Lingkup ilmu pengetahuan alam

d. Cuaca

Bagi orang yang kerapkali berada di luar rumah, cuaca esok hari senantiasa menjadi suatu taruhan yang istimewa, oleh sebab itu sebelum ribuan tahun, meramal cuaca merupakan suatu seni rakyat yang terutama dipraktekkan oleh pelaut, petani, pemburu, dan nelayan. Mereka mempelajari dewa, merasakan kelembaban udara pada pipi, mencatat perubahan angin serta memperhatikan rasa gatal pada bahu, nyeri pada paha kiri, mencocokkannya dengan perilaku binatang ternak atau burung, mengingat-ingat kembali kata-kata kakeknya, hal yang sama membanding-bandingkannya dengan pengalamannya sendiri serta dongeng cuaca dan akhirnya sampai pada suatu tebakan yang masuk akal (Mien, R 2009:45).

Dewasa ini meramal merupakan ilmu yang diberi nama meteorologi (dari kata Yunani meteoros, tinggi di udara dan logos, pembahasan). Pembiayaan negara untuk penelitian atmosfer di AS hampir mencapai satu milyar dolar setiap tahun. Berkat adanya elektronika dan abad antariksa, para ahli meteorologi sekarang dapat menggunakan suatu teknologi menggairahkan yang dalam satu generasi saja telah menemukan hal-hal tentang cuaca yang jumlahnya lebih banyak daripada yang telah dicapai disepanjang sejarah sebelumnya. Pada saat ini setelit dengan kamera televisi mengawasi awan topan dari atas, dan menunjukkan kecepatan serta arah geraknya kepada para ahli meteorologi. Bahkan bila tidak ada topan alat ini mengirimkan gambar pemandangan antariksa yang memperlihatkan selimut awan diseluruh negeri, sehingga dapat dilihat pada berita televisi setiap malam.
Unsur cuaca:

Semua keadaan cuaca berawal pada empat unsur pokok yang saling mempengaruhi, yaitu:

1. 
   Matahari, yang merupakan sumber cahaya dan kehidupan yang energi radiasinya menentukan keadaan atmosfer.
   
2. 
   Bumi, dengan geometri hanya menentukan ciri-ciri cuaca serta iklim.
   
3. 
   Atmosfer bumi (berasal dari kata Yunani, atmos — uap, dan sphaira — bola) yaitu selimut gas yang memodulasikan radiasi matahari (mengubah panjang gelombangnya hingga menjadi radiasi yang tidak mematikan) dalam perjalanannya ke bumi.
   
4. 
   Faktor lain yang menentukan cuaca yaitu bentuk permukaan alam dan bentuk geofisika bumi gunung, lembah samudera, tudung es, gurun, danau dan sungai yang mengolah banyak keadaan atmosfer dalam perputaran abadinya.
   

Dari pengalaman serta pemikiran para ilmiawan memiliki keteraturan serta struktur cuaca pada suatu hari yang merupakan hasil dari apa yang telah terjadi dalam atmosfer pada hari sebelumnya. Kekuatan yang menghasilkan cuaca tidak dapat dielakkan atau pun diubah. Hal ini merupakan hukum alam. Salah seorang ahli teori pertama tentang cuaca, adalah filsuf Yunani Arsitoteles, yang hidup dari tahun 384-322 SM. Dalam bukunya Meteorologica, Aristoteles mengatakan bahwa seluruh kawasan bumi terdiri dari empat unsur yaitu api, udara, air dan tanah. la berpendapat bahwa unsur-unsur ini dapat diubah dari yang satu menjadi unsur yang lain, dan masing-masing secara potensial tetap terdapat dalam unsur yang lain. Sedangkan matahari merupakan penyebab perubahan.
Angin

Hakikat cuaca ialah perubahan. Dalam beberapa menit laut yang tenang kemilau dapat mengubah suatu hari yang menyenangkan pada akhir musim gugur menjadi awal musim dingin yang menggigil. Dari hari ke hari atau dalam perubahan musiman yang lebih panjang, manusia dapat tertimpa banjir, atau kekeringan, dapat digembirakan oleh hujan atau embun pagi. Dan digentarkan oleh angin topan badai salju atau tornado. Semua itu terjadi karena bumi terselubung oleh atmosfer, yang seakan-akan tidak berwujud namun gerakan abadinya mempengaruhi setiap saat kehidupan manusia. Andaikata tidak ada atmosfer, bumi akan berupa planet mati, mandul dan tak berkehidupan seperti bulan. Tidak ada tumbuhan, binatang, langit biru, awan atau pemandangan senja yang indah.

