Matematika & IAD BAB 3 Kehidupan di Bumi

Asal Mula Kehidupan dibumi 

Asal Mula Kehidupan di Bumi

          Kita tentu telah memahami bahwa bumi kita ini dahulu kala terbentuk dalam keadaan sangat panas dan pijar. Secara perlahan-lahan bumi mengadakan kondensasi atau menjadi lebih dingin sehingga pada suatu saat terbentuklah kerak atau kulit bumi. Yang berbentuk cair membentuk samudra atau hidrosfer, yang berbentuk gas disebut atmosfer dan yang berbentuk padat disebut litosfer. Pada saat ini kulit bumi tersebut dihuni oleh berbagai jenis makhluk hidup yang beraneka ragam. Lapisan bumi yang dihuni oleh berbagai makhluk hidup itu kita sebut biosfer. Maka pertanyaan yang timbul adalah dari mana dan kapankah makhluk-makhluk hidup itu datang atau timbul di bumi kita ini? bagaimana pula ia dapat menjadi begitu banyak dan beraneka ragam? Bahkan pertanyaan sampai kepada asal-usul manusia, benarkah manusia berasal dari monyet? Marilah kita kaji bagaimana pandangan ilmu pengetahuan alam atas masalah tersebut di atas.
a. Kapan mulai ada kehidupan di bumi?
          Seperti telah di uraikan , umur dari suatu batuan ditentukan dengan cara analisis perbandingan   zat radioaktif dengan zat hasil luruhannya. Dengan metode tersebut dapat diperkirakan bahwa bumi telah membentuk batuan sejak 5 ribu juta tahun yang lalu. Dari penelitian berbagai batuan ternyata terdapat batuan yang berumur 3,5 ribu juta tahun yang menunjukan tanda-tanda sisa kehidupan atau fosil. Ini berarti pada saat itu telah ada kehidupan di bumi.
b. Dari mana asal mula kehidupan di bumi?
          Ada berbagai pendapat berupa hipotesis ataupun teori untuk menjawab pertanyaan tersebut .
1. Generatio Spontanea
          Sebelum abad 17 orang menganggap bahwa makhluk hidup itu terbentuk secara spontan atau terbentuk dengan sendirinya.
Contoh : Ulat timbul dengan sendirinya dari bangkai tikus, cacing timbul dengan sendirinya dari dalam lumpur, dari gudang padi, ternyata munculah tikus.
          Faham ini disebut juga abiogenesis makhluk hidup dapat terbentuk dari bukan makhluk hidup, misalnya dari lumpur timbul cacing. faham ini antara lain dipelopori oleh Aristoteles.
2. Cosmoza
          Ada pendapat bahwa makhluk hidup di bumi ini asal usulnya dari luar bumi, mungkin dari planet lain. Benda hidup yang datang itu mungkin berbentuk spora yang aktif jatuh ke bumi lalu berkembang biak. Pendapat atau hipotesis ini terlalu lemah karena tidak didukung oleh fakta-fakta dan juga tidak menjawab asal mula kehidupan itu sendiri.
3. Omne Vivum Ex Ovo
          Fransisco Redi (1626-1697) ahli biologi bangsa Italia dapat membuktikan bahwa ulat pada bangkai tikus berasal dari telur lalat yang meletakan telurnya dengan sengaja di situ.        Dari berbagai percobaannya yang serupa ia memperoleh kesimpulan yang serupa yaitu bahwa asal mula kehidupan itu adalah telur atau omne vivum ex ovo.

4. Omne Ovo Ex Vivo
          Lazzaro Spallanzani (1729 - 1799) juga ahli bangsa Italia dengan percobaannya terhadap kaldu, membuktikan bahwa jasad renik atau mikroorganisme yang mencemari kaldu dapat membusukkan kaldu itu. Bila kaldu ditutup rapat setelah mendidih maka tidak terjadi pembusukan. Ia mengambil kesimpulan bahwa untuk adanya telur harus ada jasad hidup terlebih dahulu. Maka muncullah teorinya omne ovo ex vivo atau telur itu berasal dari makhluk hidup.
5. Omne Vivum Ex Vivo
          Louis Pasteur (1822-1895) sarjana kimia Perancis melanjutkan percobaan Spallanzani dengan percobaan berbagai mikroorganisme. akhirnya ia berkesimpulan bahwa harus ada kehidupan sebelumnya, agar tumbuh kehidupan yang baru atau disebut omne vivum ex vivo. Teori ini disebut juga teori Biogenesis dengan konsep dasar bahwa yang hidup itu tentu berasal dari yang hidup juga. Dengan teori biogenesis ini maka teori abiogenesis ditinggalkan orang. Akan tetapi dengan demikian asal mula kehidupan mulai kembali menjadi masalah yang belum terungkap, namun hampir semua para ahli sependapat bahwa asal mula kehidupan itu timbul di bumi kita ini, bukan dari angkasa luar.
6. Teori Urey
          Harold Urey (1893) seorang ahli kimia dari Amerika Serikat mengemukakan bahwa atmosfer bumi pada awal mulanya kaya akan gas-gas metana (CH4), amoniak (NH3), hidrogen (H2) dan air (H2O). Zat-zat itu merupakan unsur-unsur penting yang terdapat dalam tubuh makhluk hidup. Diduga karena adanya energi dari aliran listrik halilintar dan radiasi sianr kosmos unsur-unsur itu mengadakan reaksi-reaksi kimia membentuk zat-zat hidup. Zat hidup yang mula-mula terbentuk kira-kira sama dengan keadaan virus yang kita kenal sekarang. Zat itu berjuta-juta tahun berkembang menjadi berbagai jenis organisme.

