evolusi buaya

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Evolusi (dalam kajian biologi) berarti perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya. Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama: variasi, reproduksi, dan seleksi. Sifat-sifat yang menjadi dasar evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan kepada keturunan suatu makhluk hidup dan menjadi bervariasi dalam suatu populasi. Ketika organisme bereproduksi, keturunannya akan mempunyai sifat-sifat yang baru. Sifat baru dapat diperoleh dari perubahan gen akibat mutasi ataupun transfer gen antar populasi dan antar spesies. Pada spesies yang bereproduksi secara seksual, kombinasi gen yang baru juga dihasilkan oleh rekombinasi genetika, yang dapat meningkatkan variasi antara organisme. Evolusi terjadi ketika perbedaan-perbedaan terwariskan ini menjadi lebih umum atau langka dalam suatu populasi.

Evolusi didorong oleh dua mekanisme utama, yaitu seleksi alam dan hanyutan genetik. Seleksi alam merupakan sebuah proses yang menyebabkan sifat terwaris yang berguna untuk keberlangsungan hidup dan reproduksi organisme menjadi lebih umum dalam suatu populasi - dan sebaliknya, sifat yang merugikan menjadi lebih berkurang. Hal ini terjadi karena individu dengan sifat-sifat yang menguntungkan lebih berpeluang besar bereproduksi, sehingga lebih banyak individu pada generasi selanjutnya yang mewarisi sifat-sifat yang menguntungkan ini. Setelah beberapa generasi, adaptasi terjadi melalui kombinasi perubahan kecil sifat yang terjadi secara terus menerus dan acak ini dengan seleksi alam. Sementara itu, hanyutan genetik (Bahasa Inggris: Genetic Drift) merupakan sebuah proses bebas yang menghasilkan perubahan acak pada frekuensi sifat suatu populasi. Hanyutan genetik dihasilkan oleh probabilitas apakah suatu sifat akan diwariskan ketika suatu individu bertahan hidup dan bereproduksi.

Walaupun perubahan yang dihasilkan oleh hanyutan dan seleksi alam kecil, perubahan ini akan berakumulasi dan menyebabkan perubahan yang substansial pada organisme. Proses ini mencapai puncaknya dengan menghasilkan spesies yang baru. Dan sebenarnya, kemiripan antara organisme yang satu dengan organisme yang lain mensugestikan bahwa semua spesies yang kita kenal berasal dari nenek moyang yang sama melalui proses divergen yang terjadi secara perlahan ini.

B. RUMUSAN MASALAH

1.      Bagaimanakah perjalanan sejarah evolusi buaya ?

2.      Apa saja jenis-jenis buaya yang hidup dijaman purba ?

3.      Apa saja perbedaan antara buaya purba dengan buaya modern ?

BAB II

PEMBAHASAN

A.      SEJARAH EVOLUSI BUAYA

Selama ini buaya disebut sebut sebagai ‘fosil hidup’ karena sedikitnya perubahan fisik buaya dari jaman prasejarah. Tapi ternyata analisa yang dilakukan di New York menunjukkan buaya yang hidup di jaman sekarang ini berkembang dari kelompok yang sangat berbeda. Terungkapnya perjalanan evolusi buaya itu diketahui lewat penemuan nenek moyang purba buaya, semisal spesimen mirip kucing, buaya raksasa dan spesies vegetarian berhidung pesek. Anatomi tubuh pendek dan lebar, moncong bulat, serta ekor pendek yang diperlihatkan beberapa buaya itu menunjukkan adanya serangkaian adaptasi.

