TEORI EVOLUSI SEL - BIOLOGI - 2025

The teori sel evolusi adalah penjelasan mencoba untuk memahami kapan dan bagaimana sel-sel muncul. Biasanya mereka mengacu pada sel eukariotik, yaitu sel yang memiliki inti yang dipisahkan oleh membran sel tempat mereka mengandung materi genetik.

Tidak seperti sel prokariotik, yang lebih sederhana dan muncul sekitar 3,7 miliar tahun yang lalu di Bumi, sel eukariotik jauh lebih kompleks, lebih besar, dan lebih baru muncul.

Gambar definisi tinggi dari organisme bersel tunggal. Melalui Youtube.

Karena sel eukariotik adalah dasar dari kebanyakan makhluk hidup, seperti tumbuhan dan hewan, beberapa teori telah dikembangkan tentang asal usulnya dan mengapa mereka muncul.

Perkembangan sel pertama

Sel pertama muncul setidaknya 3,7 miliar tahun yang lalu, sekitar 750 juta tahun setelah Bumi terbentuk. Meskipun kita tidak tahu pasti bagaimana sel pertama muncul, kita tahu persis bagaimana mereka berkembang.

Namun, salah satu teori yang paling diterima tentang pembentukan sel pertama adalah sebagai berikut: mengingat kondisi atmosfer bumi awal, pelepasan energi dapat menyebabkan molekul organik terbentuk secara spontan.

Hal ini dibuktikan oleh eksperimen Stanley Miller pada tahun 1950-an, di mana ia berhasil menciptakan molekul organik dari hidrogen, metana, dan amonia.

Kemudian, molekul organik kompleks pertama (juga disebut makromolekul) terbentuk. Pada titik tertentu dalam evolusi molekul-molekul ini, molekul pertama yang mampu menggandakan dirinya muncul menggunakan bahan-bahan dari lingkungannya. Kemudian, untuk pertama kalinya sebuah sel lahir.

Sel-sel pertama ini dapat bereproduksi secara bebas pada awalnya, mengingat kurangnya persaingan untuk mendapatkan bahan bakar yang mereka gunakan. Akan tetapi, karena jumlah mereka meningkat pesat (justru karena kurangnya persaingan ini), sel-sel segera harus menjadi lebih canggih agar dapat terus bereproduksi. Maka dimulailah proses evolusi.

Jenis sel dan perkembangannya

Selama bertahun-tahun, diyakini bahwa hanya ada dua jenis sel, prokariotik (yang secara harfiah berarti "tanpa inti") dan eukariotik yang lebih kompleks dan awitan selanjutnya. Namun, dalam dua abad terakhir, jenis sel lain telah diidentifikasi yang tidak sesuai dengan karakteristik salah satu dari dua lainnya.

Sel-sel ini telah dikenal sejak tahun 90-an sebagai "archaea", yang secara harfiah berarti "yang kuno". Dengan cara ini, saat ini sistem klasifikasi dari tiga domain digunakan: Archaea, Bacteria, dan Eucaria.

Sel archaea

Archaea (juga dikenal sebagai Archaea) adalah sel tanpa inti, sangat mirip dengan bakteri tetapi dengan karakteristik tertentu yang membuatnya dianggap sebagai organisme independen.

Seperti semua sel lainnya, mereka adalah organisme mikroskopis. Dinding sel mereka sangat tahan, yang memungkinkan mereka untuk hidup di lingkungan yang ekstrim (bahkan pada asteroid di luar angkasa, tanpa perlindungan atmosfer apapun).

Pola makan mereka juga sangat berbeda, karena mereka memanfaatkan senyawa anorganik seperti hidrogen, karbondioksida, atau belerang sebagai pengganti oksigen.

Sel prokariotik (bakteri)

Sel prokariotik adalah yang paling sederhana dari ketiga jenis. Mereka hanya memiliki satu membran sel, yang mengelilingi bagian dalam sel. Di dalamnya kita dapat menemukan materi genetik yang tersuspensi di dalam sitoplasma, serta beberapa ribosom (organel yang menghasilkan energi di dalam sel).

