Senin, 28 September 2015

Makalah Keanekaragaman Makhluk Hidup Dan Persebarannya

BAB I

PENDAHULUAN
A.  Latar Belakang
            Keanekaragaman adalah perbedaan di antara makhluk hidup yang hidup yang berbeda jenis dan speciesnya.sedangkan Pengertian Keanekaragaman Hayati adalah keseluruhan variasi berupa bentuk, penampilan, jumlah, dan sifat yang dapat ditemukan pada makhluk hidup. Setiap makhluk hidup memiliki ciri dan tempat hidup yang berbeda. Bagaimana keanekaragaman di dunia terjadi? Keanekaragaman makhluk terjadi karena adanya perbedaan sifat, seperti: ukuran, bentuk, warna, fungsi organ, tempat hidup dan lain–lain. Keanekargaman makhluk hidup sangat penting bagi kelangsungan dan kelestarian makhluk hidup. Suatu kelompok makhluk hidup yang memiliki kelestarian tinggi, terdapat keanekaragaman yang tinggi. Sebaliknya makhluk hidup yang memiliki tingkat kelestarian rendah, terdapat keanekaragaman rendah dan terancam punah. Faktor-faktor yang menyebabkan timbulnya keanekaragaman makhluk hidup adalah : Mutasi adalah peristiwa perubahan yang disebabkan oleh faktor internal seperti materi genetik atau faktor lingkungan, seperti radiasi dan suhu. Rekombinasi adalah proses atau peristiwa yang berakibat terbentuknya kombinasi gen baru pada kromosom. Individu baru dari reproduksi seksual akan memiliki faktor keturunan dari kedua induknya.

B.  Tujuan
Adapun tujuan dari makalah ini adalah untuk membahas sedikit banyaknya tentangkeanekaragaman makhluk hidup dan persebarannya dalam dunia ini dan makhluk hidup sangat penting bagi kelangsungan dan kelestarian makhluk hidup. Suatu kelompok makhluk hidup yang memiliki kelestarian tinggi, terdapat keanekaragaman yang tinggi. Sebaliknya makhluk hidup yang memiliki tingkat kelestarian rendah, terdapat keanekaragaman rendah dan terancam punah.





BAB II
PEMBAHASAN
KEANEKARAGAMAN MAKHLUK HIDUP DAN PERSEBARANNYA

A.    Biosfer Dan Makhluk Hidup
Biosfer disebut sebagai lapisan kehidupan di bumi, tempat dimana makhluk hidup tinggal dan melangsungkan kegiatan hidupnya.
Lapisan ini terbagi 3 lapisan yaitu:
1.    Litosfer adalah lapisan kulit bumi, tempat dimana makhluk hidup darat tinggal dan melangsungkan kehidupannya
2.    Hidrosfer adalah lapisan air, merupakan tempat hidup bagi makhluk hidup aquatik dan merupakan sumber dari air, yang mengalami siklus untuk terjadinya hujan
3.    Atmosfer adalah lapisan udara, merupakan sumber kehidupan bagi makhluk hidup, karena dari sanalah gas-gas yang diperlukan untuk respirasi dan proses fotosintesis diperoleh. Bahkan unsur hara dalam bentuk gas yang dibutuhkan oleh tumbuh-tumbuhan juga diperoleh dari atmosfer.
Lithosphere adalah akumulasi masa dari batuan-batuan padat yang membentuk selubung yang mengelilingi bagian cair bumi yang panas (magma). Lithosphere terdiri dari komponen primer seperti: 1. Mineral 2. Batuan  3. Fluida. Atmosphere adalah lapisan udara yang mengelilingi bumi dengan ketebalan kurang lebih 1.000 km dari permukaan bumi.

B.     Asal Mula Kehidupan Di Bumi
1.    Sel Sebagai Unit Kehidupan
Sel merupakan unit kehidupan, baik dari segi struktural, pertumbuhan, reproduksi, hereditas dan fungsional. Sel sebagai unit struktural maksudnya adalah sel merupakan satuan terkecil penyusun tubuh organisme. Organisme multiseluler, tubuhnya dibangun oleh banyak sel yang diperoleh dari pembelahan mitosis berulang-ulang sebuah sel tunggal (monoseluler) yang disebut zigot. Akibatnya organisme mengalami pertumbuhan. Oleh karena itu dikatakan sel sebagai unit pertumbuhan. Zigot dihasilkan dari peleburan sel kelamin (sel benih) jantan dan betina. Karena dari sel kelamin dapat dihasilkan individu baru, sel dikatakan juga sebagai unit produksi. Masing-masing sel kelamin (sel kelamin jantan dan sel kelamin betina) membawa materi genetik (genom) sebagai penentu sifat (karakter) yang akan diwariskan kepada turunannya (individu baru). Sifat oleh karena itu sel dikatakan juga sebagai unit hereditas.
Di dalam masing-masing sel penyusun tubuh makhluk hidup terselenggara semua aktivitas kehidupan, baik pada organisme uniseluler, organisme yang selnya bergabung membentuk koloni dan pada organisme uniseluler. Pada organisme uniseluler, seluruh aktivitas hidup dilaksanakan oleh sel tersebut. Pada organisme yang berbentuk koloni belum tampak diferensiasi fungsi yang jelas dari masing-masing sel penyusun koloninya. Sedangkan organisme multiseluler terdapat diferensiasi fungsi untuk menjalankan aktivitas kehidupan.
Komposisi kimiawi sel yang spesifik, kemampuan melaksanakan metabolisme, reproduksi, tumbuh menjadi besar, tanggap terhadap rangsang dan berdaur hidup adalah hal-hal yang membedakan organisme dengan benda mati. Agar dapat melaksanakan seluruh aktivitas hidup, sel harus memiliki bagian-bagian utama, yaitu membran plasma, protoplasma (cairan sel atau sitoplasma dengan seluruh organel-organel sel yang terdapat di dalamnya), dan nukleus yang mengandung materi genetik (genom).

2.    Pembelahan sel
Mitosis: pembelahan pada sel somatik yang menghasilkan sel anakan yang sama dengan sel induk.
Meiosis: pembelahan reduksi yang memisahkan kromosom-kromosom yang homolog. Terjadi pada proses gametogenesis.


3.    Teori asal usul terjadinya makhluk hidup
a.    Teori Generatio spontanea/ Abiogenesis, teori ini dicetuskan oleh Aristoteles (384-322 SM) dengan percobaannya sebagai berikut: tabung reaksi diisi dengan air yang terdapat potongan jerami, setelah sekitar 2 minggu, ternyata dalam tabung tersebut terdapat makhluk kecil, dari percobaan tersebut Aristoteles menyimpulkan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati secara spontan.
b.    Teori Biogenesis, teori ini muncul untuk menyanggah teori diatas, yang dibuktikan secara terpisah oleh Fransisco Redi (1626-1697M) dengan daging yang disimpan di dalam stoples (tabung kaca) dan Lazarro Spallanzani (1729-1799M) dengan air kaldu yang dimasukkan dalam botol atau tabung reaksi. Percobaan dari Spallanzani adalah sebagai berikut: 3 model, yang tabung I tertutup rapat, II tertutup tapi tidak terlalu rapat, dan III terbuka.
c.    Harold urey, Teori ini mengatakan bahwa sebelum ada kehidupan di bumi, penuh dengan senyawa-senyawa kimia diantaranya adalah metana (CH4­), amonia NH3, gas hidrogen H2 danuap air (H2O­), keempat senyawa kimia setelah terkena aliran listrik halilintar dan radiasi-radiasi sinar kosmis akan terjadi reaksi-reaksi kimia membentuk zat hidup yang memungkinkan terjadinya makhluk hidup yang mula-mula.
d.   Teori Cosmozoa, Teori ini mengatakan bahwa makhluk hidup datang di bumi dari bagian lain alam semesta ini. Asumsi yang mendasari teori ini adalah (a) benda hidup itu ada atau telah ada di suatu tempat dalam alam semesta ini, (b) hidup itu dapat dipertahankan selama perjalanan antar benda angkasa ke bumi.
e.    Teori Allen, Mengatakan bahwa pada saat keadaan fisik bumi ini seperti keadaan sekarang, beberapa reaksi terjadi, yaitu reaksi yang datang dari sinar matahari diserap oleh zat besi yang lembab dan menimbulkan pengaturan atom dan materi-materi. Interaksi antara nitrogen, karbon, hidrogen, oksigen, dan sulfur dalam genangan air di muka bumi akan membentuk zat-zat yang akhirnya membentuk protoplasma benda hidup.

