Macam-macam Penyebab Mutasi ( mutagen )

Mutasi dapat berlangsung secara alami yang berlangsung sangat lambat dan jarang terjadi. Dugaan sampai saat ini, kejadian mutasi jenis ini 1 : 2000-1 milyar, artinya jika ada 1 milyar kejadian, hanya ada

satu  kejadian yang mengalami mutasi, sedangkan sisanya normal. Mutasi alami dapat terjadi karena beberapa factor, antara lain :

Mutasi alami umumnya merugikan individu yang mengalaminya dan juga keturunanya. Gen mutan umumnya bersifat resesif, dan biasanya tidak adaptif terhadap lingkungan. JIKA  gen mutan dapat beradaptasi terhadap lingkungan, mampu bertahan hidup dan berkembangbiak maka muncullah varietas baru atau bahkan species baru yang berbeda dengan nenek moyangnya.

                Mutasi dapat juga terjadi akibat aktivitas manusia. Mutasi jenis ini dinamakan mutasi buatan atau mutasi induksi . Pada umumnya manusia secara sengaja melakukan mutasi terhadap suatu organisme untuk mendapatkan sesuatu yang menguntungkan manusia itu sendiri. Mutasi jenis ini dilakukan manusia dengan menggunakan bahan-bahan tertentu, meliputi :

1. Radiasi sinar, misalnya sinar X ( roentgen ), ultraviolet, sinar α, sinar β, sinar γ dan neutron.
2. Zat-zat kimia, misalnya : gas metana, kafein, formaldehida, kolkisin, digitonin, obat-obat tertentu, zat aditif dalam bahan makanan, benzopyrene dalam asap rokok, suhu tinggi dan pestisida.
3. Bahan-bahan biologi seperti : virus, manusia melalui rekayasa gen ( DNA )

Mutagen yang sering digunakan untuk mendapatkan mutan tumbuhan dan hewan adalah sinar X yang dapat menimbulkan ionisasi molekul DNA atau memutus segmen kromosom. Mutan yang diharapkan dari mutasi radiasi ini adalah mutan yang bersifat unggul, seperti misalnya : padi atomita I dan atomita II, kedelai muria, tomat bouset dan money maker, kentang patronas, donate dan radosa.

                Mutasi induksi yang menggunakan bahan kimia umumnya dilakukan pada  tumbuhan untuk menghasilkan keturunan poliploid yang memberikan hasil lebih besar dan tidak berbiji, misalnya : semangka tanpa biji, jeruk tanpa biji, tomat tanpa biji dll.

( disalin dari : Istamar S, 2004,Biologi SMA kelas XII, Erlangga, Jakarta )

Asal-Usul Kehidupan

 "dari mana asal mula kehidupan di bumi ?, 
dari apa kehidupan di bumi berasal ?" 

merupakan pertanyaan-pertanyaan yang dari dulu hingga saat ini belum terjawab dengan memuaskan. Tak heran jika sampai saat ini pertanyaan itu masih menjadi bahan kajian, bahan diskusi bahkan bahan perdebatan baik antar ilmuwan dengan ilmuwan, antar ilmuwan dengan agamawan.

Dalam sejarah perkembangan ilmu pengetahuan sendiri ( khususnya biologi ), telah bermunculan teori-teori yang berkaitan dengan pertanyaan di atas. Beberapa teori tentang asal-usul kehidupan antara lain :

• Teori Penciptaan, yang menyatakan bahwa bumi beserta isinya diciptakan oleh Tuhan. Bumi diciptakan dalam waktu 6 hari, tumbuhan diciptakan pada hari ketiga, ikan dan unggas pada hari kelima dan binatang lainnya pada hari keenam ( dalam : Bibel ). Manusia pertama ( Nabi Adam ) diciptakan dari tanah ( dalam : Al Qur'an ). Sayang teori ini tidak bisa diterima dunia ilmiah karena "belum" ada bukti-bukti ilmiah yang kuat.
• Teori Abiogenesis, menyatakan mahkluk hidup berasal dari benda mati yang terjadi secara spontan / tiba-tiba ( dikenal juga dengan teori generatio spontanea ). Secara ilmiah didukung oleh Antoni Van Leuwenhook yang menemukan mikroba dari air rendaman jerami.
• Teori Biogenesis, menyatakan bahwa mahkluk hidup berasal dari mahkluk hidup juga. Teori ini didukung oleh hasil kajian ilmiah dari beberapa ilmuwan. 

