TEORI EVOLUSI SEL - BIOLOGI - 2025

The teori sel evolusi adalah penjelasan cuba untuk memahami bila dan bagaimana sel-sel muncul. Biasanya mereka merujuk kepada sel-sel eukariotik, iaitu sel-sel yang mempunyai inti yang dipisahkan oleh membran sel di mana mereka mengandungi bahan genetik.

Tidak seperti sel prokariotik, yang lebih sederhana dan muncul kira-kira 3.7 bilion tahun yang lalu di Bumi, sel eukariotik jauh lebih kompleks, lebih besar, dan baru-baru ini muncul.

Imej definisi tinggi organisma sel tunggal. Melalui Youtube.

Oleh kerana sel eukariotik adalah asas bagi kebanyakan makhluk hidup, seperti tumbuhan dan haiwan, beberapa teori telah dikembangkan mengenai asal usulnya dan mengapa ia muncul.

Perkembangan sel pertama

Sel pertama muncul sekurang-kurangnya 3.7 bilion tahun yang lalu, kira-kira 750 juta tahun setelah Bumi terbentuk. Walaupun kita tidak tahu pasti bagaimana sel pertama muncul, kita tahu dengan tepat bagaimana sel itu berkembang.

Namun, salah satu teori yang paling diterima mengenai pembentukan sel pertama adalah berikut: mengingat keadaan atmosfera Bumi awal, pelepasan tenaga dapat menyebabkan molekul organik terbentuk secara spontan.

Ini ditunjukkan oleh eksperimen Stanley Miller pada tahun 1950-an, di mana dia berjaya mencipta molekul organik dari hidrogen, metana, dan ammonia.

Kemudian, molekul organik kompleks pertama (juga disebut makromolekul) terbentuk. Pada suatu ketika evolusi molekul ini, molekul pertama yang mampu meniru dirinya muncul menggunakan bahan dari persekitarannya. Kemudian, untuk pertama kalinya, sel dilahirkan.

Sel-sel pertama ini dapat dihasilkan dengan bebas pada awalnya, mengingat kurangnya persaingan untuk bahan bakar yang mereka gunakan. Namun, kerana jumlah mereka meningkat dengan pesat (justru karena kurangnya persaingan ini), sel-sel segera menjadi lebih canggih agar dapat terus berkembang biak. Oleh itu bermulalah proses evolusi.

Jenis sel dan perkembangannya

Selama bertahun-tahun, dipercayai bahawa hanya ada dua jenis sel yang wujud, prokariotik (yang secara harfiah bermaksud "tanpa nukleus") dan eukariotik yang lebih kompleks dan mula. Walau bagaimanapun, dalam dua abad terakhir, jenis sel lain telah dikenal pasti yang tidak sesuai dengan ciri kedua sel yang lain.

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

Sel Archaea

Archaea (juga dikenal sebagai Archaea) adalah sel tanpa inti, sangat mirip dengan bakteria tetapi dengan ciri-ciri tertentu yang menyebabkannya dianggap sebagai organisma bebas.

Seperti semua sel lain, mereka adalah organisma mikroskopik. Dinding sel mereka sangat tahan, yang membolehkan mereka hidup di persekitaran yang melampau (walaupun di asteroid di angkasa, tanpa perlindungan dari jenis atmosfer).

Makanan mereka juga sangat berbeza, kerana mereka memanfaatkan sebatian bukan organik seperti hidrogen, karbon dioksida atau sulfur dan bukannya oksigen.

Sel prokariotik (bakteria)

Sel prokariotik adalah yang paling mudah dari ketiga jenisnya. Mereka hanya mempunyai satu sel membran, yang mengelilingi bahagian dalam sel. Di dalamnya kita dapat menemui bahan genetik yang digantung di dalam sitoplasma, serta beberapa ribosom (organel yang menghasilkan tenaga di dalam sel).

Sel prokariotik, walaupun mempunyai pelbagai jenis, semuanya dikelaskan sebagai bakteria. Untuk menyesuaikan diri dengan lingkungan dengan lebih cekap, banyak dari mereka memiliki tambahan lain, seperti flagella untuk bergerak bebas atau dinding yang melekit, kapsul, yang memungkinkan mereka untuk mematuhi organisme lain.