Adaptasi anatomi dari kelompok reptil yang amat beragam dan disebut notosuchian crocodyliform itu dipaparkan dengan detail dalam Memoir of the Society of Vertebrate Paleontology, Desember 2010. Laporan yang disunting oleh David W. Krause dan Nathan J. Kley dari Stony Brook University itu dengan tegas menumbangkan gagasan yang menyatakan bahwa buaya adalah fosil hidup, tidak berubah sejak zaman prasejarah. Mereka menduga struktur tubuh dasar dari buaya, alligator, dan gharial berkembang dari sebuah kelompok reptil prasejarah yang amat beragam dengan bentuk tubuh berbeda. Dugaan itu berawal dari penemuan fosil buaya aneh Simosuchus clarki 10 tahun lalu di Madagaskar. Sejak saat itu, para ahli paleontologi berlomba menemukan fosil utuh binatang tersebut. 10 tahun kemudian, kerangka buaya yang hampir lengkap pun ditemukan. Analisis fosil tersebut memicu kembali diskusi tentang evolusi buaya modern. “Tengkorak dan rahang bawahnya nyaris terawetkan seluruhnya,” kata Nathan J. Kley. “Tulang itu dikombinasikan dengan CT-scan resolusi tinggi memungkinkan kami menggambarkan struktur kerangka kepala, baik dalam maupun luarnya, secara detail luar biasa, termasuk jalur saraf dan pembuluh darah yang amat kecil. Simosuchus clarki, yang diperkirakan hidup 66 juta tahun lampau di pengujung zaman dinosaurus, amat berbeda dibandingkan dengan spesies buaya lain. Panjangnya hanya 60 sentimeter, moncong pendek dan membulat, serta ekor pendek dan tubuhnya mirip tank tertutup lapisan keras. Dengan rahangnya yang pendek dan lemah, ditambah gigi berbentuk daun, para ilmuwan menduga reptil tersebut tak akan mampu menarik mangsa dari tepi air, seperti apa yang dilakukan buaya modern. Berdasarkan analisis tersebut, Simosuchus clarki diperkirakan adalah buaya purba yang hidup di darat, dan bukannya memangsa binatang lain seperti kerabat modernnya. Spesies itu justru mengunyah tanaman di habitat padang rumput yang kering. Selain Simosuchus clarki, fosil buaya lain yang membuktikan buaya bukan fosil hidup adalah kerangka binatang mirip buaya kecil dengan gigi menyerupai mamalia, yang ditemukan sejumlah ahli paleontologi di Tanzania. Gigi kucing yang dimiliki buaya tersebut jauh berbeda dari gigi kerucut buaya modern, yang digunakan untuk merobek dan memotong.

Buaya, Alligator, Caimans dan Gavials. Mereka adalah salah satu predator terganas di muka bumi saat ini. mereka bersaudara walau dengan bentuk moncong yang biasanya berbeda beda. Buaya muncul dari sebuah kelompok yang sangat produktif dan reptil yang disebut archosaurs. Ini adalah reptil purba yang cabang cucu cucunya meluas hingga burung, dinosaurus, dan mahluk ampibi purba lainnya. Kelompok ini menghasilkan spesies" seperti buaya & alligator seperti sekarang ini. telah berevolusi sangat lama dan mungkin buaya adalah salah satu reptil purba yang ada di muka bumi ini. Jadi darimana asal buaya ? Kita akan mungkin tidak pernah mendapatkan jawaban yang tepat.

Para leluhur buaya awal diidentifikasi adalah makhluk yang telah diberi nama yang tidak biasa Brasiliensis Barbarenasuchus. Ini adalah bagian dari kelompok yang sangat besar hewan mencari terkait dan serupa yang disebut Sphenosuchia tersebut. Barbarenasuchus brasiliensis tinggal di periode Trias sekitar 220-200.000.000 tahun yang lalu. Ini adalah salah satu anggota tertua dari kelompok hewan yang disebut crocodylomorphs, yang berarti "buaya berbentuk (archosaurs)". Ini ditemukan di tempat yang sekarang adalah Brasil. Hewan Ini adalah reptil predator kecil. Binatang ini berlari tegak sehingga memungkinkan dia melaju cepat karena badannya uang juga ramping. ada saat itu zaman basiliensis Barbarenasuchus runtuh, diduga mereka berevolusi menjadi reptil purba yang lebih mirip buaya sekarang ini. mereka predator penyergapan semi-akuatik. Makhluk-makhluk ini disebut phytosaurs. Nenek moyang buaya diduga adalah evolusi atau bahkan kerabat dekat phytosaurs. tetapi apa daya phitosaurs telah lenyap sekarang kemungkinan dikarenakan meteor yang menghantam bumi (masih teori).

Bukti fosil juga menunjukkan buaya berkembang dari sekelompok reptil yang disebut archosaurs, sekitar 250 juta tahun yang lalu. Keturunan lain dari saham Archosaur adalah burung. Semua dinosaurus juga keturunan dari archosaurs. Seperti burung, buaya memiliki jantung empat bilik. Ini telah diusulkan sebagai bukti bahwa mereka pernah berdarah hangat, dan bahwa mereka kembali berevolusi berdarah dingin untuk lebih sesuai lingkungan mereka. Mereka juga, seperti burung, memiliki korteks otak. Ini sangat kecil dibandingkan dengan mamalia, tapi itu tidak ada yang kurang. Sementara mereka mungkin terlihat tolol, tapi buaya mampu lebih banyak pemikiran dan perencanaan dari reptil lainnya. Buaya adalah hewan licik dan terencana bila melakukan serangan.

