permulaan asal mula dan evolusi kehidupan · pdf filemenunjukkan sintesis asam amino dari...
TRANSCRIPT
1
Asal Mula dan Evolusi Kehidupan
Materi Kuliah Bioteknologi Pertanian
Jurusan Agribisnis
Pertemuan ke 2
E-mail: [email protected]: Sumarsih07.wordpress.comWebsite: agriculture.upnyk.ac.id
Dosen: Ir. Sri Sumarsih, MP
2
Permulaan…
Dunia dimulai dari suatu yang disebut big bang!Sekitar 4.6 milyar tahun yang lalu awan gas dan debu mulai mendingin dan membentuk sistem matahariMenurut waktu geologi ada 6 era: Hadean, Archaean, Protezoic, Paleozoic, Mesozoic, and the Cenozoic.
3
Kondisi pada Awal Bumi
Pembentukan bumiSekitar 4.5 milyar tahun lalu sisa ledakan bintang mulai berkondensasi menjadi planet mengitari matahari
Bumi mula-mula sangat panas, tetapimendingin membentuk lapisan luardan sebagian menjadi inti yang cair
200 juta tahun kemudian kemudian mulai ada kehidupan di permukaan bumi, tapi bagaimana?
Apakah berlaku kondisi fisik dan kimia seperti masa sekarang?
Dapatkah molekul organik yang besar dibentuk secara spontan dan kemudian berevolusi menjadi sistem molekul hidup?
Dapatkah asal mula kehidupan dijelaskan secara percobaan evolusi kimia? 4
Fig. 21.2, p. 336
Atmosfer Pertama
Atmosfer pertama mungkin terdiri dari gas hidrogen, nitrogen, karbon monoksida dan karbon dioksidaGas oksigen dan air tidak ada
Ketika lapisan mendingin air berkondensasi,hujan mulai turun, dan reaksi kimia mulai terjadi.
5
Sintesis Senyawa Organik
Energi dalam bentuk sinar matahari, cahaya, dan panas dari dalam bumi juga ada.Atmosfer yang panas menyebabkan terjadinya reaksi antara O, N, dan unsur lain, sehingga di atmosfer terdapat senyawa CH4, NH3, H2O,H2S, H2dsb (atmosfer tereduksi/ tidak ada O2)
Stanley Miller menggunakan peralatan lab untuk menunjukkan sintesis asam amino dari campuran hidrogen, metana, amonia dan air pada kondisi abiotikPercobaan oleh Sidney Fox menunjukkan bahwa jika asam amino asam amino ditempatkan dalam air dan dipanaskan, mereka secara spontan akan bergabung membentuk molekul kecil seperti protein yang disebut “proteinoids” Fig. 21.3, p. 337
to
vacuum
pump
boiling water
spark
discharge
liquid water in trap
water containing
organic compounds
water droplets
water in
condenser
electrodes
water out
CH4NH3H2O
H2
gases Kondisi permukaan bumi di era Hadean
7
Sel hidup pertama kali
Agen metabolisme awalSelama awal sejarah bumi, enzim, ATP, dan molekul-molekul lain terbentuk secara spontan
Ada keterkaitan erat bahan-bahan yang ada untuk mendukung interaksi kimia dan memulai jalur metabolik
Dari akumulasi senyawa organik terbentuk sistem replikasi yang terdiri dari DNA, RNA dan protein
membran-yang
berbentuk proto-sel Sel
hidup
Sistem replikasi sendiri dilingkupi
lapisan selektif-permiabel, diproteksi lipid sphere
DNA RNAenzim dan
Protein lain
pembentukan sistem
protein–RNA,
evolusi DNA
pembentukan
lipid spheres
Pembentukan secara spontan lipida,
karbohidrat, asam amino, protein,
nukleotida pada kondisi abiotik
9
Sel prokariot dan eukariot pertama kali
Kehidupan sel yang pertama terjadi 4 – 2,5 milyar tahun yang lalu pada kondisi anaerob berupa sel mirip bakteri sederhana.
Prokariot awal ini kemudian berkembang menjadi archaebacteria, eubacteria. Evolusi jalur siklus fotosintesis dalam eubakteria dengan menggunakan energi sinar matahari; hasil evolusi ini terakumulasi sebagai fosil yang dikenal sebagai stomatolites
ERA ARCHAEAN
10
KEHIDUPAN DI ERA PROTEROZOICPada masa Proterozoic (2,5 milyar sampai 570 juta tahun lalu), eubacteria jalur non-siklik berevolusi menjadi sel eukariot (alge dan kapang); oksigen terakumulasi dan respirasi aerob mulai ada
Benua Gondwana
Masa Cambrian
11
Kehidupan Masa Paleozoic (550 sampai 240 juta tahun lalu)
Cambrian mulai muncul organisme yang hidup dekat dasar laut (trilobites sebagai kelompok dominan)
12
Mesozoic (240-65 jtl) dibagi dalam Triassic, Jurassic dan Cretaceous
Di awal masa Cretaceous mulai berkembang tanaman berbunga, insekta, dan reptil
KEHIDUPAN ERA MESOZOIC
millions of years ago
number of genera
other genera
200
gymnosperms
ginkgo
cycadsferns
angiosperms
150
100
50
0
160 140 120 100 80 60
PERKEMBANGAN JENIS TANAMAN
Fig. 21.16, p. 347Di awal Triasic reptil berevolusi menjadi
dinosaurus agak kecil, di masa Jurasic menjadi
dinosaurus raksasa yang merajai kehidupan
Fig. 21.18, p. 348
ASTEROID MENABRAK BUMI DI DEKAT MEKSIKO
16
KEHIDUPAN DI ERA CENOZOICPecahnya benua Pangea menyebabkan perubahan besar pada konfigurasi massa tanah, iklim,and zona adaptasi.Selama masa Paleozene, iklim basah dan hangat menyebabkan berkembangnya hutan lebih ke utara dan lebih ke selatan dibandingkan masa sekarang. Selama masa Eocene, iklim hangat yang berlanjut menimbulkan perkembangan mamalia dengan habitat baru. Dari Oligocene sampai Pliocene, berkembang hewan pemakan tumbuhan yang merajai hutan dan padang rumput. Sekarang ada beraneka ragam spesies, tetapi setelah berkembangnya aktivitas manusia yang dimulai 50.000 tahun lalu juga telah mempercepat kepunahan spesies.
Fig. 21.19, p. 349
KEHIDUPAN DI ERA CENOZOIC
Fig. 21.20, p. 350
MASS
EXTINCTION
MASS
EXTINCTION
MASS
EXTINCTION
MASS
EXTINCTION
Range of Global Biodiversity PeriodEra
QUATERNARY
TERTIARY
CRETACEOUS
JURASSIC
TRIASSIC
PERMIAN
CARBONIFEROUS
DEVONIAN
SILURIAN
ORDOVICIAN
CAMBRIAN