C.    Reproduksi Atau Perkembangbiakan Variabilitas Makhluk Hidup
1.    Reproduksi sel
Sel merupakan bagian terkecil yang menyusun tubuh kita. Setiap sel dapat memperbanyak diri dengan membentuk sel-sel baru melalui proses yang disebut pembelahan sel atau reproduksi sel . Pada organisme bersel satu (uniseluler ), seperti bakteri dan protozoa, proses pembelahan sel merupakan salah satu cara untuk berkembang biak. Protozoa melakukan pembelahan sel dari satu sel menjadi dua, dari dua sel menjadi empat, dan dari empat sel menjadi delapan, dan seterusnya.
Pada makhluk hidup bersel banyak (multiseluler), pembelahan sel mengakibatkan bertambahnya sel-sel tubuh. Oleh karena itu, terjadilah proses pertumbuhan pada makhluk hidup. Pembelahan sel juga berlangsung pada sel kelamin atau sel gamet yang bertanggung jawab dalam proses perkawinan antar individu. Setelah dewasa, sel kelenjar kelamin pada tubuh manusia membelah membentuk sel-sel kelamin.
Seorang laki-laki menghasilkan sperma di dalam testis, sedangkan wanita menghasilkan sel telur atau ovum di dalam ovarium. Pada dasarnya, pembelahan sel dibedakan menjadi dua, yaitu pembelahan secara langsung (amitosis) dan pembelahan secara tidak langsung (mitosis dan meiosis).
a.    Pembelahan sel secara langsung (amitosis)
Proses pembelahan secara langsung disebut juga pembelahan ami-tosis atau pembelahan biner. Pembelahan biner merupakan proses pembelahan dari 1 sel menjadi 2 sel tanpa melalui fase-fase atau tahap-tahap pembelahan sel.
b.    Pembelahan sel secara tidak langsung (Mitosis)
Pembelahan sel secara tidak langsung adalah pembelahan yang melalui tahapan-tahapan tertentu. Setiap tahapan pembelahan ditandai dengan penampakan kromosom yang berbeda-beda.


2.    Reproduksi tumbuhan
Sebelum menjadi individu baru, pada tumbuhan tentunya diperlukan bahan baku atau cikal bakal pembentuk individu baru tersebut. Pada proses perkembangbiakan generatif (seksual) tumbuhan, bahan baku tersebut berupa sel kelamin yang disebut gamet. Gamet jantan dan betina diperlukan untuk membentuk zigot, embrio, kemudian individu baru. Proses pembentukan gamet, baik jantan maupun betina yang disebut gametogenesis (genesis=pembentukan). Gametogenesis melibatkan pembelahan meiosis dan terjadi pada organ reproduktif. Pada tumbuhan terjadi pada putik dan benang sari. Hasil gametogenesis adalah sel-sel kelamin, yaitu gamet jantan (sperma) dan gamet betina (ovum atau sel telur).

3.    Gametogenesis pada tumbuhan
Sebelum menjadi gamet, hasil akhir meiosis pada gametogenesis mengalami perkembangan terlebih dahulu melalui proses yang dise-but maturasi. Proses gametogenesis pada tumbuhan berbunga (Angiospermae) saja. Pada tumbuhan berbunga, gametogenesis diperlukan dalam pem-bentukan gamet jantan dan pembentukan gamet betina. Pembentukan gamet jantan disebut mikrosporogenesis, sedangkan pembentukan gamet betina disebut megasporogenesis.

4.    Resproduksi hewan
Gametogenesis memegang peranan yang sangat penting dalam perkembangbiakan hewan. Gametogenesis pada hewan dibagi menjadi dua, yaitu spermatogenesis dan oogenesis. Spermatogenesis merupakan proses pembentukan gamet jantan (sperma).Sementara oogenesis adalah proses pembentuk an gamet betina (ovum atau sel telur).


5.    Spermatogenesis
Sperma berbentuk kecil, lonjong, berfl agela, dan secara keselu-ruhan bentuknya menyerupai kecebong (berudu). Flagela pada sperma digunakan sebagai alat gerak di dalam medium cair. Sperma dihasilkan pada testis. Pada mamalia, testis terdapat pada hewan jantan sebagai buah pelir atau buah zakar. Buah pelir pada manusia berjumlah sepasang.
6.    Oogenesis
Oogenesis merupakan proses pembentukan sel kelamin betina atau gamet betina yang disebut sel telur atau ovum. Oogenesis terjadi di dalam ovarium. Di dalam ovarium, sel induk telur yang disebut oogonium tumbuh besar sebagai oosit primer sebelum membelah secara meiosis. Berbeda dengan meiosis I pada spermatogenesis yang menghasilkan 2 spermatosit sekunder yang sama besar. Meiosis I pada oosit primer menghasilkan 2 sel dengan komponen sitoplasmik yang berbeda, yaitu 1 sel besar dan 1 sel kecil. Sel yang besar disebut oosit sekunder , sedangkan sel yang kecil disebut badan kutub primer ( polar body ).

D.    Teori Evolusi (Darwin)
Pernyataan Darwin mendukung bahwa manusia modern berevolusi dari sejenis makhluk yang mirip kera. Selama proses evolusi tanpa bukti ini, yang diduga telah dimulai dari 5 atau 6 juta tahun yang lalu, dinyatakan bahwa terdapat beberapa bentuk peralihan antara manusia moderen dan nenek moyangnya. Menurut skenario yang sungguh dibuat-buat ini, ditetapkanlah empat kelompok dasar sebagai berikut: 
1.    Australophithecines
2.    Homo habilis
3.    Homo erectus
4.    Homo sapiens
Genus yang dianggap sebagai nenek moyang manusia yang mirip kera tersebut oleh evolusionis digolongkan sebagai Australopithecus, yang berarti "kera dari selatan".Australophitecus, yang tidak lain adalah jenis kera purba yang telah punah, ditemukan dalam berbagai bentuk. Beberapa dari mereka lebih besar dan kuat dan tegap, sementara yang lain lebih kecil dan rapuh dan lemah.  Dengan menjabarkan hubungan dalam rantai tersebut sebagai "Australopithecus > Homo Habilis > Homo erectus > Homo sapiens," evolusionis secara tidak langsung menyatakan bahwa setiap jenis ini adalah nenek moyang jenis selanjutnya.

E.     Sejarah Kehidupan Manusia Atau Persebaran
Evolusi 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.
1.    Azoikum : belum ada kehidupan, bumi masih panas.
2.    Archeozoikum : bumi dingin, ada daratan dan lautan.
3.    Proterozoikum : zaman kehidupan protozoa bersel satu.

Ciri-ciri manusia yang mirip dengan mammalia adalah:
1.    Mempunyai rambut
2.    Mempunyai kelenjar keringat
3.    Menyusui anaknya           

Manusia termasuk pada ordo primata dapat kita pelajari hubungan kekerabatannya dengan mengadakan perbandingan antara manusia dengan primata (kera).

Persamaan manusia dengan kera:
1.      Mata menghadap ke depan
2.      Ibujari tungkai depan dapat digerakkan ke segala arah
3.      Letak kelenjar mammae di dada
4.      Bentuk rahim bertipe simpleks (satu ruangan)

Perbedaan antara manusia dan kera:
1.    Kera termasuk familia Pongidae, sedangkan manusia termasuk familia Hominidae
2.    Volume otak manusia (1450 cm3) lebih besar dari otak kera ( shimpanse yang paling cerdas vol. Otaknya 550 cm3) dan masih memungkinkan untuk berkembang
3.    Anggota tubuh belakang pada manusia untuk berjalan, sedenga pada kera untuk memegang.
4.    Tungkai belakang manusia lebih panjang dari tungkai depan, sedang pada kera tungkai depan lebih panjang atau sama dengan tungkai belakang
5.    Susunan haemoglobin berbeda

Manusia Modern, adalah manusia yang hampir menyerupai manusia sekarang, hidup antara 150.000-15.000 tahun yang lalu.Volume otaknya kira-kira 1450 cm3 sama dengan manusia sekarang dan merupakan satu spesies dengan manusia sekarang yaitu Homo sapiens. Fosil yang di temukan al:
1.    Manusia Neandertal, ditemukan di lembah Neander
2.    Manusia Cro-Magnon, ditemukan di gua-gua Cro-Magnon, Dordogne, Lascaux, Perancis.
3.    Manusia Swanscombe, ditemukan di Inggris
4.    Manusia Steinheim , ditemukan di Jerman
5.    Manusia Gunung Carmel , ditemukan di gua-gua Tabun dan Skhul di Palestina
6.    Manusia Shanidar, ditemukandi Irak

