari MH Percobaan Redi Percobaan Spallanzani Percobaan Pasteur Teori Kosmozoa kehidupan berasal dari tempat lain di alam semesta. Evolusi Kimia kondisi bumi yang primitif sangat mendukung reaksi kimia untuk sintesis bahan organik kompleks. Evolusi Biologi MH pertama merupakan hasil dari evolusi molekul anorganik.

Teori Abiogenesis Abiogenesis TidakHidupPembentukan Kehidupan berasal dari materi yang tidak hidup atau benda mati, dan pembentukannya terjadi begitu saja / secara spontan

Tokoh Abiogenesis 1. Aristoteles (384 SM) # Cacing berasal dari tanah # Belatung berasal dari daging busuk 2. Antonie Van Leuwenhoek (abad 17)

Teori Abiogenesis Biogenesis HidupPembentukan Kehidupan berasal dari mahluk hidup pula

Tokoh Biogenesis 1. Francesco Redi ( ) 2. Lazzaro Spallanzani ( ) 3. Louis Pateur ( )

1. Francesco Redi

ASAL-USUL KEHIDUPAN Percobaan Redi. Percobaan Redi. Ditutup rapatDibiarkan terbukaDitutup dengan kasa

Percobaan Spallanzani. Percobaan Spallanzani.

PERCOBAAN PASTEUR. PERCOBAAN PASTEUR.

Model perangkat percobaan Miller dan Urey untuk sintesis molekul organik secara abiotik. Evolusi Kimia oleh: Oparin, Haldane. CH 4 = metana NH 3 =amoniak H 2 = gas hidrogen H 2 O =uap air

Bab 7 EVOLUSI

ASAL USUL PROKARIOT H 2 O, H 2, CH 4, NH 3 Monomer organik Polimer organik (protenoid) Protobion Progenot (sel purba) Sel prokariot purba ASAL USUL EUKARIOT

Evolusi Tumbuhan AlgaTumbuhan lumutTumbuhan paku Tumbuhan berpembuluh spermathophyta Evolusi Hewan

FENOMENA EVOLUSI Evolusi  mempelajari sejarah asal usul makhluk hidup dan keterkaitan genetik antara makhluk hidup satu dengan yang lain. Adaptasi pada kaktus dan belalang. Seleksi alam terhadap Biston betularia.

TEORI EVOLUSI Teori Evolusi Sebelum Darwin  Teori skala alami dan teologi alam. Teori Evolusi Darwin Iguana laut dan variasi burung Finch yang ditemukan Darwin di kepulauan Galapagos.

Perbandingan Teori Evolusi Darwin, Weismann, dan Lamarck Teori evolusi Lamarck vs Darwin (a) Lamarck dan (b) Darwin. Teori evolusi Weismann vs Darwin Weismann menguatkan teori Darwin, gen untuk leher panjang jerapah bersifat dominan, gen untuk leher pendek bersifat resesif Teori evolusi Lamarck vs Weismann Weismann berpendapat bahwa perubahan sel tubuh akibat pengaruh lingkungan tidak diwariskan kepada keturunannya, sedangkan Lamarck berpendapat sebaliknya.

PETUNJUK EVOLUSI Fosil Proses fisika Proses kimia Perbandingan Morfologi Divergensi morfologi dan struktur homolog Konvergensi morfologi dan struktur homolog Perbandingan Biokimia Perbandingan Embriologi Perbandingan asam nukleat Fosil laba-laba yang terperangkap dalam getah pohon.

Divergensi morfologi pada tungkai depan vertebrata. Konvergensi morfologi pada ikan hiu, pinguin, dan lumba-lumba.

Perbandingan embrio vertebrata.

