Resume

Bumi diawali dari pada 90% periode sebagai daerah yang kering sebelum adanya perairan yang kemudian berevolusi,sebarnya fosil yang paling awal berupa sianobakteri,tetapi utk organisme yang kompleks baru mulai 475 tahun yang lalu,yang diawali oleh alga.Evolusi tumbuhan adalah mengenai adaptasi kondisi daratan berupa adaptasi secara struktural, kimiawi, dan sistem reproduksi yang memunculkan beranekaragamnya tumbuhan yang ada.Contohnya adaptasi kimiawi seperti lapisan lilin pada daun yang berguna sebagai pelindung.

Menurut Campbell et all (2003), berdasarkan catatan fosil yang ada, sejarah adaptasi daratan oleh tumbuhan terdapat empat periode utama evolusi tumbuhan. Periode tersebut merupakan radiasi adaptif.Sesuai dengan teori Charles Darwin tentang seleksi alam, proses evolusi yang adaptif organisme dengan karakteristik tertentu cenderung untuk bertahan hidup dan mewariskan sifat-sifat kepada keturunannya.Dimana proses evolusi ini mengikuti evolusi struktur bagi peluang kehidupan di darat. Keempat periode tersebut adalah sebagai berikut:

1.  Periode pertama, evolusi dihubungkan dengan asal mula tumbuhan dari nenek moyang akuatik yaitu dari Chlorophyta (alga hijau), selama masa Ordovisium (Kala Silur Bawah atau Kambrium Atas) ditandai Koral dan Alga berkembang membentuk karang, pada zaman Paleozoikum (bahasa Yunani: palaio, "tua" dan zoion, "hewan", berarti "kehidupan purba" berlangsung sejak 540 juta – 245 juta tahun yang lalu) , sekitar 475 juta tahun silam. Adaptasi tersebut memungkinkan tumbuhan yang dikenal sebagai briofita, termasuk lumut. Sebagian besar briofita tidak memiliki jaringan vaskuler (pembuluh), namun terdapat beberapa briofita memiliki pembuluh pengangkut air.
2. Periode kedua, diversifikasi tumbuhan vaskuler (tumbuhan berpembuluh) selama masa Devon (dinamakan dari sebuah nama distrik di Inggris dimana ditemukan batuan, 410-360 juta tahun lalu) awal, sekitar 400 juta tahun silam.Pada zaman ini perkembangan besar-besaran jenis ikan dan tumbuhan darat.Di mana tumbuhan vaskuler pertama tidak memiliki biji, dan keadaan ini masih ditemukan pada paku-pakuan.Tumbuhan darat paling awal hanya terdiri dari batang yang menyokong alat reproduksi. Namun pada akhir zaman Devon hutan.Proses evolusi dipengaruhi oleh keadaaan abiotik juga salah satunya komposisi gas di atmosfer.Perubahan atmosfer yang terjadi (Adams.2007)

3. Periode ketiga, dimulai dengan kemunculan biji, yaitu struktur yang mempercepat kolonisasi daratan dengan cara melindungi embrio tumbuhan dari kekeringan dan ancaman lainnya. Tumbuhan vaskuler biji pertama  muncul sekitar 360 juta tahun silam, dekat dengan masa Devon. Tumbuhan berbiji awal, bijinya tidak terbungkus dalam ruang khusus, seperti pada berbagai jenis gymnospermae termasuk conifer seperti pinus dan tumbuhan konus. Tumbuhan ini hidup bersama tumbuhan lainnya mendominasi bentang alam selama lebih dari 200 juta tahun.