1. Fransisco Redi ( 1688 ) dengan experimen : sepotong daging diletakkan dalam 3 buah labu . Labu I diisi daging, yang ditutup rapat. Labu II diisi daging, ditutup kain kasa, dan labu III diisi daging dan dibiarkan terbuka. Hasilnya : Labu I tidak ditemukan belatung, Labu II tidak ditemukan belatung dan Labu III ditemukan belatung pada daging.
2. Lazzaro Spallanzani ( 1750 ), dengan eksperimen : air kaldu dimasukkan pada tiga tabung. Tabung I ditutup rapat tanpa dipanaskan, Tabung II dipanaskan sampai mendidih dan dibiarkan terbuka tanpa tutup. Tabung III dipanaskan sampai mendidih kemudian ditutup rapat. Hasilnya : Tabung I dan Tabung II ditemukan mikroorganisme. Tabung III tidak ditemukan adanya mikroorganisme.
3. Louis Pasteur ( 1863 ), dengan bahan eksperimen air kaldu dan labu dengan penutup berbentuk leher angsa. Air kaldu dalam labu dipanaskan sampai mendidih, kemudian ditutup dengan penutup berbentuk leher angsa. Hasilnya : setelah beberapa hari tidak ditemukan mikroba dalam air kaldu. Ketika penutup leher angsa dipatahkan, ditemukan mikroba dalam air kaldu.

• Teori evolusi kimia, menyatakan bahwa mahkluk hidup terbentuk dari reaksi kimia antara air, metana, amonia dan hidrogen yang membentuk koaservat ( campuran makro molekul ) berupa protein, asam nukleat dan lemak yang merupakan komponen penting kehidupan. Eksperimen Harold Urey dan Stanly Miller membuktikan reaksi kimia keempat bahan kimia tsb membentuk zat organik berupa asam amino ( bahan pembentuk protein ).
• Teori evolusi Biologi, menyatakan bahwa mahkluk hidup pertama yang terbentuk dari reaksi kimia berupa koaservat mengalami perubahan secara bertahap ( evolutif ) menjadi mahkluk hidup lainnya. Belum ada eksperimen yang memperkuat teori ini. Gagasan ini dikemukakan oleh Alexander Oparin.

BUKTI-BUKTI PENDUKUNG TEORI DARWIN

Teori evolusi  yang dikemukakan oleh C.R.Darwin sampai   saat ini seperti menjadi sebuah “aliran/pandangan” tersendiri yang  dikenal dengan Darwinisme. Dan bahkan, untuk mempertahankan  pendapat ini mereka berusaha  menunjukkan bukti-bukti yang dapat  diterima secara ilmiah. Apa saja yang digunakan oleh Daewin dan  para pendukung “Darwinisme” untuk memperkuat teori mereka tentang evolusi ?  Beberapa bukti pendukung untuk pembenaran teori evolusi antara lain :             Adanya variasi-variasi diantara individu baik yang sejenis maupun yang berbeda jenis. Variasi adalah perbedaan-perbedaan yang ditemukan pada individu-individu yang masih satu species. Tidak ada dua individu di dunia ini yang mempunyai sifat yang sama persis. Perbedaan-perbedaan ini menimbulkan  munculnya berbagai macam varian. Bila varian hidup pada suatu lingkungan  yang berbeda  maka akan menghasilkan keturunan baru yang berbeda pula, dan ini bisa mengarah pada terbentuknya species baru.             Ditemukannya fosil pada lapisan batuan bumi, menjadi bukti kedua  teori evolusi. Fosil-fosil yang ditemukan pada lapisan bumi dari yang tua  sampai  yang muda menunjukkan adanya perubahan secara berangsur-angsur. Contoh fosil yang pernah ditemukan antara lain : fosil Archeopteryx ( yang dianggap sebagai  nenek moyang burung saat ini ), fosil kuda yang menunjukkan perubahan-perubahan  bentuk secara bertahap  dari masa ke masa.             Perbandingan anatomi berbagai jenis mahkluk hidup menunjukkan adanya  persamaan dan perbedaan. Struktur anatomi organ tubuh dari berbagai hewan khususnya vertebrata dibedakan menjadi :Homolog, yaitu organ-organ yang  mempunyai bentuk asal / dasar  sama, kemudian berubah strukturnya  sehingga fungsinya berbeda.  Contoh : sayap burung homolog dengan tangan manusia,   kaki depan kuda homolog dengan sirip dada ikan.   Coba anda cari contoh lainnya ! Analog, yaitu organ-organ yang mempunyai fungsi sama tetapi  bentuk asal/dasarnya berbeda.  Contoh: sayap burung analog dengan sayap kelelawar,   sayap serangga analog  dengan sayap burung.  Carilah contoh lainnya !             Perkembangan zigot berbagai hewan menunjukkan adanya persamaan sampai tahapan tertentu.Misalnya : hewan-hewan vertebrata  mempunyai kesamaan dari tahap zigot sampai gastrula ( zigot→morulla→blastulla→gastrula ).  Dikatakan semakin banyak persamaan, semakin dekat hubungan perkerabatannya.  Demikian juga sebaliknya.             Secara kimiawi semua mahkluk hidup mempunyai  substansi dasar yang sama yaitu senyawa protein, DNA dan RNA.  Sehingga diyakini semua mahkluk hidup yang pernah ada di bumi ini  berasal dari satu nenek moyang yang sama.             Semua organisme menunjukkan ciri-ciri fisiologi yang sama  seperti ; respirasi, ekskresi, reproduksi dll., meskipun secara anatomi dan morfologi jumlah sel yang membentuk setiap organisme berbeda-beda             Adanya alat tubuh yang tersisa  diduga sebagai akibat dari    adaptasi terhadap lingkungan. Contoh beberapa alat tubuh yang tersisa antara lain : umbai cacing, tulang ekor,gigi taring yang runcing ( pada manusia ),  penyusutan sayap pada burung kiwi, sisa-sisa anggota gerak belakang  pada ular piton. Ini menjadi bukti  bahwa organ yang tidak digunakan/tidak  adaptif terhadap lingkungan akan mengalami kemunduran fungsi.