Sebuah ekspedisi di Kenya menghantarkan para ilmuwan pada penemuan fosil spesies baru buaya raksasa. Ini mungkin buaya terbesar yang pernah ditemukan di muka Bumi. Reptil raksasa itu hidup di perairan Afrika Timur antara 2-4 juta tahun yang lalu. Yang menarik, hewan ini diduga kuat memperlakukan nenek moyang manusia sebagai kudapannya. Spesimen fosil yang ditemukan adalah bagian dari tubuh buaya sepanjang 7,5 meter. Hewan raksasa ini bahkan bisa tumbuh hingga sepanjang 8 meter.

Temuan terbaru di bidang paleontologi menunjukkan buaya purba berukuran raksasa tampak mengenakan perisai di kepalanya. Asesoris yang belum pernah dijumpai sebelumnya pada buaya ini diduga berfungsi untuk mengintimidasi musuh sekaligus menarik perhatian pasangan. Para peneliti menyebut buaya purba berperisai tersebut sebagai "Shieldcroc", dan merupakan nenek moyang awal dari buaya modern yang ditemukan di Afrika. "Seiring dengan penemuan-penemuan lain, kita mengetahui bahwa nenek moyang buaya ternyata jauh lebih beragam dari yang disadari para ilmuwan sebelumnya," kata Casey Holliday, seorang ahli paleontologi vertebrata dan biologi evolusi di University of Missouri di Columbia, Amerika Serikat. Shieldcroc diidentifikasi dari sepotong fosil tengkorak yang ditemukan di padang pasir di tenggara Maroko. Fosil tengkorak Shieldcroc saat ini dipamerkan di Royal Ontario Museum, Kanada, hingga beberapa tahun mendatang.

Buaya purba yang telah punah ini diperkirakan hidup sekitar 95 juta tahun lalu, di Zaman Dinosaurus. Saat itu, tempat hidupnya sebagian besar berupa laguna air tawar dengan hutan yang rimbun. Para peneliti memperkirakan buaya bernama ilmiah Aegisuchus witmeri ini sepupu dari nenek moyang buaya modern.

Dengan menganalisis cekungan dan benjolan tempat pembuluh darah menempel pada tulang tengkorak buaya, para peneliti menemukan adanya struktur melingkar menyerupai perisai pada bagian atas kepala. Struktur ini tidak pernah terlihat sebelumnya di buaya modern. Para peneliti memperkirakan perisai berguna untuk membantu mengontrol suhu di kepala buaya, sekaligus sebagai ciri penanda bagi kawan dan musuhnya. Buaya dan aligator modern menggunakan kepala mereka untuk pamer ke pasangan atau musuh yang menyusup ke wilayah mereka," kata Holliday. Aligator, lanjut dia, sering menempatkan kepala di udara untuk memamerkan profil tengkorak mereka. Adapun buaya, di sisi lain, menunjukkan kepala kepada penyusup atau pasangan dengan maksud mempertontonkan tanduk kecil di bagian belakang tengkorak mereka.

B. JENIS-JENIS BUAYA YANG HIDUP DIJAMAN PURBA

1. BoarCroc (Kaprosuchus saharicus)

Kaprosuchus adalah sebuah genus yang telah punah dari mahajangasuchid crocodyliform. Hal ini diketahui dari tengkorak yang ditemukan di Upper Cretaceous Echkar Formation di Niger. Namanya yang berarti "BoarCroc" dari bahasa Yunani kapros ("babi hutan") dan souchos ("buaya") mengacu pada gigi yang luar biasa besar yg berbentuk taring yang mirip dengan babi hutan. Buaya ini telah dijuluki "BoarCroc" oleh Paul Sereno dan Hans Larsson yang genusnya pertama kali dijelaskan di dalam monografi yang diterbitkan dalam ZooKeys pada tahun 2009 bersama dengan crocodyliformes Sahara lainnya seperti Anatosuchus dan Laganosuchus. Kaprosuchus diperkirakan memiliki panjang sekitar 6 meter. Buaya ini memiliki tiga set gigi yang seperti gading yg berbentuk taring yang ada di bagian atas dan di bawah tengkorak, jenis gigi ini tidak terlihat dalam crocodyliform lain yang sudah dikenal. Karakteristik lain yang unik dari Kaprosuchus adalah kehadiran besar, tanduk berkerut terbentuk dari tulang squamosal dan parietal yang keluar dari tengkoraknya.

2. RatCroc (Araripesuchus rattoides)

Fossil-nya ditemukan di Maroko. Panjangnya tiga kaki. Mempunyai sepasang gigi di rahang bawahnya untuk menggali untuk mencari makanan.