Sel prokariotik, meskipun memiliki banyak tipe berbeda, semuanya diklasifikasikan sebagai bakteri. Untuk beradaptasi dengan lingkungan lebih efisien, banyak dari mereka memiliki tambahan lain, seperti flagela untuk bergerak bebas atau dinding lengket, kapsul, yang memungkinkan mereka untuk menempel pada organisme lain.

Sel eukariotik

Sel eukariotik adalah yang paling kompleks dan terbesar dari ketiga jenis. Mereka berbeda dari prokariota dan archaea terutama karena mereka memiliki nukleus, tempat mereka menyimpan DNA. Selain itu, mereka memiliki beberapa jenis organel seluler, yang memungkinkan mereka melakukan berbagai jenis fungsi.

Sel eukariotik adalah dasar dari semua kehidupan kompleks yang ada di Bumi. Karena itu, para ilmuwan telah mempelajari asalnya selama beberapa dekade, dan telah mengembangkan apa yang disebut Teori Endosimbiotik tentang perkembangan sel.

Teori Endosimbiotik Evolusi Sel

Sel eukariotik jauh lebih berkembang daripada archaea atau bakteri. Hanya beberapa dekade yang lalu penjelasan yang memuaskan untuk kemunculannya ditemukan: teori endosimbiotik.

Teori ini didasarkan pada kemiripan antara mitokondria dan kloroplas sel eukariotik dengan bakteri, baik dalam bentuk maupun fungsinya.

Oleh karena itu, para ilmuwan yang mempertahankannya mengusulkan bahwa pada suatu titik dalam evolusi, sel besar menyerap bakteri dan mulai menggunakannya untuk mengekstraksi energi yang diperlukan untuk bertahan hidup dan bereproduksi.

Bakteri yang terserap, sementara itu, memperoleh kemungkinan lebih besar untuk meninggalkan keturunan, serta keamanan yang lebih besar dengan berada di dalam sel yang lebih besar. Oleh karena itu, terjadilah hubungan simbiosis; itulah nama teori itu.

Setelah jutaan tahun berevolusi, mitokondria dan kloroplas, yang sebelumnya merupakan bakteri independen, memiliki spesialisasi. Oleh karena itu, mereka tidak dapat lagi bertahan hidup di luar sel.

Bukti untuk teori endosimbiotik

Dalam bahasa sehari-hari kita menggunakan kata "teori" untuk menggambarkan pendapat yang tidak berdasarkan fakta. Namun, dalam dunia sains, teori adalah penjelasan tentang fenomena yang dikonfirmasi oleh eksperimen dan observasi.

Teori endosimbiotik tidak terkecuali. Beberapa petunjuk membuat kita berpikir bahwa dengan cara inilah sel-sel hewan dan tumbuhan muncul. Beberapa bukti tersebut adalah sebagai berikut:

• Mitokondria dan kloroplas memiliki DNA sendiri → Kedua jenis organel ini adalah satu-satunya yang memiliki DNA di dalam sitoplasma, dipisahkan dari DNA utama sel.
• Kedua organel berkembang biak sendiri → Karena memiliki DNA sendiri, kloroplas dan mitokondria dapat bereplikasi secara independen dari sel, dan mengarahkan pembelahannya sendiri.
• Mereka memiliki membran sel → Tidak seperti organel sel lainnya, baik mitokondria dan kloroplas memiliki membran sel ganda yang memisahkan mereka dari yang lain. Jenis membran ini juga terdapat pada bakteri.

Referensi

1. "Sel prokariotik" di: Khan Academy. Diperoleh pada: 17 Januari 2018 dari Khan Academy: es.khanacademy.org.
2. "Perbedaan antara sel eukariotik dan prokariotik" dalam: Perbedaan Antara. Diperoleh pada: 17 Januari 2018 dari Perbedaan Antara: perbedaan-entre.com.
3. "Dari prokariota ke eukariota" dalam: Memahami Evolusi. Diperoleh pada: 17 Januari 2018 dari Understanding Evolution: evolution.berkeley.edu.
4. "The Origin and Evolution of Cells" di: NCBI. Diperoleh pada: 17 Januari 2018 dari NCBI: ncbi.nlm.nih.gov.
5. "Evolusi Sel" dalam: Pelajari Genetika. Diperoleh pada: 17 Januari 2018 dari Learn Genetics: learn.genetics.utah.edu.