Perkembangbiakan secara Seksual dan Aseksual

Reproduksi Seksual (Generatif)

          Reproduksi biologis atau reproduksi seksual dalah suatu proses biologis penggunaan seks secara rutin dimana individu organisme baru diproduksi.

          Reproduksi adalah cara dasar mempertahankan diri yang dilakukan oleh semua bentuk kehidupan; setiap individu organisme ada sebagai hasil dari suatu proses reproduksi oleh pendahulunya. Cara reproduksi secara umum dibagi menjadi dua jenis: seksual dan aseksual.

          Dalam reproduksi aseksual, suatu individu dapat melakukan reproduksi tanpa keterlibatan individu lain dari spesies yang sama. Pembelahan sel bakteri menjadi dua sel anak adalah contoh dari reproduksi aseksual. Walaupun demikian, reproduksi aseksual tidak dibatasi kepada organisme bersel satu. Kebanyakan tumbuhan juga memiliki kemampuan untuk melakukan reproduksi aseksual.

          Reproduksi seksual membutuhkan keterlibatan dua individu, biasanya dari jenis kelamin yang berbeda. Reproduksi manusia normal adalah contoh umum reproduksi seksual. Secara umum, organisme yang lebih kompleks melakukan reproduksi secara seksual, sedangkan organisme yang lebih sederhana, biasanya satu sel, bereproduksi secara aseksual.

          Pada reproduksi seksual/generatif terjadi persatuan dua macam gamet dari dua individu yang berbeda jenis kelaminnya, sehingga terjadi percampuran materi genetik yang memungkinkan terbentuknya individu baru dengan sifat baru.

          Pada organisme tingkat tinggi mempunyai dua macam gamet, gamet jantan atau spermatozoa dan gamet betina atau sel telur, kedua macam gamet tersebut dapat dibedakan baik dari bentuk, ukuran dan kelakuannya, kondisi gamet yang demikian disebut heterogamet.

          Peleburan dua macam gamet tersebut disebut singami. Peristiwa singami didahului dengan peristiwa fertilisasi (pembuahan) yaitu pertemuan sperma dengan sel telur.

          Pada organiseme sederhana tidak dapat dibedakan gamet jantan dan gamet betina karena keduanya sama, dan disebut isogamet. Bila salah satu lebih besar dari lainnya disebut anisogamet.

Reproduksi Aseksual ( Vegetatif )

          Reproduksi Vegetatif adalah cara reproduksi makhluk hidup secara aseksual (tanpa adanya peleburan sel kelamin jantan dan betina). Reproduksi Vegetatif bisa terjadi secara alami maupun buatan.

Vegetatif Alami

          Vegetatif Alami adalah reproduksi aseksual yang terjadi tanpa campur tangan pihak lain seperti manusia.

Pada tumbuhan

·    Umbi batang. Contoh: ubi jalar, kentang

·    Umbi lapis. Contoh: bawang merah, bawang putih

·    Umbi akar. Contoh: wortel, singkong

·    Geragih atau stolon. Contoh: arbei, stroberi

·    Rizoma. Contoh: lengkuas, jahe

·    Tunas. Contoh: kelapa

·    Tunas adventif. Contoh: cocor bebek

Pada hewan

·    Tunas. Contoh: Hydra, Ubur-ubur, Porifera

·    Fragmentasi. Contoh: Planaria, mawar laut

·    Membelah diri. Contoh: Amoeba

·    Parthenogenesis. Contoh: serangga seperti lebah, kutu daun

Vegetatif Buatan

          Vegetatif Buatan adalah reproduksi aseksual yang terjadi karena bantuan pihak lain seperti manusia.

·    Stek

·    Cangkok

·    Okulasi

·    Enten

·    Merunduk

·    Kloning

          Individu baru (keturunannya) yang terbentuk mempunyai ciri dan sifat yang sama dengan induknya. Individu-individu sejenis yang terbentuk secara reproduksi aseksual dikatakan termasuk dalam satu klon, sehingga anggota dari satu klon mempunyai susunan genetik yang sama.