3. PancakeCroc (Laganosuchus thaumastos)

Pada panjang 20 kaki, PancakeCroc sama besarnya seperti buaya terbesar yang hidup sekarang ini. Tapi rahang tiga kakinya benar-benar tipis, rapuh, dan kurang bertenaga. Karena rahangnya tidak cukup kuat untuk berkelahi dengan mangsanya, Paul Sereno percaya dia makan di bawah air, hanya dengan membuka mulutnya dan berharap sesuatu akan berenang di dalamnya. Tubuhnya sudah pasti dilengkapi dengan baik untuk mengintai tanpa bergerak di satu tempat selama berjam-jam, bahkan mungkin berhari-hari.

4. DuckCroc (Anatosuchus minor)

Diciptakan untuk bergerak di darat, DuckCroc mungkin sangat cekatan, serta cepat larinya. Scan otak menunjukkan otak DuckCroc dikelilingi oleh kantong udara - tanda-tanda bahwa itu adalah organ turbocharged yang membutuhkan pendinginan. DogCroc juga berbagi karakteristik serupa. Anda mungkin menyebut mereka korvet buaya. Tapi DuckCroc memiliki otak yang lebih besar yang terhubung ke hidung yang sangat khusus - mungkin sesuatu seperti Platypus berparuh bebek.

5. DogCroc (Araripesuchus wegeneri)

Makhluk aneh, dan kurus, yang tampak seperti anjing berlapis baja, mengendus tanah saat mereka pergi, dan juga mengendus udara dengan hidungnya yang berdaging. DogCroc adalah seniman melarikan diri yang lihai - siap untuk berenang menjauh dari dinosaurus atau lari dari buaya lain. Seperti DuckCroc, DogCroc memiliki otak besar - bagian berpikir, dan merasakan dari otak.

6. SuperCroc (Sarcosuchus imperator)

Para ilmuwan telah menggali sisa-sisa satu buaya kuno yang sepanjang bus kota dan berat seperti ikan paus kecil. Makhluk raksasa, yang hidup 110 juta tahun yang lalu, di masa Cretaceous Tengah, tumbuh sepanjang 40 kaki (12 meter) dan beratnya sebanyak delapan ton metrik (17.500 Pon). Rahangnya sendiri hampir sepanjang enam kaki (1,8 meter) dan mempunyai lebih dari 100 gigi yang begitu kuat bahkan makhluk kolosal ini mungkin mengkonsumsi dinosaurus kecil serta ikan.

7. Deinosuchus rugosus

Deinosuchus adalah buaya dengan rahang besar serta menjadi makhluk terbesar yang menjelajahi daratan berair yang pernah ada di dunia. Mesin pembunuh raksasa purba ini bersembunyi di rawa yang lebat di Amerika Utara lebih dari 65 juta tahun yang lalu. Dengan rahang sepanjang tinggi badan manusia, ia dapat dengan mudah membunuh dinosaurus dengan bobot beberapa ton. Dengan mudah kita dapat membayangkan bagaimana makhluk buas ini menarik dinosaurus besar ke air untuk menenggelamkannya, lalu membunuhnya dengan gigitan yang mematikan. Sejauh ini bagian dari makhluk ini telah ditemukan. Para ilmuwan memperkirakan ukuran dari makhluk ini berdasarkan tengkorak yang telah ditemukan di Texas.

D. Perbedaan Buaya Purba Dengan Buaya Masa Kini

Temuan terbaru di bidang paleontologi menunjukkan buaya purba berukuran raksasa tampak mengenakan perisai di kepalanya. Asesoris yang belum pernah dijumpai sebelumnya pada buaya ini diduga berfungsi untuk mengintimidasi musuh sekaligus menarik perhatian pasangan. Para peneliti menyebut buaya purba berperisai tersebut sebagai "Shieldcroc", dan merupakan nenek moyang awal dari buaya modern yang ditemukan di Afrika.

Seiring dengan penemuan-penemuan lain, kita mengetahui bahwa nenek moyang buaya ternyata jauh lebih beragam dari yang disadari para ilmuwan sebelumnya," kata Casey Holliday, seorang ahli paleontologi vertebrata dan biologi evolusi di University of Missouri di Columbia, Amerika Serikat.

Shieldcroc diidentifikasi dari sepotong fosil tengkorak yang ditemukan di padang pasir di tenggara Maroko. Fosil tengkorak Shieldcroc saat ini dipamerkan di Royal Ontario Museum, Kanada, hingga beberapa tahun mendatang. Buaya purba yang telah punah ini diperkirakan hidup sekitar 95 juta tahun lalu, di Zaman Dinosaurus. Saat itu, tempat hidupnya sebagian besar berupa laguna air tawar dengan hutan yang rimbun. Para peneliti memperkirakan buaya bernama ilmiah Aegisuchus witmeri ini sepupu dari nenek moyang buaya modern.