F.     Keanekaragaman Makhluk Hidup
Nomenklatur adalah cara pemberian nama ilmiah kepada makhluk hidup agar keanekaragaman makhluk hidup dapat di pelajari. Makin banyak spesies organisme yang ditemukan, menyebabkan orang melakukan klasifikasi/pengelompokan berdasarkan kepada ciri khas organisme tersebut. Makhluk hidup di dunia ini terbagi menjadi 3 kelompok yaitu: dunia Protista, dunia Plantarum dan dunia Animalia.
1.    Dunia Plantarum terdiri dari dua super divisio yaitu:
a.    Thallophyta
Thallophyta mempunyai bagian tubuh yang sederhana, tidak mempunyai pembuluh angkut, akar, batang, dan daun sejati. Berikut ini yang termasuk Thallophyta.
1)   Algae (ganggang) Algae banyak tumbuh di tempat basah, multiseluler, dapat benang atau berkoloni, memiliki klorofil sehingga mampu melakukan  fotosintesis. Tapi, ada juga yang memiliki pigmen lain. Reproduksi secara aseksual dengan fragmentasi. Sedangkan secara seksual dengan fertilisasi antara gamet jantan dan betina.    Algae dibedakan atas 4 kelompok, yaitu: Chloropyta (alga hijau), Chrysophyta (alga keemasan), Phaeophyta (alga cokelat), dan Rhodophyta (alga merah).
2)   Bryophyta (Lumut) Bryophyta hidup di tempat-tempat yang lembap, mempunyai bagian-bagian tubuh yang menyerupai daun, batang dan akar, mampu melakukan fotosintesis karena memiliki klorofil. Dalam masa hidupnya me ngalami pergiliran keturunan (metagenesis) yang menghasilkan generasi penghasil gamet (gametofit) dan generasi penghasil spora (sporofit). Spora dihasilkan oleh sporogonium. Lumut dibagi menjadi dua kelompok, yaitu:
a)    Hepaticeae (Lumut hati) Tumbuh secara horisontal, belum memiliki daun, dapat dibedakanmenjadi lumut hati jantan dan betina. Alat reproduksinya adalah gemma, secara seksual dengan gametofit. Contoh: Marchantia.
b)   Musci  (Lumut daun) Tubuh lumut daun lebih menyerupai batang dan daun, hidup ditempat-tempat basah, berkelompok. Contoh: Sphagnum fimbriatun, Mnium.

b.    Tracheophyta
Tumbuhan ya ng memiliki pembuluh angkut memiliki bagian-bagian tubuh yang terdiri dari akar, batang, dan daun sejati. Akar memiliki fungsi sebagai alat untuk menyerap air dan zat-zat mineral. Batang berfungsi sebagai alat transportasi dan pernapasan. Daun berfungsi sebagai organ untuk fotosintesis. Yang termasuk ke dalam Tracheophyta adalah:
1)   Pterydophyta mempunyai daun, batang, dan akar sejati, tidak berbunga. Akarnya berbentuk serabut, berfungsi untuk menyerap air dan zat makanan. Pterydophyta telah memiliki pembuluh angkut (xilem) dan (floem), dan mengalami metagenesis, seperti tumbuhan lumut. Pterydophyta dikelompokkan menjadi 4 divisio, yaitu: Psilophyta (paku purba), Lycophyta (paku kawat), Sphenophyta (paku ekor kuda), dan Pterophyta (paku sejati).
2)   Spermatophyta (tumbuhan berbiji) Tumbuhan yang memiliki daun, batang, akar, dan bunga sebagai alat reproduksi dan menghasilkan biji. Bagian bunga yang menghasilkan gamet jantan disebut benangsari dan yang menghasilkan gamet betina disebut putik. Perkembangbiakan secara seksual dengan biji. Di dalam biji terdapat embrio/lembaga (calon tumbuhan baru). Spermatophyta dibagi menjadi dua kelompok yang didasarkan pada letak bijinya, yaitu:
a)    Gymnosp ermae (tumbuhan biji terbuka) Gymnospermae tidak memiliki bunga yang sesungguhnya. Biji tidak terbungkus daun buah. Biji sebagai alat perkembangbiakan berbentuk k erucut yang disebut strobilus. Terdapat strobilus jantan dan strobilus betina. Gymnospermae terbagi menjadi 4 kelas, yaitu: – Cyadinae, contoh: Cycas rumphii (pakis haji). – Coniferae, contoh: Agathis alba (damar). – Gnetinae, contoh: Gnetum gnemon (melinjo). – Ginkyonae, contoh: Ginkgo biloba.
b)   Angiospermae (Tumbuhan biji tertutup) Angiospermae memiliki bunga sejati sebagai alat reproduksi. Bakal biji diselubungi daun buah. Bunga-bunga pada Angiospermae ada yang lengkap maupun tidak lengkap. Bunga lengkap bila memiliki kelopak bunga, mahkota bunga, putik, dan benangsari. Biji terbungkus bakal buah. Se telah terjadi pembuahan, biji berkembang sehingga mengandung kandung lembaga (embrio) dan endosperma (cadangan makanan).

G.    Geografi
Faktor Yang Mempengaruhi Persebaran Makhluk hidup
1.    Faktor Lingkungan
Dua faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap persebaran makhluk hidup adalah faktorabiotik dan biotik. Faktor abiotik merupakan factor fisik yang sangat berpengaruh terhadap kehidupan tumbuhan dan hewan. Faktor abiotik meliputi:
a.    Iklim
Iklim berpengaruh besar terhadap kehidupan. Unsur-unsur iklim sebagai berikut:
1)      Suhu
Kodisi suhu udara sangat berpengaruh terhadap tumbuh-tumbuhan dan hewan, karena jenis spesies tertentu memiliki persyaratan suhu lingkungan yang ideal atau suhu optimum bagi kehidupannya, serta batas suhu maksimum dan minimum untuk tumbuh yang dinamakan tolerensi spesies terhadap suhu. Suhu bagi tumbuh-tumbuhan merupakan faktor pengontrol bagi persebarannya sesuai dengan letak lintang, ketinggian dan sebagainya. Penamaan habitat tumbuhan biasanya sama dengan nama-nama wilayah berdasarkan lintang buminya, seperti vegetasi hutan tropik, vegetasi lintang sedang, dan sebagainya.
2)      Kelembaban udara
Kelembaban berpengaruh langsung terhadap kehidupan tumbuhan. Ada tumbuhan yang sangat cocok hidup di daerah kering, daerah lembab bahkan ada yang dapat hidup di daerah yang sangat basah.
3)      Angin
Angin sangat membantu dalam proses penyerbukan atau pembuahan beberapa jenis tumbuhan, sehingga proses regenerasi tumbuhan dapat berlangsung. Bahkan ada tumbuhan tertentu yang penyebaran benihnya dilakukan oleh angin. Contohnya, ilalang atau sejenis rumput-rumputan.
4)      Curah hujan
Untuk memenuhi kebutuhan akan air, tumbuh-tumbuhan sangat tergantung pada curah hujan dan kelembaban udara. Banyak sedikitnya jumlah curah hujan di suatu tempat akan membentuk karakter yang khas bagi formasi-formasi vegetasi di muka bumi. Kekhasan jenis-jenis vegetasi, dapat mengakibatkan adanya hewan-hewan yang khas pada lingkungan vegetasi tertentu, karena tunbuh-tumbuhan merupakan produsen yang menyediakan makanan bagi hewan.




BAB III
PENUTUP
A.    Kesimpulan
Evolusi 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.
2.    Azoikum : belum ada kehidupan, bumi masih panas.
3.    Archeozoikum : bumi dingin, ada daratan dan lautan.
4.    Proterozoikum : zaman kehidupan protozoa bersel satu.

B.     Saran
Dua faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap persebaran makhluk hidup adalah faktorabiotik dan biotik. Faktor abiotik merupakan factor fisik yang sangat berpengaruh terhadap kehidupan tumbuhan dan hewan.



