Teori Abiogenesis Modern (Evolusi Kimia) dan Evolusi Biologi

Dian Sitti

TEORI ABIOGENESIS MODERN

(EVOLUSI KIMIA)DAN

EVOLUSI BIOLOGIKELOMPOK 3

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

KOASERVAT

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

Dian Sitti

LIPOSOM

Dian Sitti

TERIMA KASIH