Sel eukariotik

Sel eukariotik adalah yang paling kompleks dan terbesar dari ketiga jenisnya. Mereka berbeza dengan prokariota dan archaea terutamanya kerana mereka mempunyai inti, di mana mereka menyimpan DNA. Di samping itu, mereka mempunyai beberapa jenis organel sel, yang membolehkan mereka melakukan pelbagai jenis fungsi.

Sel eukariotik adalah asas bagi semua kehidupan kompleks yang ada di Bumi. Oleh kerana itu, saintis telah mempelajari asal usulnya selama beberapa dekad, dan telah mengembangkan apa yang disebut sebagai Teori Endosymbiotik mengenai perkembangan sel.

Teori Endosymbiotik Evolusi Sel

Sel eukariotik jauh lebih berkembang daripada archaea atau bakteria. Hanya beberapa dekad yang lalu dijumpai penjelasan yang memuaskan untuk kemunculannya: teori endosimbiotik.

Teori ini didasarkan pada persamaan yang dimiliki oleh mitokondria dan kloroplas sel eukariotik dengan bakteria, baik dalam bentuk dan fungsinya.

Oleh itu, para saintis yang mempertahankannya mencadangkan bahawa pada suatu ketika dalam evolusi, sel besar menyerap bakteria dan mula menggunakannya untuk mengekstrak tenaga yang diperlukan untuk bertahan dan membiak.

Sementara itu, bakteria yang diserap, memperoleh kemungkinan lebih besar untuk meninggalkan keturunan, dan juga keselamatan yang lebih besar dengan berada di dalam sel yang lebih besar. Oleh itu, hubungan simbiosis berlaku; oleh itu nama teori.

Setelah berjuta-juta tahun evolusi, mitokondria dan kloroplas, yang sebelumnya merupakan bakteria bebas, mempunyai spesialisasi. Oleh itu, mereka tidak lagi dapat bertahan di luar sel.

Bukti untuk teori endosimbiotik

Dalam bahasa sehari-hari kita menggunakan kata "teori" untuk menggambarkan pendapat yang tidak berdasarkan fakta. Walau bagaimanapun, dalam dunia sains teori adalah penjelasan mengenai fenomena yang disahkan oleh eksperimen dan pemerhatian.

Teori endosimbiotik tidak terkecuali. Beberapa petunjuk mendorong kita untuk berfikir bahawa inilah bagaimana sel haiwan dan tumbuhan muncul. Beberapa bukti ini adalah seperti berikut:

• Mitokondria dan kloroplas mempunyai DNA mereka sendiri → Kedua-dua jenis organel ini adalah satu-satunya organel yang mempunyai DNA di dalam sitoplasma mereka, dipisahkan dari DNA utama sel.
• Kedua-dua organel membiak sendiri → Kerana mempunyai DNA mereka sendiri, kloroplas dan mitokondria dapat mereplikasi secara bebas dari sel, dan mengarahkan pembahagiannya sendiri.
• Mereka mempunyai membran sel → Tidak seperti organel sel yang lain, kedua mitokondria dan kloroplas mempunyai membran sel ganda yang memisahkan mereka dari sel yang lain. Membran jenis ini juga terdapat pada bakteria.

Rujukan

1. "Sel prokariotik" dalam: Khan Academy. Diakses pada: 17 Januari 2018 dari Khan Academy: es.khanacademy.org.
2. "Perbezaan antara sel eukariotik dan prokariotik" dalam: Perbezaan Antara. Diakses pada: 17 Januari 2018 dari Perbezaan Antara: difference-entre.com.
3. "Dari prokariota ke eukariota" dalam: Memahami Evolusi. Diakses pada: 17 Januari 2018 dari Memahami Evolusi: evolusi.berkeley.edu.
4. "Asal dan Evolusi Sel" dalam: NCBI. Diakses pada: 17 Januari 2018 dari NCBI: ncbi.nlm.nih.gov.
5. "Evolusi Sel" dalam: Belajar Genetik. Diakses pada: 17 Januari 2018 dari Learn Genetics: learn.genetics.utah.edu.