Organ sisa

MEKANISME EVOLUSI Angka laju mutasi  banyaknya gen yang bermutasi dari seluruh gamet yang dihasilkan satu individu suatu spesies (1: ) Peluang terjadinya mutasi menguntungkan = 1:1000

Frekuensi alel dan frekuensi gen (genotip) populasi Misalnya: Alel A membentuk klorofil Alel a tidak membentuk klorofil (letal) Jagung homozigot dominan (AA) = 320 batang Jagung heterozigot dominan (Aa) = 160 batang Jagung homozigot resesif (aa) = 20 batang Frekuensi alel A = 800/1000 = 0,8% Frekuensi alel a = 1  0,8% = 0,2% Frekuensi genotip AA = 320/500 = 0,64 Frekuensi genotip Aa = 160/500 = 0,32 Frekuensi genotip aa = 20/500 = 0,04

Prinsip Kesetimbangan Hardy-Weinberg. Frekuensi alel dan genotip suatu populasi selalu konstan dari generasi ke generasi dengan kondisi sebagai berikut: Ukuran populasi harus besar Ada isolasi dari populasi lain Tidak terjadi mutasi Perkawinan acak Tidak terjadi seleksi alam p 2 + 2pq + q 2 = 1 frekuensi AA frekuensi Aa frekuensi aa Misalkan p mewakili frekuensi dari suatu alel dan q mewakili frekuensi alel lainnya, maka: p + q = 1 Hukum Hardy-Weinberg untuk frekuensi alel ganda p + q + r = 1

Menghitung persentase populasi manusia yang membawa alel untuk penyakit keturunan tertentu. Misalnya: Frekuensi individu penderita PKU (phenylketonuria) (q 2 ) = 1 tiap Frekuensi alel q (resesif) =  0,0001 = 0,01 Frekuensi alel p (dominan) = 1  q = 1  0,01 = 0,99 Frekuensi heterozigot karier : 2pq = 2  0,99  0,01 2pq = 0,0198 Berarti sekitar 2% dari suatu populasi manusia membawa alel PKU.

Menghitung frekuensi alel ganda Frekuensi golongan darah A = 320 orang Frekuensi golongan darah B = 150 orang Frekuensi golongan darah AB = 40 orang Frekuensi golongan darah O = 490 orang p 2 I A I A + 2prI A i + q 2 I B I B + 2qrI B i + 2pqI A I B + r 2 ii r 2 = frekuensi golongan darah O = 490/1000 = 0,49  r = 0,7 (p + r) 2 = frekuensi golongan darah A + O = ( )/1000 = 0,81 (p + r) = 0,9  p = 0,9  0,7 = 0,2 q = 1  (p + r) = 1  (0,2 + 0,7) = 0,1 Jadi frekuensi alel I A = p = 0,2; frekuensi alel I B = q = 0,1; frekuensi alel i = r =0,7 Frekuensi genotip I A I A = p 2 = 0,04  Golongan darah A (I A I A ) = 0,04  1000 = 40 orang Frekuensi genotip I B i = 2qr = 2(0,1  0,7) = 0,14  Golongan darah B (I B i) = 0,14  1000 = 140 orang

Menghitung frekuensi gen tertaut kromosom X Untuk laki-laki = p + q, karena genotipnya A - dan a - Untuk perempuan = p 2 + 2pq + q 2, karena genotipnya AA, Aa, dan aa Misalnya: Jumlah laki-laki penderita buta warna (c - ) = 8% Frekuensi alel c = q = 0,08 Frekuensi alel C = p = 1  q = 1  0,08 = 0,92 Frekuensi perempuan yang diperkirakan buta warna (cc) = q 2 = (0,08) 2 = 0,064 Frekuensi perempuan yang diperkirakan normal (CC dan Cc) = p 2 + 2pq = (0,92) 2 + 2(0,92)(0,08) = 0,9936

Perubahan Perbandingan Frekuensi Gen (Genotip) pada Populasi Hanyutan genetik Arus gen Mutasi Perkawinan tidak acak Seleksi alam

SPESIASI Syarat Terjadinya Spesiasi Adanya perubahan lingkungan Adanya relung (niche) yang kosong Adanya keanekaragaman suatu kelompok organisme Proses Spesiasi Isolasi geografi Isolasi reproduksi

Isolasi geografi Proses Spesiasi Simpatri Proses Spesiasi Alopatri Proses Spesiasi Parapatri Proses Spesiasi Peripatri

Isolasi reproduksi