 BAB III
PENUTUP

A.    KESIMPULAN
Ilmu pengetahuan bermula dari rasa ingin tahu. Hewan juga mempunyai “rasa ingin tahu” akan tetapi tidak berkembang atau disebut “idle curiousity” atau “instinct.” Segala aktivitasnya didorong oleh instink itu dengan tujuan untuk melestarikan hidupnya. Untuk itulah mereka mencari makan, melindungi diri dan berkembang biak.
Manusia mempunyai rasa ingin tahu yang berkembang. Akumulasi dari segala yang mereka dapat dari usahanya mendapatkan jawaban dari keingintahuannya itu merupakan “pengetahuan”-nya. Pengetahuan manusia selalu berkembang. Ia selalu tidak puas dengan fakta tetapi ingin tahu juga tentang “apa,” “bagaimana” dan “mengapa” demikian.
Berlandaskan pada pengetahuan tentang beberapa rahasia alam yang diperolehnya, manusia kemudian berusaha untuk menguasai dan memanfaatkan pengetahuannya untuk memperbaiki kualitas dan pemenuhan kebutuhan hidupnya.
B.     SARAN
Manusia secara alamiah, dari zaman purba sampai zaman dewasa sekarang  memiliki rasa ingin tahu. Rasa ingin tahu tersebut menyebabkan manusia menyelidiki persoalan-persolan yang akan menghasilkan jawaban. Demikianlah pikiran manusia berkembang dari pikiran primitif sampai kepikiran yang modern.
Dengan adanya ilmu pengetahuan dan rasa ingin tahu pada diri manusia, maka diharapkan setiap individu mengembangkan rasa ingin tahu tersebut menjadi penelitian-penelitian yang akan menghasilkan penemuan-penemuan yang berguna bagi ilmu pengetahuan.


ALAM SEMESTA

ALAM SEMESTA

Sejarah ruang dan waktu tidak terlepas dari sejarah alam semesta. Ruang dan waktu terbentuk bersamaan dengan pembentukan alam semesta. Tidak ada ruang di luar alam semesta. Dan tidak ada waktu sebelum ada alam semesta. Namun, dalam kajian fisika definisi waktu telah disederhanakan, tidak tepat lagi dengan pemahamanan manusiawi. Kadang sulit difahami dengan nalar awam.
Dalam kehidupan sehari-hari, pengalaman manusiawi terbagi dalam dua kelompok: Hal-hal yang objektif yang dapat dikenali dengan pancaindera tersebar dalam ruang. Sedangkan hal-hal subjektif (ide, pemikiran, kesadaran diri, emosi, dan sejenisnya) tersebar dalam waktu. Tidak dapat digambarkan dalam dunia nyata, tetapi mengungkapkan waktu masa lalu, sekarang, dan akan datang. Dalam fisika, waktu disederhanakan hanya apa yang tampak pada arloji atau pengukur waktu lainnya (misalnya, detak jantung, jumlah ayunan bandul, rotasi bumi, atau getaran atom).
Artikel ringkas ini sekilas mengulas sejarah alam semesta yang juga sejarah raung dan waktu. Dimulai dengan bahasa universal untuk memahami bagaimana alam bercerita tentang sejarah dirinya. Kemudian sekilas mengenal posisi kita - manusia - di alam semesta yang sebenarnya secara fisik tidak ada artinya dibandingkan dengan keluasan alam raya. Upaya memahami sejarah lahirnya alam semesta beserta evolusinya diulas dengan hasil-hasil sains terbaru diungkapkan secara ringkas mulai dari alam semesta secara keseluruhan sampai tata surya dan bumi. Juga diulas evolusi alam semesta dalam persepsi Al-Quran.
Walau tidak dibahas secara mendalam, ulasan tentang evolusi alam dimaksudkan juga untuk meluruskan antipati ummat terhadap sains karena kontroversi yang bersumber dari analisis yang keliru. Evolusi (termasuk evolusi makhluk hidup) adalah keniscayaan di alam yang sering disalahartikan dan dirancukan banyak orang hingga banyak ditentang kaum agamawan yang tidak faham. Analisis sosiologis digunakan untuk membantah teori sains, suatu hal yang tidak tepat.Terakhir, untuk memaknai penjelajahan intelektualitas berbasis sains tersebut, diulas sekilas makna ikhlas dari pemahaman sejarah ruang dan waktu.

Bahasa Universal

Dalam astronomi, bahasa universal adalah cahaya atau lebih umumnya gelombang elektromagnetik (EM), termasuk sinar-X, sinar ultra violet, sinar infra merah, dan gelombang radio. Semua benda langit bercerita tentang dirinya dengan pancaran gelombang EM. Fisika dan matematika menjadi juru bahasanya.
Objek yang sangat panas, seperti pada peristiwa tumbukan materi yang sangat kuat akibat tarikan Lubang Hitam (Black Hole), bercerita tentang dirinya dengan pancaran sinar-X. Dengan fisika dapat ditafsirkan bahwa objek itu sangat panas dan dapat dikaji apa yang mungkin menyebabkannya. Objek-objek yang sangat dingin, seperti "embrio" bintang (protostar), bercerita banyak kepada astronom dengan pancaran sinar infra merah dan gelombang radio. Galaksi-galaksi yang sedang berlari menjauh memberikan pesan lewat spektrum cahayanya yang bergeser ke arah merah (red shift).
Sayangnya, sebagian besar materi di alam semesta tak memancarkan gelombang EM tersebut. Itulah yang dinamakan "dark matter" (materi gelap). 'Materi gelap' itu mencakup objek raksasa yang runtuh ke dalam intinya (misalnya Black Hole atau Lubang Hitam yang menyerap semua cahaya), objek seperti bintang namun bermassa kecil hingga tak mampu memantik reaksi nuklir di dalamnya (yaitu objek katai coklat), atau partikel partikel subelementer. Penemuan di penghujung abad 20 baru lalu bahkan lebih mengagetkan (karena tidak terduga sebelumnya) para pakar kosmologi sendiri: Ternyata hanya 4% isi alam semesta yang kita kenali materinya (materi barionik, terbuat dari proton dan netron). Selebihnya 23% 'materi gelap' (non-barionik) dan 73% berupa 'energi gelap' (dark energy, istilah baru dalam kosmologi modern).
'Materi gelap' ini ibarat orang bisu. Kita tak dapat mendengar kisah mereka tetapi kita yakin mereka ada dihadapan kita. Kita hanya bisa menangkap isyarat isyarat yang diberikannya. Isyarat isyarat tak langsung itulah yang ditangkap oleh para astrofisikawan untuk mendengar kisah "materi gelap". Isyarat-isyarat itu bisa berupa pancaran sinar X dari bintang yang berpasangan dengan Black Hole atau dari efek gravitasi pada objek di dekatnya.
Sekedar contoh, inilah cara Black Hole bercerita bahwa dirinya ada. Pancaran sinar-X yang kuat bisa bercerita bahwa di sana ada obyek yang sangat panas. Dengan telaah fisika kemudian diketahui bahwa panas itu terjadi karena ada materi dari suatu bintang yang sedang disedot oleh benda yang kecil bermassa sangat besar yang menjadi pasangannya. Materi yang jatuh pada bidang yang sempit di sekitar benda penyedot itulah menimbulkan panas yang sangat tinggi yang akhirnya memancarkan sinar-X. Dari isyarat-isyarat lainnya disimpulkan bahwa penyebab perpindahan materi itu adalah sebuah Black Hole yang sedang menyedot materi dari bintang pasangannya, seperti teramati pada objek Cygnus X-1.
Kini di awal abad 21, 'materi gelap' makin gelap lagi. Observasi astronomi masih sulit mendeteksi keberadaannya, karena mulai bergeser ke pengertian yang lebih sempit sebagai materi non-barionik. Hanya fisika partikel yang kini diharapkan menjadi 'juru bahasanya' dari ungkapan-ungkapan abstrak matematis. Dari tiga jenis partikel anggota 'materi gelap', baru netrino yang sedikit dikenali. Selebihnya masih dianggap materi hipotetik: axion dan neutralino.