Reproduksi aseksual dapat dibagi atas lima jenis, yaitu :

1. Fisi
2. Pembentukan spora
3. Pembentukan tunas
4. Fragmentasi
5. Propagasi vegetatif

Fisi Fisi terjadi pada organisme bersel satu. Pada proses fisi individu terbelah menjadi dua bagian yang sama. Contoh : - Pada pembelahan sel bakteri. - Pada Plasmodum, reproduksi dengan fisi berganda, yaitu inti sel membelah berulang kali dan kemudian setiap anak inti dikelilingi sitoplasma. Proses ini disebut skizogoni, sel yang mengalami skizogoni disebut skizon.
2.	Pembentukan spora Dibentuk di dalam tubuh induknya dengan cara pembelahan sel. Bila kondisi lingkungan baik, maka spora akan berkecambah dan tumbuh menjadi individu baru, spora dihasilkan oleh jamur, lumut, paku, sporozoa (salah satu kelas protozoa) dan kadang-kadang juga dihasilkan oleh bakteri.
3.	Pembentukan tunas Organisme tertentu dapat membentuk tunas, berupa tonjolan kecil yang akan berkembang dan kemudian mempunyai bentuk seperti induknya dengan ukuran kecil. Kemudian tunas ini akan lepas dari induknya dan dapat hidup sebagai individu baru. Pembentukan tunas merupakan ciri khas sel ragi dan Hydra (sejenis Coelenterata).
4.	Fragmentasi Kadang-kadang satu organisme patah menjadi dua bagian atau lebih, kemudian setiap bagian akan tumbuh menjadi individu baru yang sama seperti induknya. Peristiwa fragmentasi bergantung pada kemampuan regenerasi yaitu kemampuan memperbaiki jaringan atau organ yang telah hilang. Fragmentasi terjadi antara lain pada hewan spons (Porifera), cacing pipih, algae berbentuk benang.
5.	Propagasi vegetatif Istilah propagasi vegetatif diberikan untuk reproduksi vegetatif/tumbuhan berbiji. Pada proses propagasi bila bagian tubuh tanaman terpisah maka bagian tersebut akan berkembang menjadi satu/lebih tanaman baru. Propagasi vegetatif alamiah dapat terjadi dengan menggunakan organ-organ sebagai berikut : a. Stolon Stolon adalah batang yang menjalar di atas tanah. Di sepanjang stolon dapat tumbuh tunas adventisia (liar), dan masing-masing tunas ini dapat menjadi anakan tanaman. Contoh: pada rumput teki, rumput gajah dan strawberi. b. Akar tinggal atau rizom Rizom adalah batang yang menjalar di bawah tanah, dapat berumbi untuk menyimpan makanan maupun tak berumbi. Ciri rizom adalah adanya daun yang mirip sisik, tunas, ruas dan antar ruas. Rizom terdapat pada bambu, dahlia, bunga iris, beberapa jenis rumput, kunyit, lengkuas, jahe dan kencur. c. Tunas yang tumbuh di sekitar pangkal batang Tunas ini membentuk numpun, misalnya: pohon pisang, pohon pinang dan pohon bambu. d. Tunas liar Tunas liar terjadi pada tumbuhan yang daunnya memiliki bagian meristem yang dapat menyebabkan terbentuknya tunas-tunas baru di pinggir daun. Contoh: tunas cocor bebek (Kalanchoe pinnata) dan begonia. e. Umbi lapis Umbi lapis adalah batang pendek yang berada di bawah tanah. Umbi lapis diselubungi oleh sisik-sisik yang mirip kertas. Contoh: tumbuhan lili, tulip dan bawang. f. Umbi batang Umbi batang adalah batang yang tumbuh di bawah tanah, digunakan sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan sehingga bentuknya membesar. Pada umbi terdapat mata tunas – mata tunas yang akan berkembang menjadi tanaman baru. Contoh: kentang dan Caladium.

          Kita mengenal tiga jenis reproduski sel, yaitu Amitosis, Mitosis dan Meiosis (pembelahan reduksi). Amitosis adalah reproduksi sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan cara ini banyak dijumpai pada sel-sel yang bersifat prokariotik, misalnya pada bakteri, ganggang biru.

          MITOSIS adalah cara reproduksi sel dimana sel membelah melalui tahap-tahap yang teratur, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya terdapat masa istirahat sel yang dinarnakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel). Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan-bahan inti.

PEMBELAHAN MITOSIS

          Pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan yang jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel induknya, pembelahan mitosis terjadi pada sel somatic (sel penyusun tubuh).         

          Sel – sel tersebut juga memiliki kemampuan yang berbeda – beda dalam melakukan pembelahannya, ada sel – sel yang mampu melakukan pembelahan secara cepat, ada yang lambat dan ada juga yang tidak mengalami pembelahan sama sekalisetelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya sel – sel germinatikum kulit mampu melakukan pembelahan yang sangat cepat untuk menggantikan sel – sel kulit yang rusak atau mati. Akan tetapi sel – sel yang ada pada organ hati melakukan pembelahan dalam waktu tahunan, atau sel – sel saraf pada jaringan saraf yang sama sekali tidak tidak mampu melakukan pembelahan setelah usia tertentu. Sementara itu beberapa jenis bakteri mampu melakukan pembelahan hanya dalam hitungan jam, sehingga haya dalam waktu beberapa jam saja dapat dihasilkan ribuan, bahkan jutaan sel bakteri. Sama dnegan bakteri, protozoa bersel tunggal mampu melakukan pembelahan hanya dalam waktu singkat, misalkan amoeba, paramecium, didinium, dan euglena.

