keanekaragaman hayati

1.      Sel

Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel. Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal, atau disebut organisme uniseluler, misalnya bakteri dan ameba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, merupakan organisme multiseluler yang terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing. Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 10 sel. Namun demikian, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi.

Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri. Sel yang sama dikelompokkan menjadi jaringan, yang membangun organ dan kemudian sistem organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya, sel otot jantung membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang merupakan bagian dari sistem organ peredaran darah pada tubuh manusia. Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponen-komponen yang disebut organel

Sel terkecil yang dikenal manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan diameter 0,0001 sampai 0,001 mm, sedangkan salah satu sel tunggal yang bisa dilihat dengan mata telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi. Akan tetapi, sebagian besar sel berdiameter antara 1 sampai 100 µm (0,001–0,1 mm) sehingga hanya bisa dilihat dengan mikroskop. Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada abad ke-17. Robert Hooke pertama kali mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun 1665 ketika ia mengamati suatu irisan gabus (kulit batang pohon ek) dengan mikroskop yang memiliki perbesaran 30 kali. Namun demikian, teori sel sebagai unit kehidupan baru dirumuskan hampir dua abad setelah itu oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann. Selanjutnya, sel dikaji dalam cabang biologi yang disebut biologi sel.

2.      Jaringan

Jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Jadi, jaringan hampir dimiliki oleh makhluk hidup bersel banyak (multisluler). Setiap makhluk hidup berasal dari perkembangbiakan secara kawin (generatif) ataupun secara tak kawin (vegetatif) pada perkembangbiakan secara kawin terjadi percampuran antara sel ovum dan sperma membentuk satu sel zigot. Zigot membelah terus-menerus sehingga terbentuk embrio, dan embrio berkembang menjadi individu baru. Sel zigot membelah berkali-kali, mula-mula membentuk sel yang seragam (blastula). Sel-sel tersebut belum mempunyai fungsi khusus. Pada saat perkembangan embrio, sel-sel tersebut berkembang menjadi berbagai jenis sel yang bentuknya sesuai dengan fungsinya. Sel mengalami diferensiasi dan spesialisasi. Jadi dari sel yang seragam berubah menjadi berbagai jenis sel yang bentuknya sesuai dengan fungsinya.

Macam Jaringan

Macam jaringanpenyusun tubuh tumbuhan berbeda dengan macam jaringan penyusun tubuh hewan dan manusia. Berikut akan diuraikan jaringan penyusun tubuh tumbuhan dan hewan.

1.      Jaringan Tumbuhan

Berdasar sifatnya, jaringan tumbuhan dibedakan menjadi dua macam, yaitu jaringan merestematik dan jaringan permanen. Jaringan merestematik (jaringan embrional) terdiri dari kumpulan sel muda yang terus membelah menghasilkan jaringan yang lain. Contoh jaringan meristematik adalah jaringan meristem pada pucuk batang dan akar serta
jaringan cambium. Jaringan meristem pada ujung batang dan akar mengakibatkan tumbuhan bertambah tinggi. Jaringan cambium menghasilkan jaringan pembuluh kayu dan pembuluh tapis yang menyebabkan tumbuhan bertambah besar. Hasil pembelahan jaringan meristematik disebut jaringan permanen, karena tidak mengalami diferensiasi lagi.

Berdasarkan struktur dan fungsinya, jaringan permanent dibedakan menjadi berikut ini:

a.       Jaringan penutup atau pelindung, yaitu epidermis dan jaringan gabus.

b.      Jaringan pengisi, yaitu parenkima.

c.       Jaringan penguat, yaitu kolenkima dansklerenkima.

d.      Jaringan pengangkut, yaitu xylem dan floem.

3.      Organ
Organ merupakan bagian tubuh yang memiliki satu atau lebih fungsi tertentu. Penyusun organ adalah beberapa jenis jaringan yang terorganisir dan saling berkaitan satu dg lainnya. Contoh: usus halus, berfungsi mencerna dan menyerap sari-sari makanan. Struktur usus halus terdiri dari jaringan otot, jaringan epitel, jaringan ikat, dan jaringan saraf.

4.      Sistem Organ

Sistem organ merupakan gabungan dari berbagai organ yang melaksanakan satu fungsi dalam koordinasi tertentu. Berikut ini berbagai sistem dalam tubuh beserta fungsinya dan organ penyusunnya:

1.      Gerak

Fungsi: penyokong, pelindung organ internal, alat gerak.
Penyusun: tulang & otot

2.      Sirkulasi

Fungsi: transportasi darah dan cairan limfa

Penyusun: jantung, pembuluh darah, pembuluh limfa, darah.