Posisi Kita di Alam Semesta

Dengan bantuan teleskop dan detektor astronomi yang makin peka merekam objek-objek redup, kini telah diyakini bahwa bumi kita bukanlah pusat alam semesta yang di kelilingi oleh lapisan lapisan langit. Bumi kita hanyalah satu planet kecil di tata surya.
Tata surya terdiri dari matahari beserta benda-benda langit lainnya yang mengitarinya. Saat ini diketahui bahwa di sekitar matahari ada 9 planet, lebih dari 56 satelit yang mengitari planet induknya, puluhan ribu asteroid (planet kecil), meteoroid (batuan antarplanet), dan debu antarplanet (meteoroid mikro). Matahari adalah anggota tata surya yang paling dominan dengan massa 99,85% dari keseluruhan massa total tata surya. Sedangkan massa total 9 planet (Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto) hanya 0,14%.
Empat planet pertama disebut planet kebumian karena komposisinya mirip bumi, terutama terdiri dari batuan silikat dan logam. Empat planet berikutnya adalah planet raksasa dengan komposisi utamanya adalah unsur-unsur ringan (Hidrogen, Helium, Argon, Karbon, Oksigen, dan Nitrogen) berbentuk gas atau cair. Sedangkan Pluto merupakan planet terkecil yang terdiri dari batuan dan es.
Di antara Mars dan Jupiter terdapat puluhan ribu asteroid atau planet kecil. Tetapi massa totalnya hanya sekitar 1% dari Merkurius, planet kebumian yang terkecil. Hasil penelitian menunjukkan bahwa hampir semua batuan meteorit yang jatuh ke bumi berasal dari pecahan asteroid tersebut.
Bumi berjarak 150 juta km dari matahari. Ini disebut 1 Satuan Astronomi (SA). Sedangkan planet terluar, Pluto, berjarak 39.5 SA. Jarak terjauh yang masih dipengaruhi gaya gravitasi matahari adalah sekitar 20 trilyun km atau 120.000 kali jarak bumi-matahari. Di luar orbit planet Pluto tersebut terdapat "gudang" komet yang jumlahnya trilyunan bakal komet. Gudang komet terdekat disebut Sabuk Kuiper pada jarak sekitar 50 SA dan yang terjauh dikenal sebagai Awan Komet Oort pada jarak sekitar 50.000 SA.
Gudang komet ini diduga sebagai sisa-sisa materi pembentuk tata surya. Gangguan terhadap gudang komet itu akan menyebabkan sebagian inti komet keluar dari gudangnya dan tertarik oleh gravitasi matahari. Akibatnya komet itu akan mengitari matahari. Komet yang terdiri dari gas beku, es, dan debu bila mendekati matahari akan menguap dan melepaskan debu-debunya di sepanjang lintasannya. Itu yang sering kita sebut sebagai bintang berekor.
Di luar tata surya kita berada di ruang antarbintang. Matahari sendiri hanyalah bintang kuning berukuran sedang. Ribuan bintang bisa kita lihat di langit dengan mata biasa dan jutaan lagi yang bisa kita lihat dengan teleskop. Di antaranya ada bintang bintang raksasa yang besarnya ratusan kali besar matahari. Semuanya merupakan anggota dari ratusan milyar bintang yang menghuni galaksi kita, Bima Sakti.
Galaksi kita digolongkan sebagai galaksi spiral, berbentuk seperti huruf S dengan lengan tunggal atau majemuk. Diameternya sekitar 100.000 tahun cahaya, artinya dari ujung ke ujung akan ditempuh oleh cahaya yang berkecepatan 300.000 km/detik dalam waktu sekitar 100.000 tahun. Tata surya kita berjarak sekitar 25.000-30.000 tahun cahaya dari pusatnya dan mengorbit mengelilingi pusat galaksi dengan kecepatan sekitar 200 300 km/detik sekali dalam 200 juta tahun.
Mungkin sekali di antara ratusan milyar bintang anggota Bima Sakti ada bintang yang mempunyai tata planet. Namun karena jaraknya yang amat jauh, sulit untuk menemukan tata planet tersebut. Dengan teropong besar pun bintang bintang itu hanya tampak sebagai titik titik cahaya. Namun akhir-akhir ini telah dijumpai bintang bintang yang dikelilingi oleh piringan debu yang diduga mempunyai tata planet atau setidaknya dalam evolusi membentuk tata planet. Dengan teleskop optik yang dilengkapi alat khusus, piringan materi di sekitar bintang Beta Pictoris dapat diamati. Piringan materi itu di duga dalam masa awal pembentukan tata planet, seperti keadaan tata surya kita sekitar 4,5 milyar tahun yang lalu atau merupakan awan komet seperti yang ada di tepi tata surya kita.
Kalau kita menembus kedalaman langit lebih jauh lagi, kita akan jumpai jutaan, mungkin milyaran, galaksi galaksi lain. Galaksi galaksi itu bagaikan pulau pulau yang saling berjauhan yang berpenghuni milyaran bintang pula. Beberapa galaksi membentuk gugusan galaksi. Kemudian gugusan gugusan itu dan galaksi galaksi mandiri lainnya mengelompok dalam gugusan besar yang disebut super cluster.
Bima Sakti merupakan anggota dari gugusan galaksi yang disebut Local Group yang beranggota sekitar dua puluh galaksi dan berdiameter sekitar 3 juta tahun cahaya. Di luar Local Group yang terpisah sejauh puluhan atau ratusan juta tahun cahaya dijumpai pula banyak super cluster yang terdiri ratusan atau ribuan galaksi.

Evolusi Alam Semesta

Naluri manusia selalu ingin mengetahui asal usul sesuatu, termasuk asal-usul alam semesta. Berbagai hasil pengamatan dianalisis dengan dukungan teori-teori fisika untuk mengungkapkan asal-usul alam semesta. Teori yang kini diyakini bukti-buktinya menyatakan bahwa alam semesta ini bermula dari ledakan besar (Big Bang) sekitar 13,7 milyar tahun yang lalu. Semua materi dan energi yang kini ada di alam terkumpul dalam satu titik tak berdimensi yang berkerapatan tak berhingga. Tetapi ini jangan dibayangkan seolah olah titik itu berada di suatu tempat di alam yang kita kenal sekarang ini. Yang benar, baik materi, energi, maupun ruang yang ditempatinya seluruhnya bervolume amat kecil, hanya satu titik tak berdimensi.
Tidak ada suatu titik pun di alam semesta yang dapat dianggap sebagai pusat ledakan. Dengan kata lain ledakan besar alam semesta tidak seperti ledakan bom yang meledak dari satu titik ke segenap penjuru. Hal ini karena pada hakekatnya seluruh alam turut serta dalam ledakan itu. Lebih tepatnya, seluruh alam semesta mengembang tiba tiba secara serentak. Ketika itulah mulainya terbentuk materi, ruang, dan waktu.
Materi alam semesta yang pertama terbentuk adalah hidrogen yang menjadi bahan dasar bintang dan galaksi generasi pertama. Dari reaksi fusi nuklir di dalam bintang terbentuklah unsur-unsur berat seperti karbon, oksigen, nitrogen, dan besi. Kandungan unsur-unsur berat dalam komposisi materi bintang merupakan salah satu "akte" lahir bintang. Bintang-bintang yang mengandung banyak unsur berat berarti bintang itu "generasi muda" yang memanfaatkan materi-materi sisa ledakan bintang-bintang tua. Materi pembentuk bumi pun diyakini berasal dari debu dan gas antar bintang yang berasal dari ledakan bintang di masa lalu. Jadi, seisi alam ini memang berasal dari satu kesatuan.
Bukti-bukti pengamatan menunjukkan bahwa alam semesta mengembang. Spektrum galaksi galaksi yang jauh sebagian besar menunjukkan bergeser ke arah merah yang dikenal sebagai red shift (panjang gelombangnya bertambah karena alam mengembang). Ini merupakan petunjuk bahwa galaksi galaksi itu saling menjauh. Sebenarnya yang terjadi adalah pengembangan ruang. Galaksi galaksi itu (dalam ukuran alam semesta hanya dianggap seperti partikel partikel) dapat dikatakan menempati kedudukan yang tetap dalam ruang, dan ruang itu sendiri yang sedang berekspansi. Kita tidak mengenal adanya ruang di luar alam ini. Oleh karenanya kita tidak bisa menanyakan ada apa di luar semesta ini.
Secara sederhana, keadaan awal alam semesta dan pengembangannya itu dapat diilustrasikan dengan pembuatan roti. Materi pembentuk roti itu semula terkumpul dalam gumpalan kecil. Kemudian mulai mengembang. Dengan kata lain "ruang" roti sedang mengembang. Butir butir partikel di dalam roti itu (analog dengan galaksi di alam semesta) saling menjauh sejalan dengan pengembangan roti itu (analog dengan alam).
Dalam ilustrasi tersebut, kita berada di salah satu partikel di dalam roti itu. Di luar roti, kita tidak mengenal adanya ruang lain, karena pengetahuan kita, yang berada di dalam roti itu, terbatas hanya pada ruang roti itu sendiri. Demikian pulalah, kita tidak mengenal alam fisik lain di luar dimensi "ruang waktu" yang kita kenal.
Bukti lain adanya pengembangan alam semesta di peroleh dari pengamatan radio astronomi. Radiasi yang terpancar pada saat awal pembentukan itu masih berupa cahaya. Namun karena alam semesta terus mengembang, panjang gelombang radiasi itu pun makin panjang, menjadi gelombang radio. Kini radiasi awal itu dikenal sebagai radiasi latar belakang kosmik (cosmic background radiation) yang dapat dideteksi dengan teleskop radio.