          Pada sel – sel organisme multiseluler, proses pembelahan sel memiliki tahap – tahap tertentu yang disebut siklus sel. Sel – sel tubuh yang aktif melakukan pembelahan memiliki siklus sel yang lengkap. Siklus sel tersebut dibedakan menjadi dua fase(tahap ) utama, yaitu interfase dan mitosis. Interfase terdiri atas 3 fase yaitu fase G, ( growth atau gap), fase S (synthesis), fase G2(growth atau Gap2).

          Pembelahan mitosis dibedakan atas dua fase, yaitu kariokinesis dan sitokinesis, kariokinesis adalah proses pembagian materi inti yang terdiri dari beberapa fase, yaitu Profase, Metafase, dan Telofase. Sedangkan sitokinesis adalah proses pembagian sitoplasma kepada dua sel anak hasil pembelahan.

1. Kariokinesis

          Kariokinesis selama mitosis menunjukkan cirri yang berbeda – beda pada tiap fasenya. Beberapa aspek yang dapat dipelajari selama proses pembagian materi inti berlangsung adalah berubah – ubah pada struktur kromosom,membran inti, mikro tubulus dan sentriol. Cirri dari tiap fase pada kariokinesis adalah:

a) Profase

          Benang – benang kromatin berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap kromosom membelah menjadi kromatid dengan satu sentromer.

Dinding inti (nucleus) dan anak inti (nucleolus) menghilang.

          Pasangan sentriol yang terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan.

          Serat – serat gelendong atau benang – benang spindle terbentuk diantara kedua kutub pembelahan.

b) Metafase

          Setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida menuju ketengah sel dan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang ekuator), dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer atau kinetokor.

c) Anaphase

          Sentromer dari setiap kromosom membelah menjadi dua dengan masing – masing satu kromatida. Kemudian setiap kromatida berpisah dengan pasangannya dan menuju kekutub yang berlawanan. Pada akhir nanfase, semua kroatida sampai pada kutub masing – masing.

d) Telofase

Pada telofase terjadi peristiwa berikut:

1. Kromatida yang berada jpada kutub berubah menjasadi benang – benangkromatin kembali.

2. Terbentuk kembali dinding inti dan nucleolus membentuk dua inti baru.

3. Serat – serat gelendong menghilang.

4. Terjadi pembelahan sitoplasma (sitokenesis) menjadi dua bagian, dan terbentuk membrane sel pemisah ditengah bidang pembelahan. Akhirnya , terbentuk dua sel anak yang mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan kromosom induknya.

Hasil mitosis:

1. Satu Sel induk yang diploid (2n) menjadi 2 sel anakan yang masing – masing diploid.
2.Jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah kromosom sel induknya.

2 Sitokinesis

Selama sitokinesis berlangsung, sitoplasma sel hewan dibagi menjadi dua melalui terbentuknya cincin kontraktil yang terbentuk oleh aktin dan miosin pada bagian tengah sel. Cincin kontraktil ini menyebabkan terbentuknya alur pembelahan yang akhirnya akan menghasilkan dua sel anak. Masing – masing sel anak yang terbentuk ini mengandung inti sel, beserta organel – organel selnya. Pada tumbuhan, sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah ditengah – tengah sel. Tahap sitokinesis ini biasanya dimasukkan dalam tahap telofase.

Keterangan:
(a) Sitokinesis pada hewan
(b) Sitokinesis pada tumbuhan

          Meiosis (Pembelahan Reduksi) adalah reproduksi sel melalui tahap-tahap pembelahan seperti pada mitosis, tetapi dalam prosesnya terjadi pengurangan (reduksi) jumlah kromosom.

          Meiosis terbagi menjadi due tahap besar yaitu Meiosis I dan Meiosis II Baik meiosis I maupun meiosis II terbagi lagi menjadi tahap-tahap seperti pada mitosis. Secara lengkap pembagian tahap pada pembelahan reduksi adalah sebagai berikut :

          Berbeda dengan pembelahan mitosis, pada pembelahan meiosis antara telofase I dengan profase II tidak terdapat fase istirahat (interface). Setelah selesai telofase II dan akan dilanjutkan ke profase I barulah terdapat fase istirahat atau interface.

PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSIS

Aspek yang dibedakan	Mitosis	Meiosis
Tujuan	Untuk pertumbuhan	Sifat mempertahan-kan diploid
Hasil pembelahan	2 sel anak	4 sel anak
Sifat sel anak	diploid (2n)	haploid (n)
Tempat terjadinya	sel somatis	sel gonad

          Pada hewan dikenal adanya peristiwa meiosis dalam pembentukan gamet, yaitu Oogenesis dan Speatogenesis. Sedangkan pada tumbahan dikenal Makrosporogenesis (Megasporogenesis) dan Mikrosporogenesis.