Dengan menganalisis cekungan dan benjolan tempat pembuluh darah menempel pada tulang tengkorak buaya, para peneliti menemukan adanya struktur melingkar menyerupai perisai pada bagian atas kepala. Struktur ini tidak pernah terlihat sebelumnya di buaya modern. Para peneliti memperkirakan perisai berguna untuk membantu mengontrol suhu di kepala buaya, sekaligus sebagai ciri penanda bagi kawan dan musuhnya. Buaya dan aligator modern menggunakan kepala mereka untuk pamer ke pasangan atau musuh yang menyusup ke wilayah mereka," kata Holliday. Aligator, lanjut dia, sering menempatkan kepala di udara untuk memamerkan profil tengkorak mereka. Adapun buaya, di sisi lain, menunjukkan kepala kepada penyusup atau pasangan dengan maksud mempertontonkan tanduk kecil di bagian belakang tengkorak mereka.

Shieldcroc memiliki tengkorak lebih datar dibandingkan spesies buaya lainnya. Tengkorak datar ini membuat kepala Shieldcroc menjadi terlalu tipis untuk memudahkannya bergulat dengan dinosaurus. Sebaliknya, para peneliti menyatakan reptil kuno ini kemungkinan ahli menangkap ikan karena memiliki rahang tipis. Fosil yang ditemukan menunjukkan kepala Shieldcroc tidak hanya datar, tapi juga panjang, mencapai 1,5 meter. Panjang tubuhnya dari ujung kepala hingga ekor mencapai 9 meter. "Para peneliti memperkirakan ukuran tubuh Shieldcroc berdasarkan ukuran tengkoraknya."

ShildCroc diperkirakan hidup 99 juta tahun yang lalu. Berdasarkan hasil perbandingan dengan buaya masa kini-meliputi buaya, kadal, dan aligator-ilmuwan memperkirakan bahwa lapisan yang dimiliki ShieldCroc berfumgsi membantu mengontrol temperatur badan dan berkomunikasi dengan individu sejenis lainnya. Fitur hampir serupa juga dimiliki beberapa buaya modern. Misalnya, buaya Kuba memiliki tanduk di sisi kepalanya, yang pada jantan berfungsi untuk menarik perhatian betina sekaligus mengusir pejantan lainnya. Meski begitu, diketahui bahwa lapisan seperti pada ShieldCroc merupakan satu satunya yang pernah ditemukan.

BAB III

PENUTUP

A.        KESIMPULAN

1.      Buaya adalah reptil bertubuh besar yang hidup di air. Secara ilmiah, buaya meliputi seluruh spesies anggota suku Crocodylidae.

2.      Para leluhur buaya awal diidentifikasi adalah makhluk yang telah diberi nama yang tidak biasa Brasiliensis Barbarenasuchus

3.      Jenis-jenis buaya yang hidup dizaman purba diantaranya :

a.       BoarCroc (Kaprosuchus saharicus)

b.      RatCroc (Araripesuchus rattoides)

c.       PancakeCroc (Laganosuchus thaumastos)

d.      DuckCroc (Anatosuchus minor)

e.       DogCroc (Araripesuchus wegeneri)

f.        SuperCroc (Sarcosuchus imperator)

g.       Deinosuchus rugosus

4.      Perbedaan buaya purba dengan buaya masa kini diantaranya yaitu terletak pada ukurannya, pada buaya purba terdapat struktur melingkar menyerupai perisai bagian atas kepala dan bentuk moncong hidung yang berbeda. Struktur ini tidak pernah terlihat sebelumnya di buaya modern.

B. SARAN

Diharapkan mahasiswa bisa mencari referensi lain untuk lebih memperluas pengetahuan tentang evolusi buaya.

DAFTAR PUSTAKA

http://aimarusciencemania.wordpress.com/2012/04/14/makalah-evolusi-perbedaan-ras-pada-manusia/

http://azmara-chan.blogspot.com/2012/01/7-jenis-buaya-yang-hidup-di-jaman-purba.html

http://bennyshukaku.blogspot.com/2012/04/7-jenis-buaya-yang-hidup-di-jaman-purba.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Buaya

http://id.wikipedia.org/wiki/Evolusi

http://gurungeblog.wordpress.com/2009/01/05/evolusi-makhluk-hidup/

http://motomorross.blogspot.com/2011/01/3-fosil-buaya-purba-spesies-baru-dari.html

http://nationalgeographic.co.id/berita/2010/12/spesies-baru-buaya-purba-ditemukan

http://reksaur.blogspot.com/2008/12/mata-rantai-evolusi-buaya-ditemukan-di.html

http://up2det-blog.blogspot.com/2012/05/buaya-purba-dari-maroko-sepanjang-11.html