Model Alam Semesta

Dengan hanya mengandalkan pengamatan, kita tidak mungkin menggambarkan bagaimana wujud alam semesta ini. Maka diperlukanlah suatu model matematis yang dapat menjelaskan "bentuk" alam semesta ini termasuk evolusinya. Dengan menggunakan solusi kosmologis persamaan Einstein dan Prinsip Kosmologis yang menganggap bahwa alam semesta homogen di mana pun dan isotropik di setiap titik di alam, didapatkan dua model alam semesta: "terbuka" (atau tak berhingga) dan "tertutup" (atau berhingga tak berbatas). Prinsip Kosmologis yang diasumsikan tersebut didasarkan hasil pengamatan bahwa alam semesta tampaknya homogen dan isotropik , yaitu galaksi galaksi tampak tersebar seragam ke segala arah.
Untuk menentukan model mana yang benar diperlukan informasi tentang massa total alam semesta ini. Seandainya seluruh materi di alam ini tidak cukup banyak untuk mengerem pengembangan maka alam semesta akan terus mengembang dan berarti alam semesta ini "terbuka" atau tak berhingga. Tetapi jika massanya cukup besar, maka pengembangan alam semesta akan direm, akhirnya berhenti dan mulai mengerut lagi. Kalau ini yang terbukti berarti alam semesta "tertutup" atau bersifat "berhingga tak berbatas".
Sifat alam semesta "berhingga tak berbatas" itu dapat diilustrasikan dalam dua dimensi pada bola bumi (sesungguhnya alam berdimensi empat, tiga dimensi ruang dan satu dimensi waktu). Bola itu berhingga ukurannya namun tak berbatas, tak bertepi. Garis garis lintang analog dengan "ruang" alam semesta ini dan garis garis bujur analog dengan "waktu". Perjalanan "ruang waktu" alam ini bermula dari kutub utara menuju kutub selatan. Kita menelusuri garis bujur. Dengan bertambah jauh kita menelusurinya (atau bertambah "waktu" nya) kita akan jumpai lingkaran lingkaran lintang yang bertambah besar (atau "ruang" alam semesta mengembang). Setelah mencapai maksimum di khatulistiwa, kemudian lingkaran lintang pun mulai mengecil lagi. Seperti itu pula alam semesta mulai mengerut. Bila kita berjalan sepanjang garis lintang, kita akan kembali ke titik semula. Sama halnya dengan sifat "ruang" alam semesta yang tak berbatas itu. Cahaya yang kita pancarkan ke arah mana pun, pada prinsipnya, akan kembali lagi dari arah belakang kita. Bila model ini benar, pada prinsipnya, kita akan bisa melihat galaksi Bima Sakti (galaksi kita) berada di antara galaksi galaksi yang jauh (galaksi luar).
Sampai tahun 1990-an belum dapat diputuskan model mana yang benar karena belum adanya bukti observasi yang betul betul meyakinkan. Pengamatan Deuterium yang dilakukan satelit Copernicus pada tahun 1973 menghasilkan jumlah Deuterium 0.00002 kali jumlah Hidrogen. Sebenarnya ini merupakan alasan terkuat yang mendukung model alam "tak berhingga", artinya alam semesta akan terus mengembang. Namun analisis nasib akhir alam semesta kini berbalik. Walaupun bukti-bukti lain kini makin meyakinkan bahwa alam semesta memenuhi model geometri datar-terbuka.
Penemuan-penemuan terbaru akhir Abad 20 mengungkapkan bahwa materi alam semesta tidak menentukan nasib akhir alam semesta apakah akan mengembang terus atau akan kembali mengerut. Penemuan 'energi gelap' telah mengubah cara berpikir para pakar kosmologi. Pada satu sisi, materi mengerem pengembangan alam semesta, namun pada sisi lain 'energi gelap' justru mempercepat pengembangannya. Hanya saja, keberadaan 'energi gelap' tetap membuka peluang pengembangan terus menerus atau kembali mengerut, walau pun alam semesta diyakini mempunyai sifat datar-terbuka (artinya objek yang teramati sesuai dengan ukuran sebenarnya).

Evolusi Bintang

Bintang-bintang lahir dari awan molekul. Teori saat ini menyatakan kelahiran bintang dimulai dari penggumpalan awan molekul. Partikel-partikel awan molekul itu akibat gaya gravitasinya runtuh ke intinya membentuk inti yang akan menjadi bintang. Akibat rotasi gumpalan awan molekul itu sebagian materi tidak jatuh ke intinya, tetapi ke sekitar inti membentuk piringan. Inti bintang itu mulai memanas tetapi masih diselimuti debu dan gas yang tebal dan amat dingin, di bawah minus 200 derajat C. Ibarat bakal kupu-kupu dalam kepompong, inti bintang itu tak terlihat dari luar. Yang teramati hanya selimut debunya. Itu pun hanya pancaran infra merah dan radio yang bisa terdeteksi.
Inti bintang yang makin panas akan memantik reaksi fusi nuklir. Aktivitas bintang yang memancarkan radiasi dan partikel angin bintang dimulai. Embusan angin bintang lambat laun akan menyingkirkan selimut debu dan gas di sekitar bintang itu. Mulanya semburan dari arah kedua kutub bintang itu lalu pancaran angin bintang lambat laun akan menyingkirkan debu dan gas yang menyelimutinya. Yang tersisa adalah piringan debu dan gas di piringan sekitar ekuatornya. Piringan debu dan gas di sekitar bintang itu diyakini sebagai cikal bakal planet. Dengan tersibaknya selimut debu, inti bintang mulai tampak secara visual, walau masih amat redup dan hanya bisa teramati dengan teleskop besar. Kini diketahui banyak bintang yang masih mempunyai piringan debu dan gas yang umurnya masih beberapa juta tahun. Matahari kita tergolong bintang "remaja" yang baru berumur 4,5 milyar tahun.
Reaksi fusi nuklir menjadi sumber energi bintang -- termasuk matahari -- hingga bersinar. Angin bintang dan tekanan radiasi akhirnya juga akan menyingkirkan debu-debu di piringan. Kalau di piringan itu terbentuk planet-planet, yang tersisa adalah planet-planet dan sedikit materi debu-debu antarplanet.
Hasil reaksi fusi nuklir di inti bintang adalah unsur-unsur yang lebih berat. Bila bahan bakar nuklir di intinya habis, akhirnya bintang pun akan mati. Akhir kehidupannya tergantung massa dan keadaan fisik bintang. Ada bintang mengakhiri hidupnya dengan mengembang lalu akhirnya melepaskan materi-materinya ke angkasa dan akhirnya menjadi bintang kerdil putih. Matahari tergolong bintang yang akan mengakhiri hidupnya dengan cara itu. Ada pula yang meledak yang disebut supernova. Nah, materi-materi yang terlepas ke angkasa itu nantinya akan menjadi bahan dasar pembentukan bintang baru berikurnya.