Geografi Kehidupan

·    Penyebaran Makhluk Hidup

Persebaran Makhluk Hidup
          Faktor-faktor yang menentukan adanya variabilitas geografik makhluk hidup yang menyebar di atas permukaan bumi ini adalah sebagai berikut.
1. Faktor lingkungan, terdiri dari lingkungan abiotik yaitu tanah, air, temperatur dan iklim di tempat itu. Lingkungan biotik adalah lingkungan antara makhluk-makhluk hidup itu sendiri.
2. Faktor sejarah, yang menurut sejarah geografi bumi ini dahulu kala hanya terdiri dari satu benua dan satu samudra. Kemudian retak dan bergeser secara sangat perlahan dan membentuk benua-benua, samudra dan lautan.
3. Faktor hambatan penyebaran. Hambatan itu terdiri antara lain daratan untuk makhluk penghuni lautan yaitu daratan atau benua dan daratan yang menyempit seperti Amerika Tengah (Costa Rica). Bagi makhluk daratan, hambatannya adalah lautan dan selat.
Ketiga faktor tersebut dapat kita sebut sebagai faktor geografik. Di samping faktor geografik masih ada faktor genetik, baik variasi yang dihasilkan dari perkawinan maupun mutasi genetik.
          Geografi tumbuhan, ternyata merupakan variasi pantai tropik menuju kutub yang sama dengan variasi dari pantai tropik ke puncak gunung, yaitu daerah tropis berhutan lebat, subtropis hutannya agak menipis, dan pada daerah beriklim dingin terdapat padang rumput atau hutan cemara dan pakis, serta daerah dekat kutub terdiri dari taiga kemudian tundra dan lumut. Di kutub tak ada tumbuhan.
Geografi hewan, terbagi enam daerah geografik, sebagai berikut.
1. Eropa dan Asia Utara disebut Palaeartic, dihuni antara lain oleh bison dan rusa rein.
2. Afrika dan Arab disebut Ethiophian, dihuni antara lain oleh gajah Afrika, jerapah dan gorila.
3. Australia dan sekitarnya, dihuni antara lain oleh kangguru, koala, wombat.
4. India sampai Indonesia disebut daerah Oriental, dihuni oleh antara lain harimau, gajah India dan kerbau.
5. Daerah Amerika Utara dan sekitarnya disebut Nearctic, dihuni oleh bison dan semacam rusa rein yang disebut Caribau.
6. Daerah Amerika Selatan disebut Neotropical dihuni antara lain oleh tapir dan monyet Howler.

·    Pembagian Wilayah Berdasarkan Iklim

a) Daerah Tropik

         memiliki ciri beriklim panas, matahari bersinar sepanjang tahun, perubahan suhu antara Jahuari hingga Desember sangatlah sedikit, curah hujan sangat tinggi. Terdapat ribuan spesies tumbuhan yang dapat membenntuk suatu hutan tropik dengan ciri-ciri sebagai berikut :

·    Pohon-pohonnya besar dan tinggi, dapat mencapai 20-40 m

·    Cabang pohon panjang dan banyak, membentuk naungan pohon yang luas

·    Di dalam naungan pohon hidup tumbuhan yang menempel (epifit) yang melakukan adaptasi dengan lingkungan kering karena hidup dari air dan curah hujan yang dikandung cabang atau dahan tempat menempel

·    Tanah dibawah naungan hampir tidak pernah mendapatkan sinar matahari. Hal ini menyebabkan tanaman merambat, menjalar ke atas. Misalnya rotan

·    Di lapisan terbawah, hidup lumut dan rumput sebagai makanan hewan kecil.

          Didalam hutan tropis yang lebat, terdapat beraneka ragam binatang, mulai dari bakteri pembusuk dalam tanah, burung, kera, sampai harimau dan binatang besar lainnya. Sedangkan tumbuhan yang hidup dalam tumbuhan ini, memiliki ciri : berukuran kecil, tumbuh ketika hujan turun, berbunga dan berbiji dalam ukuran kecil dan tahan lama, tumbuh pada musim penghujan tahun berikutnya.

 Ciri lingkungan abiotiknya : suhu udara pada siang hari sangat tinggi, sekitar 50oC sedangkan pada malam hari dapat mencapai 0oC. kelembapan udara sangat rendah, penguapan air sangat tinggi, yang berakibat pada tanahnya yang tandus.

b) Daerah Sub-Tropik

          merupakan iklim sedang. Terdapat 4 musim : musim panas, musim gugur, pusim dingin dan musim semi.    Curah hujannya sepanjang tahun, sekitar 75-100cm/tahun. Karena curah hujan yang sedikit, menyebabkan tumbuhnya bermacam-macam rumput. Tanahnya banyak mengandung humus, karena daun dan rumput cepat mati dan membusuk ketika musim gugur.

Ciri Biomanya : Hutannya merupakan hutan luruh, Gugurnya daun merupakan persiapan datangnya musim dingin dan bersemi kembali setelah musim dingin selesai. Pada musim dingin terdapat salju, jumlah tumbuhan jauh lebih sedikit, dan jarak antar pohon tidak rapat dan tidak ada perdu di bawahnya.

c) Daerah Kutub

          Daerah ini, pada musim panas, matahari bersinar lebih dari 12 jam sehari. Pada musim dingin, matahari kurang dari 12 jam sehari. Bioma yang khas di daerah beriklim dingin adalah hutan taiga yang pohonnya terdisi dari satu spesies (homogen). Pohon khasnya adalah konifer, dan hewan yang hidup disekitar hutan taiga seperti moose, beruang hitam, dan marten.