Zaman Karbon (360 – 290 juta tahun lalu)

Nama zaman ini sesuai dengan unsur karbon yang banyak terdapat waktu itu.Pada zaman ini, kehidupan di daratan telah sepenuhnya berkembang.Pohon pertama muncul, jamur Klab, tumbuhan ferm dan paku ekor kuda tumbuh di rawa-rawa pembentuk batubara. Pada zaman ini benua-benua di muka bumi menyatu membentuk satu masa daratan yang disebut Pangea, mengalami perubahan lingkungan untuk berbagai bentuk kehidupan. Di belahan bumi utara, iklim tropismenghasilkan secara besar-besaran, rawa-rawa yang berisi dan sekarang tersimpan sebagai batubara.Dimana proses  pembentukan tahap awalnya lapisan tumbuhan menyerap air dan tertekan, membentuk materi cokelat berpori yang disebut gambut. Saat itu, hutan-hutan batu bara dihuni oleh serangga raksasa, berbagai arthropoda(Adams.2007).

Zaman Trias (250-210 juta tahun lalu)

Tumbuhan sikada mirip palem berkembang dan Konifer menyebar(Djunijanto,2010).

Zaman Jura (210-140 juta tahun lalu)

Tumbuhan Konifer menjadi umum, sementara Bennefit dan Sequola melimpah pada waktu ini(Djunijanto,2010)i.

4.       Periode keempat, munculnya tumbuhan berbunga selama awal masa Krestaseus (dimana merupakan masa yang paling banyak kepunahan akibat adanya tumbukan benda luar angkasa.)pada zaman Mesozoikum, sekitar 130 juta tahun silam. Bunga merupakan struktur reproduksi kompleks yang mengandung biji di dalam ruang yang terlindungi (ovarium). Mayoritas tumbuhan modern saat ini menghasilkan bunga atau angiospermae.

Zaman Tersier (65 – 1,7 juta tahun lalu)

Tumbuhan berbunga pada zaman Tersier terus berevolusi menghasilkan banyak variasi tumbuhan, seperti semak belukar, tumbuhan merambat dan rumput(Djunijanto,2010).

Pada zaman Tersier – Kuarter, pemunculan dan kepunahan hewan dan tumbuhan saling berganti seiring dengan perubahan cuaca secara global (Djunijanto,2010)

Zaman Kuarter (1,7 juta tahun lalu – sekarang)

Zaman Kuarter terdiri dari kala Plistosen dan Kala Holosen. Kala Plistosen mulai sekitar 1,8 juta tahun yang lalu dan berakhir pada 10.000 tahun yang lalu. Flora dan fauna yang hidup pada Kala Plistosen sangat mirip dengan flora dan fauna yang hidup sekarang(Djunijanto,2010).

Selama beberapa dekade, para ahli sistematika telah mengakui bahwa alga hijau merupakan protista fotosintesik yang memiliki kekerabatan paling dekat dengan tumbuhan karena terdapat keanekaragaman yang sangat besar pada alga hijau, penelitian terbaru memfokuskan pada kelompok organisme akuatik yang merupakan kerabat alga terdekat  dengan kingdom tumbuhan, sekarang bukti yang mengarah pada alga hijau disebut karofita. dengan membandingkan ultrasruktur sel, biokimia dan informasi hereditas (DNA dan RNA serta produk proteinnya), para peneliti telah menemukan homologi antara karofita dan tumbuhan sehingga menunjukkan bahwa karofita dan tumbuhan memiliki nenek moyang yang sama(Morwanto,.2003).

Sebelumnya diduga bahwa tanaman darat berevolusi dari ganggang mirip-Chara.Penelitian terbaru yang dipublikasikan dalam jurnal terbuka BioMed Central, BMC Evolutionary Biology, menunjukkan bahwa kerabat terdekat untuk tanaman darat sebenarnya merupakan konjugasi ganggang hijau seperti Spirogyra (Wodniok,, Sabina ,2011)

Berdasarkan sejarah nenek moyang tanaman hijau mulai menempati daratan sekitar 500 juta tahun yang lalu dan umumnya diterima bahwa mereka berevolusi dari ganggang streptophyte yaitu kelompok ganggang hijau air tawar. Namun keanekaragaman kelompok ganggang ini sangat tinggi dan saat ini berkisar dari yang bersel satu sederhana, flagellata, hingga ganggang yang lebih kompleks dan bercabang seperti stonewort (Chara) (LA, Lewis,2004).