http://www.kaskus.us/showthread.php?t=8673567

http://www.satwaunik.com/informasi-umum/1706/

http://zonaikankita.blogspot.com/2012/03/jenis-jenis-buaya.html

www.tempo.co/read/.../Beda-Buaya-Purba-dan-Buaya-Masa-Kini

Read More

evolusi bakteri

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Mitokondria adalah satu organel sel yang berfungsi melakukan oksidasi. Energi yang dihasilkan dari hasil oksidasi tersebut digunakan untuk mensintesis ATP. Jumlah mitokondria dalam sebuah sel tergantung pada kebutuhannya akan energi. Mitokondria umumnya berbentuk lonjong. Mitokondria umumnya berbentuk lonjong tetapi sebenarnya bentuk eksternal mitokondria bervariasi. Organel tersebut seringkali ditemukan sebagai jaringan retikular. Meskipun demikian, organisasi struktur internalnya sangat terkonsevasi. Membran luar mitokondria halus sedangkan membran dalamnya sangat berlekuk-lekuk. Kompartemen dalam mitokonria mengandung substansi berupa gel yang kadar airnya kurang dari 50%, disebut matriks. Enzim-enzim terlarut untuk metabolisme oksidatif terdapat dalam konsentrasi tinggi pada matriks.

Membran luar berpori-pori sehingga dapat dilewati oleh banyak molekul. Sementara membran dalam sangat impermeabel dan memiliki banyak protein transpor spesifik yang menyebabkan molekul-molekul tertentu dapat keluar dari atau memasuki  matriks mitokondria. Impermeabilitas terkontrol dari membran dalam mitokondria menyebabkan adanya gradien ionik antara pada membran tersebut serta menghasilkan kompartementalisasi fungsi-fungsi metabolik sitosol dan mitokondria. Lekukan-lekukan di membran dalam, disebut krista, meningkatkan permukaan membran dalam. Permukaan dalam krista mengandung banyak sekali protein dan enzim yang diperlukan untuk fosforilasi oksidatif.

Mitokondria merupakan suatu organel khas yang memiliki sejumlah ciri yang tak dimiliki organel lainnya. Mitokondria memiliki materi genetiknya sendiri, meskipun sebagian besar informasi genetik bagi biogenesis dan fungsi mitokondria justru terletak di genom nukeus. Selain itu, mitokondria mengimpor protein-protein yang dispesifikasi oleh DNA dari nukleus, dan dalam beberapa kasus mengimpor pula RNA-RNA kecil, misalnya tRNA. Ciri-ciri yang dimiliki mitokondria ternyata mirip dengan sejumlah bakteri, dan hal itu menjadi bagian dari pemecahan terhadap pertanyaan mengenai asal-usul mitokondria.

B.     Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam makalah ini adalah:

1.      Bagaimana teori endosimbiosis menjelaskan evolusi pada mitokondria dan kloroplas?

2.      Bagaimana tipe-tipe dasar mitokondria?

C.    Tujuan  

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka tujuan penulisan makalah ini adalah:

1.      Untuk mengetahui teori endosimbiosis menjelaskan evolusi pada mitokondria dan kloroplas.

2.      Untuk mengetahui tipe-tipe dasar mitokondria.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Teori Endosimbiosis

 Lynn Margulis, seorang ahli mikrobiologi adalah orang yang pertama mencetuskan hipotesis endosimbiosis untuk menjelaskan asal-usul mitokondria. Saat ini, hipotesis itu telah diterima sebagai fakta dalam dunia sains, meskipun masih banyak aspek yang perlu diteliti mengenainya. Oleh karena itu, hipotesis tersebut telah dapat disebut sebagai teori. Pada dasarnya, teori endosimbiosis menyatakan bahwa organel-organel utama eukariota, yaitu mitokondria dan kloroplas, berasal dari simbion-simbion bakteri yang telah mengalami spesialisasi melalui koevolusi dengan sel inangnya. Hal itu dibuktikan oleh penelitian rRNA dan data-data molekular lainnya. Teori itu menjelaskan asal-usul mitokondria sebagai berikut: Beberapa sel purba dapat mengingesti (menelan) partikel-partikel makanan melalui invaginasi (pelekukan ke dalam) endositik dari membran plasmanya. Barangkali ada setidaknya sebuah sel  pencari makan berukuran besar dan mampu berfermentasi yang telah menelan satu atau lebih bakteri respirasi kecil, namun tidak dapat mencernanya. Endosimbion tersebut dapat bertahan hidup pada lingkungan yang kaya akan nutrisi dan dapat bersembunya dari sel predator. Sebaliknya, sel-sel inang pencari makan mendapatkan keuntungan energi dari respirasi oksidatif melebihi sel fermentasi. Keuntungan-keuntungan komplementer tersebut kemudian berevolusi menjadi sebuah hubungan simbiosis sampai kepada suatu titik dimana salah satu entitas lainnya. Proses penggabungan sel inang dan endosimbion-endosimbionnya tersebut diduga telah memunculkan mitokondria pada sel-sel eukariotik modem setidaknya 1,5 miliar tahun yang lalu.