          Di belahan utara, terdapat tundra. Daerah ini mendapat sedikit energi radiasi matahari. perbedaan siang dan malam pada musim panas dan dingin sangatlah besar. Rumput tumbuh menutupi tanah, tumbuhan berbiji tumbuh kerdil. Binatang khas daerah ini adalah rendeer, beruang putih,  musk axen.

Sumber : http://elearning.gunadarma.ac.id

·    Pembagian Wilayah untuk Penyebaran Binatang

Persebaran Hewan di Dunia

BIOGEOGRAFI

          Biogeografi adalah ilmu yang mempelajari tentang persebaran flora dan fauna di permukaan bumi.

PEMBAGIAN DAERAH BIOGEOGRAFI DI DUNIA

          Alfred Russel Wallace pada tahun 1876 membagi wilayah penyebaran hewan menjadi 6 yaitu:

1. Australia

2. Oriental

3. Ethiopia

4. Neotropika

5. Paleartik

6. Neartik

AUSTRALIA

          Meliputi wilayah : Australia, Selandia Baru,Irian, Maluku dan Pulau-pulau di sekitar daerah Samudera Pasifik.

Jenis hewannya antara lain, kanguru, trenggiling, koala, kasuari, cendrawasih dankiwi

ORIENTAL

          Meliputi wilayah :Indonesia bagian barat, Malaysia, Ceylon, Kepulauan Formosa, Filipina

          Jenis hewannya antara lain: harimau, gajah, orang utan, badak bercula satu atau dua, antilop ,tapir.

ETHIOPIA

Meliputi wilayah: Afrika sebelah selatan, Madagaskar, Arabia bagian selatan

          Jenis hewannya antara lain: jerapah, zebra, antilop, badak afrika ,ikan paru-paru ,babon, gorila, simpanse, lemur

NEOTROPIK
          Meliputi wilayah: Meksiko bagian selatan, Amerika bagian tengah, Amerika Selatan
          Jenis hewannya antara lain:trenggiling (Giant anteater), Menjangan, Babi, Antilop, Kuda, tapir

PALEARTIK
Meliputi wilayah: Eurasia, Himalaya, Persia, Afganistan, Afrika, Inggris ,Jepang

Jenis hewannya antara lain: tikus air, Bison ,Kucing kutub.

NEARTIK
Meliputi wilayah : Amerika Utara, Greenland

          Jenis hewannya antara lain: Kalkun, mocking bird, Salamander, Bison, Caribau , muscox