Diperkirakan bahwa Charales adalah  kerabat terdekat untuk tanaman darat disebabkan mereka berbagi (di antara karakteristik lainnya) metode fertilisasi (pembuahan) yang sama,berupa oogamy, dengan telur besar dan sperma perenang kecil. Untuk tanaman berbunga, sperma ini akan terkandung di dalam serbuk sari. Sebaliknya, jenis lain dari streptophytes, yaitu Zygnematales, menggunakan konjugasi, yaitu metode reproduksi di mana gamet-gametnya memiliki ukuran yang sama, isogamy, dan satu atau keduanya merangkak, seperti amuba, ke dalam tabung pembuahan di mana mereka bertemu dan bersumbu (LE, Graham,1993).

Beberapa analisis filogenetik telah dilakukan sebelumnya pada sejumlah kecil gen, yang tampaknya mendukung teori Charales. Namun, tim multinasional, yang melibatkan para peneliti dari Jerman dan Kanada, menganalisis perbedaan genetik pada 129 gen dari 40 taksa tanaman hijau yang berbeda. Data ini menunjukkan bahwa, meskipun terdapat perbedaan dalam strategi reproduksi, relasi hidup yang paling dekat dengan tanaman darat sebenarnya adalah Zygnematales(Wodniok, Sabina,2011).

Dr Becker menjelaskan, “Sepertinya Zygnematales telah kehilangan oogamy dan kemampuan untuk menghasilkan sel sperma dan sel telur, dan sebagai gantinya, mungkin karena tekanan seleksi dalam ketiadaan air bebas, mereka menggunakan konjugasi untuk reproduksi.Hal ini merupakan suatu proses adaptasi fisiologis. Investigasi sejumlah besar gen telah menunjukkan bahwa, meskipun menampakkan kesederhanaan, Zygnematales memiliki jejak genetik sifat-sifat kompleks lainnya yang juga berkaitan dengan tanaman hijau daratanAkibatnya, tempat sebenarnya Zygnematales sebagai relatif terdekat terhadap tanaman hidup daratan telah terungkap(Petersen J et all.2006).

Mutasi dan Rekombinasi Genetik Merupakan Sumber Variasi

Di bumi ini tidak mungkin ada dua organisme yang tepat sama, walaupun satu jenis (spesies). Adanya variasi ini dimungkinkan karena adanya variasi ini dimungkinkan karena adanya faktor faktor seperti faktor lingkungan baik biotik dan abiotik, perbedaan genatau gabungan keduanya. Hal itulah yang memungkinkan terjadinya evolusi.

Setiap organisme, misalnya tumbuhan dalam selnya mempunyai pola gen yang spesifik atau disebut genotip yang spesifik. Dalam keadaan biasa pola gen akan tetap selama hidup dan diwariskan turun – temurun dari generasi ke generasi secara baik.

Genotip akan berinteraksi dengan lingkungan menghasilkan jenis organisme tertentu yang memiliki fungsi dengan cara tertentu. Penampakan atau sifat fisik suatu makhluk hidup (fenotip) akan terus tumbuh karena faktor lingkungan. Oleh karena itu, organisme dengan genotip yang sama tidak akan mempunyai fenotip yang sama. Variasi dalam suatu keturunan terjadi karena dua sebab utama, yaitu rekombinasi gen dan mutasi gen (Wily,2013).

1.   Rekombinasi

   Variasi adalah penyebab evolusi yang sangat penting.Evolusi terjadi apabila genotip dan fenotip sama-sama berubah, yaitu kalau genotip berubah tercermin suatu fenotip yang berlainan. Perubahan genotip terjadi karena kombinasi gen baru. Hal itu hanya mungkin kalau terjadi reproduksi secara seksual. Kalau reproduksi seksual terjadi, berarti gen-gen kedua induknya direkombinasi untuk membentuk genotip anak yang baru(Wily,2013)..