Evolusi Tata Surya

Dari berbagai telaah radioisotop diperoleh bahwa batuan tertua di bumi berumur sekitar 4,1 milyar tahun, batuan di bulan tertua 4,4 milyar tahun, dan meteorit tertua berumur 4,6 milyar tahun. Umur batuan ini menunjukkan pula bahwa tata surya terbentuk sekitar 4,5 milyar tahun yang lalu. Dari hasil pengamatan tata surya dan bintang-bintang sejenis matahari maka dibangunkah teori-teori tentang asal-usul tata surya. Banyak teori dibuat dan direvisi berdasarkan temuan-temuan terbaru. Menurut teori yang saat ini dianggap paling sesuai dengan banyak bukti pengamatan dan telaah teoritiknya, tata surya terbentuk seperti umumnya bintang-bintang bermassa kecil lainnya.
Survai IRAS (Satelit Astronomi Inframerah) dan pengamatan teleskop radio menunjukkan banyak bintang bermassa kecil (hampir mirip matahari) masih dalam proses pembentukan. Bagian intinya membentuk embrio bintang yang dikelilingi piringan debu dan gas. Hasil pengamatan itu didukung model teoritik berdasarkan perhitungan fisika. Menurut telaah teoritik, pembentukan bintang bermula dari kontraksi (pemadatan) debu dan gas secara lambat akibat gaya gravitasinya sendiri yang membentuk core (gumpalan) di dalam awan molekul raksasa.
Setelah bagian intinya cukup padat, terjadilah collapse (pemadatan tiba-tiba) dan materi mulai jatuh (infall) ke arah pusatnya. Akibat perputaran core itu, gas dan debu yang runtuh mulai dari bagian dalam, bukan hanya embrio bintang yang terbentuk tetapi juga piringan (disk) di sekitarnya. Embrio bintang dan piringan masih diselubungi oleh debu yang amat tebal sehingga tidak terlihat dari luar. Hanya pancaran sinar inframerah yang dapat diamati.
Dalam proses selanjutnya, embrio bintang berkembang menjadi bintang muda yang di dalam intinya mulai terjadi reaksi nuklir. Bintang muda itu kemudian memancarkan partikel-partikel halusnya yang disebut angin bintang. Ini dimulai dari arah kutubnya selanjutnya ke arah ekuatornya. Dengan itu pula infall berhenti dan selubung debunya mulai tersibak. Yang tersisa adalah piringan gas dan debu di sekitar bintang muda tersebut. Sisa piringan gas dan debu itu disebut nebula proto-planet, karena di piringan itulah kemudian terbentuk planet-planet.
Bintang (matahari) dan piringan debunya selanjutnya memasuki masa pembentukan planet-planetnya. Salah satu teori menyebutkan bahwa nebula proto-planet mula-mula berdiameter sekitar 20 SA ketika infall berhenti, belum seluas tata surya kita sekarang. Kemudian nebula proto-planet melebar sehingga diameternya menjadi sekitar 40 SA yang disertai dengan proses pendinginan. Proses pendinginan nebula proto-planet menyebabkan terjadinya penggumpalan gas dan debu. Senyawa yang mula-mula berkondensasi adalah besi dan silikat. Di bagian luar tata nebula proto-planet yang temperaturnya lebih rendah, es air juga ikut berkondensasi. Teori yang kini dianggap kuat menyatakan bahwa planet-planet berasal dari penggumpalan itu yang disebut planetesimal.
Bumi dan planet-planet kebumian lainnya (Merkurius, Venus, dan Mars) hanya terbentuk dari materi padat yang terkondensasi, terutama dari senyawa besi dan silikat. Sedangkan Jupiter dan planet-planet raksasa lainnya terbentuk dari planetesimal besar, antara lain akibat turut terkondensasinya es air, sehingga mampu menangkap gas, terutama Hidrogen dan Helium. Planetesimal kecil yang tidak membentuk planet atau pecah akibat tumbukan sesamanya tersisa sebagai komet, asteroid, dan meteoroid.

Evolusi Bumi

Tata surya di awal evolusinya penuh dengan tumbukan. Proto-bumi (bakal bumi) dan proto-planet (bakal planet) lainnya juga mengalami tumbukan yang hebat. Salah satu bukti adanya tumbukan besar itu adalah kemiringan sumbu rotasi planet-planet terhadap bidang orbitnya. Tumbukan hebat yang dialami proto-bumi bukan hanya menyebabkan kemiringan sumbu rotasi bumi 23.5o, tetapi juga terbentuknya bulan.

Menurut teori yang paling kuat bukti-buktinya, proto-bumi pernah mengalami tumbukan hebat dengan proto-planet lainnya yang massanya sekitar 1/9 massa bumi. Tumbukan hebat ini menyebabkan terlontarnya batuan sebesar massa bulan (0.01 massa bumi) ke angkasa dan membentuk bulan. Salah satu bukti kuat teori ini adalah tidak dijumpainya inti besi di bulan karena yang terlontar hanya bagian kulit bumi. Akibat tumbukan itu juga atmosfer bumi lenyap. Atmosfer yang ada kini sebagian dihasilkan oleh proses-proses di bumi sendiri, sebagian lainnya berasal dari pecahan komet atau asteroid yang menumbuk bumi.
Komet yang komposisi terbesarnya adalah es air (20% massanya) diduga kuat merupakan sumber air bagi bumi, karena rasio Deutorium/Hidrogen (D/H) di komet hampir sama dengan rasio D/H pada air di bumi, yaitu sekitar 0.0002. Sekedar gambaran, berikut ini diberikan perhitungan kasar jumlah komet yang mungkin telah menumbuk bumi dan menyumbangkan airnya. Sebuah komet yang berdiameter 10 km mempunyai massa total sekitar 500 milyar ton, berarti mengandung air sekitar seratus milyar ton. Sedangkan massa total lautan saat ini sekitar 1,3 juta trilyun ton, kira-kira setara dengan 10 juta komet berdiameter 10 km. Ini menunjukkan pernah terjadi tumbukan komet yang luar biasa hebatnya dengan bumi dalam jangka waktu yang panjang.

Evolusi Alam dalam Perspektif AlQuran

Setelah menjelajah bukti-bukti observasi dan teori ilmiah tentang evolusi alam semesta, menarik juga untuk meninjau aspek religius untuk diperbandingkan dengan aspek ilmiah itu. Walaupun hal ini masih bersifat interpretasi yang masih dapat diperdebatkan.
Menurut Al-Qur'an, alam (langit dan bumi) diciptakan Allah dalam enam masa (Q.S. 41:9-12), dua masa untuk menciptakan langit sejak berbentuk dukhan (campuran debu dan gas), dua masa untuk menciptakan bumi, dan dua masa (empat masa sejak penciptaan bumi) untuk memberkahi bumi dan menentukan makanan bagi penghuninya. Ukuran lamanya masa ("hari", ayyam) tidak dirinci di dalam Al-Qur'an.
Belum ada penafsiran pasti tentang enam masa itu. Namun, bedasarkan kronologi evolusi alam semesta dengan dipandu isyarat di dalam Al-Qur-an (Q.S. 41:9-12 dan Q.S. 79:27-32) dapat ditafsirkan bahwa enam masa itu adalah enam tahapan proses sejak penciptaan alam sampai hadirnya manusia. Lamanya tiap masa tidak merupakan fokus perhatian.
Masa pertama dimulai dengan ledakan besar (big bang) (Q.S. 21:30, langit dan bumi asalnya bersatu) sekitar 10 - 20 milyar tahun lalu. Inilah awal terciptanya materi, energi, dan waktu. "Ledakan" itu pada hakikatnya adalah pengembangan ruang yang dalam Al-Quran disebut bahwa Allah berkuasa meluaskan langit (Q.S. 51:47). Materi yang mula-mula terbentuk adalah hidrogen yang menjadi bahan dasar bintang-bintang generasi pertama. Hasil fusi nuklir antara inti-inti Hidrogen menghasilkan unsur-unsur yang lebih berat, seperti karbon, oksigen, sampai besi.
Masa yang ke dua adalah pembentukan bintang-bintang yang terus berlangsung. Dalam bahasa Al-Quran disebut penyempurnaan langit. Dukhan (debu-debu dan gas antarbintang, Q. S. 41:11) pada proses pembentukan bintang akan menggumpal memadat. Bila intinya telah cukup panasnya untuk memantik reaksi fusi nuklir, maka mulailah bintang bersinar. Bila bintang mati dengan ledakan supernova unsur-unsur berat hasil fusi nuklir akan dilepaskan. Selanjutnya unsur-unsur berat yang terdapat sebagai materi antarbintang bersama dengan hidrogen akan menjadi bahan pembentuk bintang-bintang generasi berikutnya, termasuk planet-planetnya. Di dalam Al-Qur'an penciptaan langit kadang disebut sebelum penciptaan bumi dan kadang disebut sesudahnya karena prosesnya memang berlanjut.
Inilah dua masa penciptaan langit. Dalam bahasa Al-Qura'an, big bang dan pengembangan alam yang menjadikan galaksi-galaksi tampak makin berjauhan (makin "tinggi" menurut pengamat di bumi) serta proses pembentukan bintang-bintang baru disebutkan sebagai "Dia meninggikan bangunannya (langit) lalu menyempurnakannya" (Q.S. 79:28)
Masa ke tiga dan ke empat dalam penciptaan alam semesta adalah proses penciptaan tata surya termasuk bumi. Proses pembentukan matahari sekitar 4,5 milyar tahun lalu dan mulai dipancarkannya cahaya dan angin matahari itulah masa ke tiga penciptaan alam semesta. Proto-bumi ('bayi' bumi) yang telah terbentuk terus berotasi yang menghasilkan fenomena siang dan malam di bumi. Itulahlah yang diungkapkan dengan indah pada ayat lanjutan pada Q.S. 79:29, "dan Dia menjadikan malamnya gelap gulita dan menjadikan siangnya terang benderang.
Masa pemadatan kulit bumi agar layak bagi hunian makhluk hidup adalah masa ke empat. Bumi yang terbentuk dari debu-debu antarbintang yang dingin mulai menghangat dengan pemanasan sinar matahari dan pemanasan dari dalam (endogenik) dari peluruhan unsur-unsur radioaktif di bawah kulit bumi. Akibat pemanasan endogenik itu materi di bawah kulit bumi menjadi lebur, antara lain muncul sebagai lava dari gunung api. Batuan basalt yang menjadi dasar lautan dan granit yang menjadi batuan utama di daratan merupakan hasil pembekuan materi leburan tersebut. Pemadatan kulit bumi yang menjadi dasar lautan dan daratan itulah yang nampaknya dimaksudkan penghamparan bumi pada Q.S. 79:30, "Dan bumi sesudah itu (sesudah penciptaan langit) dihamparkan Nya."
Menurut analisis astronomis, pada masa awal umur tata surya gumpalan-gumpalan sisa pembentukan tata surya yang tidak menjadi planet masih sangat banyak bertebaran. Salah satu gumpalan raksasa, 1/9 massa bumi, menabrak bumi menyebabkan lontaran materi yang kini menjadi bulan. Akibat tabrakan itu sumbu rotasi bumi menjadi miring 23,5 derajat dan atmosfer bumi lenyap. Atmosfer yang ada kini sebagian dihasilkan oleh proses-proses di bumi sendiri, sebagian lainnya berasal dari pecahan komet atau asteroid yang menumbuk bumi. Komet yang komposisi terbesarnya adalah es air (20% massanya) diduga kuat merupakan sumber air bagi bumi karena rasio Deutorium/Hidrogen (D/H) di komet hampir sama dengan rasio D/H pada air di bumi, sekitar 0.0002. Hadirnya air dan atmosfer di bumi sebagai prasyarat kehidupan merupakan masa ke lima proses penciptaan alam.