Evolusi

Evolusi ialah proses perubahan yang berlangsung sedikit demi sedikit dan memakan waktu yang lama. Dikenal 2 macam evolusi: 1. Evolusi progresif : evolusi meonju pada kemungkinan dapat bertahan hidup (survive). 2. Evolusi regresif (retrogreslf) : evolusi menuju pada kemungkinan menjadi punah. Teori evolusi merupakan perpaduan antara ide (gagasan) den fakta (kenyataan). Yang dianggap sebagai pencetus ide evolusi ialah Charles Darwin (1809-1892) yang menerbitkan buku mengenai asal mula spesies pada tahun 1859, dengan judul “On the ofiginof species by means of natural selection” atau “The preservation of favored races in the struggle for life”. Alfred Wallace (1823-1913) secara terpisah mengembangkan pemikirannya dan menghasilkan konsepsi yang sama dengan pendapat Charles Darwin. Joseph Hooker, teman Charles Darwin menggabungkan tulisan Alfred Wallace den Charles Darwin. Judul kedua tulisan tersebut menjadi “On the tendency of species to from vafieties and on the perpetuation of vafieties and species by natural means of selection”. Yang dianggap mengilhami Charles Darwin dengan gagasan evolusinya adalah 1. Jean Baptiste Lamarck (ahli biologi Perancis, 1744-1829). Yang idenya mengenai evolusi dituangkan dalam bukunya “Philosophic Zoologique”. Inti isi buku tersebut : 1.1. Alam sekitar/lingkungan (environment) mempunyai pengaruh pada ciri-ciri/sifat-sifat yang diwariskan. 1.2. Ciri-ciri/sifat-sifat yang didapat (auquired characters) akan diwariskan kepada keturunannya. 1.3. Organ yang digunakan akan berkembang, sedan” yang tidak digunakan akan mengalami kemunduran. 2. Sir Charles Lyell (ahli geologi Inggris, 1797-1875). Yang menerbitkan buku mengenai prinsip-prinsip geologi “Principles of Geology” (1830) menyatakan bahwa batuan, pulau-pulau dan benua selalu mengalami perubahan. 3. Thomas Robert Mathus (ahli ekonomi den kependudukan Inggris). Pro dan kontra tentang berbagai pendapat tentang masalah evolusi 1. Lamarck vs Weismann : Weismann (biologiawan Jerman 1834-1912) menentang pendapat Lamarck mengenai diturunkannya sifat-sifat yang diperoleh. Percobaannya : Dia mengawinkan 2 ekor tikus yang dipotong ekornya ternyata keturunannya tetap berekor panjang. Keadaan ini tetap berlangsung meskipun dilakukan sampai 20 generasi. 2. Lamarck vs Darwin : Mereka berbeda pendapat mengenai “munculnya” jerapah berleher panjang. Menurut Lamarck : semula jerapah berleher pendek karena makanan yang berupa daun makin berkurang maka dari generasi ke generasi leher jerapah semakin panjang untuk menjangkau daun yang semakin tinggi letaknya. Menurut Darwin : dalam populasi jerapah ada yang berleher panjang dan berleher pendek. Dalam kompetisi mendapatkan makanan jerapah berleher panjang tetap bertahan hidup jerapah berleher pendek lenyap secara perlahan-lahan. 3. Spesiasi atau terjadinya spesies baru: Ada pendapat spesies baru bisa terjadi dari spesies yang sudah ada karena interaksi antara faktor luar dan faktor dalam. Mekanismenya dapat dijelaskan dengan rumus : F = G + L, F = fenotip, G = genotip, L = lingkungan maka bila F1 Þ F2 Þ F3 Þ F4 Þ F5 Þ ………….. F12, dimana F12 mungkin sudah jauh berbeda dengan F1 sehingga F12 dapat dinyatakan sebagai spesies baru Untuk dapat memahami masalah evolusi, perlu dipahami pengertian-pengertian berikut : A. Pengertian Spesies Populasi-populasi yang masih mungkin mengadakan pertukaran gen dikatakan termasuk dalam satu spesies. Variasi atau perbedaan morfologi fisiologi ataupun kelakuan tidak menjadi alasan dipisahkannya dua populasi menjadi dua spesies yang berbeda. B. lsolasi Reproduksi Barier (hambatan) geografik dapat memungkinkan terjadinya pemisahan dua populasi (allopatric) keadaan ini memungkinkan terjadinya isolasi reproduksi meskipun kedua populasi tersebut berada dalam satu lingkungan kembali (sympatrik). C. Macam-macam Isolasi Intrinsik 1. Mekanisme yang mencegah/menghalangi terjadinya perkawinan: 1.1. Isolasi ekogeografi 1.2. Isolasi habitat 1.3. Isolasi iklim/musim 1.4. Isolasi perilaku 1.5. Isolasi mekanik 2. Mekanisme yang mencegah terjadinya hibrida: 2.1. Isolasi gamet 2.2. Isolasi perkembangan 2.3. Ketidakmampuan hidup suatu hibrida 3. Mekanisme yang mencegah kelangsungan hibrida: 3.1. Kemandulan betina 3.2. Eliminasi hibrida yang bersifat selektif D. Spesiasi Sebagai Akibat Adanya Poliploid Contoh : pada tanaman bunga Oenothera lamarckiana yang mempunyai 14 kromosom, karena adanya peristiwa gagal berpisah (non- disjungtion) terjadi keturunan dengan 28 kromosom yang kemudian diberi nama Oenothera gigas. Kedua Oenothera tersebut dibedakan spesiesnya oleh karena pada persilangan antara keduanya akan menghasilkan keturunan yang triploid dan kemudian ternyata steril. E. Radiasi Adaptif Contoh klasik radiasi adaptif adalah variasi dari burung finch di kepulauan Gallapagos, perbedaannya pada besar dan bentuk paruh, kebiasaan makan dan pada kelakuan yang lain. F. Divergensi, Kepunaban, Konvergensi Peristiwa radiasi adaptif merupakan peristiwa dimana dari satu spesies timbul dua atau beberapa spesies. Kalau dibuat garis keturunannya maka terlihat adanya garis-garis yang menyebar (divergen) oleh