3.      Saraf

Fungsi: koordinasi aktifitas tubuh

Penyusun: otak, 12 pasang saraf kranial, 31 pasang saraf spinal, sistem saraf simpatik dan sistem saraf parasimpatik

4.      Kelenjar buntu (endokrin)

Fungsi: menghasilkan hormon untuk mendorong pertumbuhan, perkembangan dan koordinasi aktifitas tubuh.

Penyusun: kelenjar tiroid, kelenjar paratiroid, kelenjar pituitari dan kelenjar adrenal

5.      Respirasi

Fungsi: bernapas (pertukaran udara)

Penyusun: hidung, tenggorokan/trakea, paru-paru

6.      Pencernaan

Fungsi: memproses makanan

Penyusun: mulut, faring, kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, anus, kelenjar pencernaan

7.      Eksresi (ginjal)

Fungsi: pengeluaran sisa-sisa metabolisme, mengatur keseimbangan osmotik darah

Penyusun: ginjal, ureter, kantong kemih, uretra

8.      Reproduksi

Fungsi: perkembangbiakan

Penyusun: organ kelamin pada jantan (penis, testis) dan betina (ovarium, uterus)

9.      Kulit (integumen)

Fungsi: pelindung tubuh

Penyusun: kulit dan derivatnya.

Transplantasi ada 2 macam, yaitu transplantasi heteroplastik (transplantasi antara individu yang tergolong jenis berbeda dalam marga yang sama) dan transplantasi heterotopik (transplantasi antara jaringan dalam individu yang sama).

5.      Evolusi

Evolusi (dalam kajian biologi) 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.

Evolusi didorong oleh dua mekanisme utama, yaitu seleksi alam dan hanyutan genetik. Seleksi alam merupakan sebuah proses yang menyebabkan sifat terwaris yang berguna untuk keberlangsungan hidup dan reproduksi organisme menjadi lebih umum dalam suatu populasi - dan sebaliknya, sifat yang merugikan menjadi lebih berkurang. Hal ini terjadi karena individu dengan sifat-sifat yang menguntungkan lebih berpeluang besar bereproduksi, sehingga lebih banyak individu pada generasi selanjutnya yang mewarisi sifat-sifat yang menguntungkan ini.^[1][2] Setelah beberapa generasi, adaptasi terjadi melalui kombinasi perubahan kecil sifat yang terjadi secara terus menerus dan acak ini dengan seleksi alam.^[3] Sementara itu, hanyutan genetik (Bahasa Inggris: Genetic Drift) merupakan sebuah proses bebas yang menghasilkan perubahan acak pada frekuensi sifat suatu populasi. Hanyutan genetik dihasilkan oleh probabilitas apakah suatu sifat akan diwariskan ketika suatu individu bertahan hidup dan bereproduksi.

6.      Ekosistem

Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling memengaruhi.

Ekosistem merupakan penggabungan dari setiap unit biosistem yang melibatkan interaksi timbal balik antara organisme dan lingkungan fisik sehingga aliran energi menuju kepada suatu struktur biotik tertentu dan terjadi suatu siklus materi antara organisme dan anorganisme. Matahari sebagai sumber dari semua energi yang ada.

Dalam ekosistem, organisme dalam komunitas berkembang bersama-sama dengan lingkungan fisik sebagai suatu sistem. Organisme akan beradaptasi dengan lingkungan fisik, sebaliknya organisme juga memengaruhi lingkungan fisik untuk keperluan hidup. Pengertian ini didasarkan pada Hipotesis Gaia, yaitu: "organisme, khususnya mikroorganisme, bersama-sama dengan lingkungan fisik menghasilkan suatu sistem kontrol yang menjaga keadaan di bumi cocok untuk kehidupan". Hal ini mengarah pada kenyataan bahwa kandungan kimia atmosfer dan bumi sangat terkendali dan sangat berbeda dengan planet lain dalam tata surya.

Kehadiran, kelimpahan dan penyebaran suatu spesies dalam ekosistem ditentukan oleh tingkat ketersediaan sumber daya serta kondisi faktor kimiawi dan fisis yang harus berada dalam kisaran yang dapat ditoleransi oleh spesies tersebut, inilah yang disebut dengan hukum toleransi. Misalnya: Panda memiliki toleransi yang luas terhadap suhu, namun memiliki toleransi yang sempit terhadap makanannya, yaitu bambu. Dengan demikian, panda dapat hidup di ekosistem dengan kondisi apapun asalkan dalam ekosistem tersebut terdapat bambu sebagai sumber makanannya. Berbeda dengan makhluk hidup yang lain, manusia dapat memperlebar kisaran toleransinya karena kemampuannya untuk berpikir, mengembangkan teknologi dan memanipulasi alam.