Pemanasan matahari menimbulkan fenomena cuaca di bumi: awan dan halilintar. Melimpahnya air laut dan kondisi atmosfer purba yang kaya gas metan (CH4) dan amonia (NH3) serta sama sekali tidak mengandung oksigen bebas dengan bantuan energi listrik dari halilintar diduga menjadi awal kelahiran senyawa organik. Senyawa organik yang mengikuti aliran air akhirnya tertumpuk di laut. Kehidupan diperkirakan bermula dari laut yang hangat sekitar 3,5 milyar tahun lalu berdasarkan fosil tertua yang pernah ditemukan. Di dalam Al-Qur'an Q.S. 21:30 memang disebutkan semua makhluk hidup berasal dari air.
Lahirnya kehidupan di bumi yang dimulai dari makhluk bersel tunggal dan tumbuh-tumbuhan merupakan masa ke enam dalam proses penciptaan alam. Hadirnya tumbuhan dan proses fotosintesis sekitar 2 milyar tahun lalu menyebabkan atmosfer mulai terisi dengan oksigen bebas. Pada masa ke enam itu pula proses geologis yang menyebabkan pergeseran lempeng tektonik dan lahirnya rantai pegunungan di bumi terus berlanjut.
Tersedianya air, oksigen, tumbuhan, dan kelak hewan-hewan pada dua masa terakhir itulah yang agaknya dimaksudkan Allah memberkahi bumi dan menyediakan makanan bagi penghuninya (Q.S. 41:10). Di dalam Q.S. 79:31-33 hal ini diungkapkan sebagai penutup kronologis enam masa penciptaan, "Ia memancarkan dari padanya mata airnya, dan (menumbuhkan) tumbuh tumbuhannya. Dan gunung gunung dipancangkan Nya dengan teguh, (semua itu) untuk kesenanganmu dan untuk binatang binatang ternakmu".
Bagaimana akhir alam semesta? Kosmologi (cabang ilmu yang mempelajari struktur dan evolusi alam semesta) masih menyatakan sebagai pertanyaan yang terbuka, belum ada jawabnya, mungkin terus berkembang atau mungkin pula kembali mengerut. Namun Al-Quran mengisyaratkan adanya pengerutan alam semesta, seperti terungkap pada QS 21:104. "Pada hari kami gulung langit, seperti menggulung lembaran-lembaran kertas (makin mengecil) seperti Kami telah menjadikan pada awalnya, begitulah kami mengulanginya."

Ikhlas Bersama Ruang dan Waktu

Teori relativitas telah menyatukan ruang dan waktu dalam dunia empat dimensi, dunia ruangwaktu (ditulis bersambung sebagai satu kata). Dan secara matematis dirumuskan kuadrat selang ruangwaktu = kuadrat selang waktu - kuadrat jarak ruang. Tanda minus berbeda dengan anggapan awam untuk ruang dan waktu (menggunakan "dan", ruang dan waktu sebagai hal yang terpisah) yang terbiasa dengan rumus phytagoras: kuadrat jarak = kuadrat selang sumbu x + kuadrat selang sumbu y. Dalam dunia ruangwaktu, jarak bintang ke mata kita adalah "nol". Karena, misalnya, jarak bintang (jarak ruang) 4 tahun cahaya. Cahaya bintang tersebut mencapai mata kita dalam waktu 4 tahun juga (selang waktu). Jadi, selang/jarak ruangwaktu bintang tersebut adalah 0.
Dalam dunia ruang dan waktu (mengikuti hukum Newton, non-relativistik) senantiasa kita berjalan ke masadepan secara perlahan dengan kecepatan satu hari tiap harinya. Tetapi kita juga bisa berjalan ke masa depan dengan lebih cepat lagi ke tempat yang sangat jauh, misalkan dengan pesawat antariksa berkecepatan mendekati cahaya. Inilah perjalanan relativistik, mengikuti hukum relativitas. Dalam perjalanan relativistik, waktu berjalan relatif lebih lambat daripada waktu dalam keadaan berdiam tidak ikut dalam perjalanan. Hal ini sudah terbukti pada partikel berenergi tinggi. Waktu luruh (berubah menjadi partikel lainnya) partikel Muon sebenarnya dalam keadaan diam hanya sepersejuta detik. Namun dalam perjalanan dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, waktu luruhnya teramati oleh detektor yang diam bisa mencapai 50 kali lipat.
Apa makna batiniah dari semua fakta fisik ini? Kita tidak bisa mundur ke masa lalu. Kita senantiasa maju menuju masa depan. Semakin cepat kita maju, semakin jauh jarak tempuh kita menuju masa depan. Kita tetap merasa muda pada saat orang malas merasa tua. Kita senantiasa berubah, berevolusi dengan kerangka waktu yang jauh lebih pendek dari evolusi alam. Tentunya, evolusi yang kita harapkan adalah evolusi menuju perbaikan kualitas dan kuantitas. Kualitas iman yang makin mantap, kualitas pribadi yang makin mapan, kualitas hidup yang makin sejahtera, dan kualitas keluarga yang makin bahagia. Kuantitas ilmu yang makin bertambah, kuantitas amal yang makin meningkat, kuantitas rizki yang makin bermanfaat, dan kuantitas pengikut yang mendoakannya. Ruang amal kita semestinya berekspansi, meluas, dan makin variatif. Persahabatan dan jaringan kerja selayaknya terus bertambah. Ruang gerak kreatif-inovatif seharusnya makin terbuka.
Lalu apakah fisik jasmaniah dan batiniah kita dibiarkan berevolusi mengikuti alur perkembangan ruang dan waktu kita tanpa tuntunan? Semestinya tidak dibiarkan lepas tanpa kendali. Penyesatan dan pencemaran qalbu bisa mengubah sebagalanya keluar dari jalan yang diridhai-Nya. Taqarrub, pendekatan diri kepada-Nya adalah penuntunnya. Kebersihan jiwa yang ikhlas semestinya yang melandasi perjalanan ruang dan waktu kita. Ikhlas bermakna bersih dari segala pamrih selain dari mengharap ridha-Nya.