Teori endosimbiosis pun dapat digunakan untuk menjelaskan berbagai ciri yang dimiliki mitokondria, seperti yang diuraikan oleh Madigan at all (2000: 98-99) dan Stansfield dkk  (2003: 155):

1.      Mitokondria (dan juga kloroplas) mempunyai ukuran yang kira-kira mirip dengan bakteri.

2.      Genomnya terdapat di dalam sebuah molekul sirkuler kovalen tertutup tunggal tanpa histon seperti pada bakteri.

3.      Kedua molekul tersebut bereproduksi secara aseksual melalui pertumbuhan dan pembelahan organel yang menyerupai pembelahan biner. Sintesis mitkondria berlangsung secara otonom terhadap  nukleus dan sel, sehingga dalam satu sel dapat ditemukan banyak mitokondria.

4.      Mitokondria dan kloroplas memiliki ribosom sendiri. Ribosom yang terdapat pada kedua organel tersebut mempunyai bentuk dan ukuran yang serupa dengan bakteri. Ribosom, mitokondria, kloroplas, maupun prokariota berukuran 70S. Ribosom 70S merupakan ciri khas prokariota.

5.      Sintesis protein pada mitokondria dan kloroplas dihambat oleh berbagai antibiotik  yang menginaktivasi ribosom bakteri, namun hanya mempunyai efek yang kecil  pada ribosom sitoplasma eukariotik. Antibiotik-antibiotik tersebut bekerja dengan cara mengganggu fungsi ribosom 70S dan sintesis protein mitokondria kloroplas.

6.      Polipeptida yang baru dibentuk pada bakteri, mitokondria, dan kloroplas mempunyai N-formilmetionin pada ujung aminonya.

7.      Genom mitokondria dan kloroplas mengkodekan molekul tRNA dan rRNA bagi sistem-sistem sintesis protein sendiri.

8.      Kedua organel tersebut mempunyai membran ganda. Membran dalamnya menyerupai membranplasma endosimbion nenek moyang; sedangkan membran luarnya merepresentasikan membranplasma nenek moyang sel inang pencari makannya.  

Berkat perkembangan perkembangan yang pesat dari teknik-teknik biologi molekuler selama dua dasawarsa terakhir, para peneliti mampu melakukan sequencing terhadap gen-gen mitokondria yang digunakan untuk menelusuri evolusi mitokondria. Mitokondria sendiri digunakan untuk menelusuri evolusi organisme-organisme lain.

Sesuai dengan teori endosimbiosis, mitokondria telah kehilangan sebagian gennya dalam adaptasi bersamanya dengan sel inang. Proses adaptasi tersebut melibatkan transfer kebanyakan gen-gen pada bakteri endosimbion ke dalam nukleus sel inang. Proses transfer itu merupakan proses evolusioner yang terus berlangsung karena beberapa penelitian menunjukkan dalam masa yang relatif baru telah terjadi transfer informasi genetik pada beberapa jenis tumbuhan  dari mitokondria ke genom nukleus, termasuk gen-gen rantai respiratoris dan gen-gen protein ribosomal yang penting. Oleh karena itulah mitokondria hingga saat ini telah bergantung pada nukleus untuk memenuhi sebagian kebutuhannya. Meski demikian, kebanyakan molekul yang bermuatan negatif, termasuk diantaranya mRNA, tRNA, rRNA, dan beberapa protein, yang tidak dapat melewati membran dari organel harus tetap dikode oleh organel itu sendiri.

Akan tetapi, meskipun amat mirip dengan bakteri, mitokondria tidak memiliki flagela, silia, atau pun struktur-struktur lain yang diasosiasikan dengan motilitas bakteri. Selama bertahun-tahun, mekanisme pergerakan, distribusi dan tingkah laku mitokondria belum dapat dipahami. Hal tersebut  perlu dipelajari lebih mendalam untuk memahami cara distribusi dan pewarisan mitokondria.