PERNAPASAN pada HEWAN dan MANUSIA

Pada saat manusia bernapas, udara dari lingkungan luar akan masuk ke dalam sistem pernapasan melalui organ-argan yang menyusunnya. Hidung merupakan organ pertama yang dilaluinya. Di dalam rongga hidung terdapat rambut-rambut dan selaput lendir yang berguna untuk menyaring udara, menghangatkan udara dan mengatur kelembaban udara yang akan masuk ke paru-paru. Setelah melewati hidung, udara akan melewati faring yang merupakan persimpangan antara rongga mulut ke esofagus dan rongga hidung ke batang tenggorokan. Dr faring udara akan melewati laring ( pangkal tenggorok ) yang memiliki katup pangkal tenggorokan ( epiglotis ). Pada laring juga terdapat selaput suara . Dari laring udara akan masuk ke batang tenggorokan ( trakhea ) yang tersusun atas cincin-cincin tulang rawan, Pada bagian dalam trakhea terdapat selaput lendir yg sel-selnya memiliki rambut getar ( cilia ) yg berfungsi menolak masuknya benda asing bersama-sama udara. Pada bagian akhir, ujung trakhea bercabang dua yang disebut bronkhus.Yang kanan akan masuk ke dalam paru-paru kanan, sedang yang kiri akan masuk paru-paru kiri. Di dalam paru-paru bronkhus bercabang-cabang menjadi bronkhiolus. Cabang-cabang terhalus dari bronkhiolus akan masuk ke dalam gelembung paru-paru ( alveolus ). Dinding alveolus terdiri atas satu lapis sel epitelium, dan banyak mengandung pembuluh kapiler. Di sinilah oksigen akan berdifusi ke dalam darah dan karbon dioksida serta air dilepaskan ke lingkungan.

Proses pernapasan itu sendiri pada prinsipnya meliputi proses-proses sebagai berikut :

1. Proses menghirup udara dari lingkungan ( Inspirasi ) dan ,
2. Proses menghembuskan udara ke lingkungan atau ekspirasi.
3. Proses pertukaran oksigen ( O2 ) dengan karbondioksida ( CO2 ) , meliputi :
• pertukaran oksigen ( O2 ) dari lingkungan dengan karbondioksida ( CO2 ) dari darah yang terjadi di alveolus ( disebut pernapasan luar / respirasi eksternal ).
• pertukaran oksigen ( O2 ) dari darah dengan karbon dioksida ( CO2 ) dari sel / jaringan tubuh ( disebut pernapasan dalam / respirasi internal ).
4. Proses oksidasi ( pembakaran ) zat makanan -terutama karbohidrat, lemak dan protein- untuk menghasilkan energi ( ATP ) terutama respirasi aerobik. Berlangsung di dalam sel terutama organel bernama mitokondria.

Berdasarkan tempatnya, pernapasan pada manusia dibedakan menjadi : pernapasan dada ( pernapasan tulang rusuk )

dan pernapasan perut ( pernapasan diafragma ).

• Pernapasan dada terjadi bila otot antar tulang rusuk ( otot intercostalis )  bagian luar berkontraksi sehingga tulang rusuk terangkat ke atas, rongga dada membesar,paru-paru mengembang dan tekanan udara paru-paru rendah sehingga udara luar masuk ke dalam paru-paru.Ketika otot antar tulang rusuk bagian luar relaksasi maka tulang rusuk akan kembali ke posisi semula, rongga dada mengecil, paru-paru tertekan ,tekanan udara dalam paru-paru membesar shg udara terdorong keluar dari paru-paru ( ekspirasi )
• Pernapasan perut terjadi bila otot diafragma berkontraksi , maka rongga dada membesar sehingga paru-paru mengem-bang dan tekanan udara dalam paru-paru mengecil akibatnya udara luar masuk ke dalam paru-paru ( inspirasi ).Ketika otot diafragma relaksasi, maka rongga dada mengecil, paru-paru tertekan, tekanan udara dalam paru-paru membesar, sehingga udara dalam paru-paru terdorong keluar ( ekspirasi ).