sebab itu peristiwa ini disebut divergensi. Banyak sebab-sebab kepunahan, antara lain karena perubahan alam sekitar yang begitu cepat yang tidak dapat diikuti dengan adaptasi/ re-adaptasi makhluk hidup tersebut, juga sebab-sebab biologik, seperti adanya peristiwa kompetisi antara organisme yang mempunyai kebutuhan sama. Konvergensi adalah peristiwa dimana dua makhluk atau lebih menghuni tempat hidup yang sama, tetapi makhluk tersebut memiliki asal-usul yang berbeda, hubungan yang jauh tetapi kemudian karena berada dalam tempat yang sama mempunyai organ-organ yang fungsinya serupa. Petunjuk – Petunjuk Adanya Evolusi 1. Anatomi Perbandingan Dari studi anatomi perbandingan dapat diketabui bahwa alat-alat fungsional pada pelbagai binatang dapat dibedakan menjadi 2, yaitu: a. Homologi alat tubuh yang mempunyai bentuk yang berbeda dan fungsinya berbeda namun kalau diteliti mempunyai bentuk dasar sama. b. Analogi alat-alat tubuh yang mempunyai bentuk dasar yang berbeda namun karena perkembangan evolusi yang konvergen alat-alat tersebut mempunyai fungsi yang sama. 2. Embriolog Perbandingan Embrio hewan bersel banyak mengalarni kesamaan perkembangan embrio, berawal dari zygot Þ blastula Þ gastrula, kemudian mengalami diferensiasi sehingga terbentuk bermacam-macam alat tubuh. Ernest Haeckel, mengatakan tentang adanya peristiwa ulangan ontogeni yang serupa dengan peristiwa filogeninya, dia sebut teori rekapitulasi. Cotoh: adanya rekapitulasi adalah perkembangan terjadinya jantung pada mamalia yang dimulai dengan perkembangan yang menyerupai ikan, selanjutnya menyerupai embrio amfibi, selanjutnya menyerupai perkembangan embrio reptil. 3. Perbandingan Fisiologi Telah diketahui ada kemiripan dalam faal antara pelbagai makhluk mulai dari mikroorganisme sampai manusia, misalnya : • kemiripan dalam kegiatan pernafasan. • pembentukan ATP dan penggunaannya dalam pelbagai proses kehidupan adalah serupa pada hampir semua organisme. 4. Petunjuk-petunjuk Secara Biokimia Digunakan uji presipitin yang pada dasarnya adanya reaksi antara antigen-antibodi. Banyaknya endapan yang terjadi sebagai akibat reaksi tersebut digunakan untuk menentukan jauh-dekatnya hubungan antara organisme yang satu dengan yang lainnya. 5. Petunjuk-petunjuk Peristiwa Domestikasi Menguhah tanaman dan hewan liar menjadi tanaman dan hewan yang dapat dikuasai dan bermanfaat sesuai dengan keinginan manusia adalah akibat dari peristiwa domestikasi. Contoh: penyilangan burung-burung merpati, sehingga dijumpai adanya 150 variasi burung, yang di antaranya begitu berbeda hingga dapat dianggap sebagai spesies berbeda. 6. Petunjuk-petunjuk dari alat tubuh yang tersisa Alat-alat yang tersisa dianggap sebagai bukti adanya proses evolusi, alat-alat ini sudah tidak berguna namun ternyata masih dijumpai. Contoh : Pada manusia : • selaput mata pada sudut mata sebelah dalam • tulang ekor • gigi taring yang runcing 7. Petunjuk-petunjuk Paleontologi Telah diketabui bahwa fosil dapat digunakan sebagai petunjuk adanya evolusi. Contoh : Urutan fosil kuda: dari Eohippus (kuda zaman Eosin) Þ Mesohippus Þ Merychippus Þ Pliohippus Þ Equas (kuda zaman sekarang). A. Pendapat Teilhard de Chardin mengenai proses evolusi Proses evolusi dibedakan menjadi 3 tahap, yaitu: 1. Tahap Geosfer: Tahap ini adalah tahap pra-hidup, tahap perubahan yang terutama menyangkut perubahan tata surya. 2. fahap Biosfer: Kalau ada tahap geosfer yang menjadi masalah adalah adanya “loncatan” dari materi tak hidup menjadi “materi” hidup, maka pada tahap biosfer yang dimasalahkan adalah “loncatan” munculnya manusia. 3. Tahap Nesosfer: Menurut Teilhard, yang penting pada makhluk, hidup dalam hal ini manusia adalah terjadinya evolusi mengenai kesadaran batinnya yang semakin mantap. B. Penetapan Umur Fosil Penetapan umur fosil dapat dilakukan 2 cara: • Cara tidak langsung : yaitu dilakukan dengan mengukur umur lapisan bumi tempat fosil ditemukan. • Cara langsung : yaitu dengan mengukur umur fosil itu sendiri. Beberapa contoh penetapan umur fosil : 1. Berdasarkan peristiwa laju erosi 2. Berdasarkan peristiwa laju sedimentasi 3. Kandungan garam 4. Penentuan umur dengan zat radioaktif C. Evolusi Manusia Fosil subhuman tertua adalah Australophitecus, wujudnya lebih menyerupai kera daripada manusia, kemudian muncul manusia kera dari Jawa, Pitecanthropus erectus yang hidup pada ± 500.000 tahun yang lalu, sudah lebih menyerupai manusia daripada kera, volume otaknya ± 1000 cc, sedang pada gorilla ± 600 cc dan pada manusia modern ± 1500 cc, subhuman yang lain adalah Homo neanderthalensis, makhluk ini hidup pada pertengahan akhir Pleistocene, ± 500.000 sampai 50.000 tahun yang lalu, orang beranggapan bahwa makhluk ini manusia primitif yang pertama. Secara tepat takdapat diketahui kapan manusia modern ini muncul, tetapi mungkin yang tertua adalah tengkorak Swanscombe yang umurnya 300.000 tahun dan mungkin sekali lebih tua lagi, yaitu sekitar 500.000 tahun yang lalu makhluk ini pun diduga berasal dari Pithecarthropus. Maunusia modern yang mengganti kan Homo neanderthalensis adalah manusia Cro-maguon yang hidup sekitar 50.000 – 20.000 tahun yang lalu.