2.2. Dua Tipe Dasar Mitokondria

Berdasarkan data yang dikumpulkan dalam database informasi genetik mitokondria, mitokondria kini dapat dibedakan menjadi dua tipe dasar, yaitu ancestral  dan turunan (derived). Genom mitokondria yang memiliki sisa-sisa yang jelas dari nenek moyang eubakterianya. Pola ancestral tersebut dicirikan oleh:

1.      Keberadaan banyak gen yang tidak ditemukan pada DNA mitokondria (mt DNA) hewan;

2.      Gen-gen rRNA yang menyandikan rRNA 23S, 16S, dan 5S seperti yang dimiliki eubakteria;

3.      Set gen-gen tRNA yang lengkap atau hampir lengkap;

4.      Pengemasan informasi genetik secara ketat dalam genom yang sebagian besarnya hanya terdiri dari sekuens penyandi, tanpa ada intron ataupun jika hanya sedikit;

5.      Kluser-kluster gen yang mirip dengan dimiliki eubakteria;

6.      Suatu sandi genetik standar (universal).

Sementara, genom-genom mitokondria turunan adalah yang telah dimiliki perbedaan radikal dari pola ancestral tersebut, dengan hanya sedikit atau bahkan tiada sifat-sifat primitif yang tersisa. Selain itu, divergensi strukturalnya juga biasanya diiringi oleh mengerutnya ukuran keseluruhan genom. Yang tergolong ke dalam genom mitokondria turunan adalah mtDNA yang dimiliki hewan dan sebagian besar fungi, beitu pula halnya dengan mtDNA sejumlah alga hijau semisal Chlamidomonas dan apikompleksa semisal plasmodium. Evolusi dari genom-genom mitokondria turunan itu. Ditandai oleh beberapa hal, yaitu:

1.      Hilangnya gen secara ekstensif (baik gen-gen penyandi protein maupun tRNA);

2.      Divergensi mencolok dalam hal struktur DNA ribosom dan rRNA;

3.      Laju divergensi sekuens yang amat cepat (baik dalam gen-gen penyandi protein maupun tRNA);

4.      Strategi penggunaan kodon yang amat melenceng dari sandi standar (universal) pada gen-gen protein, bahkan ada yang melibatkan eliminasi kodon-kodon tertentu secara keseluruhan;

5.      Adanya penyandian kodon-kodon nonstandar, misalnya saja kodon UAA yang merupakan kodon stop

Sekuens-sekuens gen mitokondria yang telah diperoleh memungkinkan para peneliti melacak garis keturunan evolusioner mitokondria ke satu nenek moyang tunggal yang berkerabat dengan α proteobacteria. Saat ini, yang dianggap sebagai kerabat terdekat mitokondria yang telah diketahui adalah anggota-anggota dari sub divisi  rickettsial dari α proteobacteria. Sub divisi mencakup sejumlah genera, antara lain Rickettsia, Anaplasma, dan Ehrlichia. Sejauh ini bukti-bukti filogenetik yang diperoleh baik dari RNA SSU (16S) maupun protein mendukung pandangan bahwa semua genom mitokondria merupakan keturunan dari satu nenek moyang bersama protomitokondria. Dengan kata lain, genom mitokondria bersifat monofiletik yang berarti mitokondria hanya muncul sekali dalam garis evolusi lebih lanjut menjadi berbagai jenis mitokondria yang kita kenal sekarang.

Gambar 2.1. Filogenetic tree yang menunjukkan kekerabatan mahluk hidup.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Berdasarkan tujuan dan pembahasan maka dapat ditarik kesimpulan:

1.      Organel-organel utama eukariota, yaitu mitokondria dan kloroplas, berasal dari simbion-simbion bakteri yang telah mengalami spesialisasi melalui koevolusi dengan sel inangnya.

2.      Mitokondria dapat dibedakan menjadi dua tipe dasar, yaitu ancestral  dan turunan (derived).

DAFTAR PUSTAKA

http://zakaunrais.blogspot.com/2012/11/evolusimitokondria.html. Diakses pada tanggal 10 Desember 2012.

http://id.shvoong.com/exact-sciences/biology/2161838-asal-dan-evolusi-awal. Diakses pada tanggal 10 Desember 2012

http://achamad.staff.ipb.ac.id/2011/11/23/teori-endosimbiosis-serial-dalam-evolusi-eukariota. Diakses pada tanggal 10 Desember 2012

http://library.um.ac.id/majalah/new-majalah/detail.php/detail-10247.php. Diakses pada tanggal 10 Desember 2012

http://wong168.wordpress.com/2012/05/17/dna-mitokondria. Diakses pada tanggal 10 Desember 2012

http://id.wikipedia.org/wiki/Mitokondria. Diakses pada tanggal 10 Desember 2012

http://www.google.co.id/#hl=id&gs_nf=3&gs_rn=0&gs_ri=hp&pq=evolusi%20bateri&cp=34&gs_id=wm&xhr=t&q=evolusi+bateri+menjadi+mitokondria&pf=p&tbo=d&sclient=psy-ab&oq=evolusi+bateri+menjadi+mitokondria&gs. Diakses pada tanggal 10 Desember 2012

Read More