2.   Mutasi

   Variasi yang ditimbulkan karena rekombinasi gen dapat menghasilkan genotip organisme yang lebih kurang terbatas. Genotip yang dihasilkan hanya gabungan dari bermacam macam gen kedua induknya, sehingga tidak menghasilkan gen baru yang tertentu(Wily,2013).

Namun, Variasi karena mutasi sifatnya lebih luas dan dapat menciptakan  suatu genotip yang berbeda sama sekali. Mutasi adalah suatu perubahan mendasar dalam gen yang dapat berupa perubahan pola zat-zat kimia gen. Gen sel-sel apa pun dapat mengalami mutasi, tetapi yang penting dalam evolusi hanya mutasi pada sel-sel reproduktif. Karena mutasi akan mempengaruhi sel kelamin primer, gamet dan telur yang telah dibuahi maka sel-sel yang berkembang menjadi jaringan pembentuk gamet dapat diteruskan pada keturunannya.

Mutasi juga terjadi pada sekelompok gen. Karena gen mengendalikan perkembangan makhluk hidup maka mutasai dapat mengubah struktur suatu organisme dan fungsinya. Mutasi yang hanya terjadi pada genotip dan tidak muncul pada fenotip bagi organisme tidak menimbulkan akibat apapun. Namun, jika perubahan sampai terjadi pada fenotip dimungkinkan berbahaya dan menyebabkan kematian atau bermanfaat dan diturunkan dari generasi ke generasi(Wily,2013)..

Daftar Pustaka

Adams,Simon.2007.Just The Facts: Zaman Prasejarah..Erlangga ,

Campbell, N.A., Reece, J.B., Mitchell, L.G. 2003. Biology Fifth Edition. Benjamin Cummings. New York.

Campbell, N.A., Reece, J.B., Mitchell, L.G. 2003. Biology Fifth Edition Jilid 2. Benjamin Cummings. New York Halaman 156.

Djunijanto,2010,Sejarah Pembentukan Bumi Berdasarkan Zaman.http://djunijanto .wordpress.com/materi/ sejarah-pembentukan-bumi-berdasarkan-zaman/diakses 10 juni 2013 17.06

J,Wendel,2000. "Genome evolution in polyploids". Plant Mol. Biol. 42 (1): 225–49. doi:10.1023/A:1006392424384. PMID 10688139

LE, Graham,1993: Origin of land plants. New York: John Wiley & Sons, Inc

Lewis LA, McCourt RM, 2004,  Green algae and the origin of land plants. Am J Bot 91(10):1535-1556.

Morwanto,Rosid.2003.Asal Mula Tumbuhan Kemungkinan Berevolusi Dari Alga Hijau Yang Disebut Karofita.http://rosidmarwanto.blogspot.com/2013/05/asal-mula-tumbuhan-kemungkinan.html diakses 10 juni 2013 17.00

Petersen J, Teich R, Becker B, Cerff R, Brinkmann H,2006.The GapA/B gene duplication marks the origin of streptophyta (Charophytes and land plants).Mol Biol Evol, 23(6):1109-1118

SB, Carroll, Grenier J, Weatherbee SD (2005). From DNA to Diversity: Molecular Genetics and the Evolution of Animal Design. Second Edition. Oxford: Blackwell Publishing. ISBN 1-4051-1950-0.

Widodo, Umie Lestari, Mohammad Amin. 2003. Evolusi (Panduan Belajar, Bahan Ajar, dan Panduan Asesmen). Malang: Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Proyek Peningkatan Manajemen Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional

Wily,ilham.2013.Hubungan Evolusi dan Mutasi.http://hallowwin.wordpress.com/2013/01/29/hubungan-evolusi-dan-mutasi/ diakses 11 juni 2013 17.00

Wodniok, Sabina, Henner Brinkmann, Gernot Glöckner, Andrew J Heidel, Hervé Philippe, Michael Melkonian, Burkhard Becker.2011. Origin of land plants: Do conjugating green algae hold the key? BMC Evolutionary Biology, (in press) BMC Evolutionary Biology, 11:104

Artikel terkait :