Pentingnya atmosfer bukan saja karena semua kehidupan menghirup atau mengisapnya, tetapi juga sebagai selimut pelindung yang diperlukan. Tanpa atmosfer sinar matahari akan menghanguskan kerak bumi dengan suhu setinggi 82° C pada siang hari di khatulistiwa dan pada malam hari suhu akan mencapai 140° C di bawah nol pada tempat yang sama. Ahli meteorologi mengatakan bahwa udara yang bergerak disebut angin. Angin adalah energi dan merupakan kekuatan yang besarnya tidak terukur. Ilmuwan menaksir bahwa jika seluruh atmosfer bumi bergerak dengan kecepatan santai 30 km/jam yaitu kecepatan yang kurang lebih sama dengan kecepatan angin sepoi, maka energinya pada setiap saat akan menyamai energi yang dihasilkan bendungan Hoover jika bekerja dengan kapasitas penuh, siang dan malam selama 6.800 tahun. Energi angin melakukan tugas yang mengagumkan yakni tugas yang paling penting bagi kelangsungan kegiatan atmosfer. Energi angin mengisi langit dengan awan kemudian menyapunya lagi hingga bersih. Selain itu juga mendorong kabut yang menjadi dingin dan sarat lembaban dari laut, menghembuskan seluruh sistem badai hingga menempuh bulatan bumi, membawa bahang dan lembaban dari satu kawasan ke kawasan lain di bumi.
Kelembaban udara

Kelembaban udara diperlukan oleh peramal cuaca, yang di-maksud dengan kelembaban udara ialah perbandingan jumlah uap air di udara dengan jumlah uap air yang dapat dimuatnya pada suhu dan tekanan tertentu. Alat yang dipergunakan untuk mengukur kelembaban udara disebut higrometer. Mungkin anda merasakan, pada saat mendung badan sangat gerah, keringat mengalir di tubuh anda. Keadaan tersebut menandakan bahwa udara telah jenuh dengan uap air, sehingga keringat tidak mudah menguap dan menyebabkan badan terasa panas. Untuk mengurangi kegerahan dinyalakanlah kipas angin ini menyebabkan keringat menguap dan badan terasa dingin. Bila kelembaban makin tinggi lebih dari 80% dapat diharapkan akan terjadi hujan.

KEGIATAN BELAJAR 3.

ASAL MULA KEHIDUPAN DI BUMI
a. Berbagai Pendapat Tentang Asal Mula Kehidupan

Sebelum abad ke-17, para ahli menganggap bahwa makhluk hidup terjadi dengan sendirinya dari makhluk tak hidup. Anggapan ini disebut teori generatio spontanea atau abiogenesis. Pendapat ini begitu ekstrim, misalnya kecebong berasal dari lumpur, ulat berasal dari bangkai, bahkan dari gandum dapat langsung jadi tikus hanya dalam waktu satu malam. Dengan adanya renaissance, mulai timbul paham baru. Francesco Redi (1626-1697), ahli Biologi dari Italia, dapat membuktikan bahwa ulat pada bangkai berasal dari telur lalat, yang meletakkan telurnya dengan sengaja. Dari berbagai percobaan, mendapatkan peristiwa yang serupa, ia mengemukakan pendapat bahwa kehidupan berasal dari telur atau comne vivum ex ovo.

Lazzaro Spallanzani (1729-1799) juga ahli Biologi dari Italia, dengan eksperimen terhadap kaldu membuktikan bahwa jasad renik yang mencemari kaldu dapat membusukkan kaldu itu. Bila kaldu ditutup rapat setelah mendidih, maka tak terjadi pembusukan. Ia mengambil kesimpulan, bahwa untuk adanya telur harus ada jasad hidup, atau omne ovum ex vivum. Louis Pasteur (1822-1895) sarjana Perancis, melanjutkan teori Spallanzani, dengan eksperimen berbagai jasad renik. Ia mendukungnya, meskipun banyak yang menentang. Kemudian menarik kesimpulan bahwa harus ada kehidupan sebelumnya agar tumbuh kehidupan baru atau omne vivum ex vivum. Timbullah teori biogenesis, sedangkan teori abiogenesis rupa-rupanya telah terkalahkan. Akan tetapi asal mula kehidupan masih tetap jadi pikiran para ilmuwan.

Sedemikian jauh hampir semua para ahli biologi sependapat bahwa pemula kehidupan terjadi di bumi ini, tidak di luar bumi. Mereka menemukan makhluk hidup bersel satu sebagai pemula kehidupan. Kemudian terjadi evolusi organik menjadi organisme bersel banyak, Porifera-Coelenterata-Vermes-Echinodermata-Molusca Arthropoda-Vertebrata, dan Manusia paling akhir. Oparin (1938) sarjana Rusia, mengemukakan hipotesis bahwa ada makhluk peralihan dari makhluk tak hidup ke makhluk hidup. Hipotesis ini berdasarkan penelitian ahli lain di bidang Ilmu Kimia. Kita telah mengetahui bahwa tubuh organisme 99% terdiri dari senyawa Karbon, Hidrogen, Oksigen dan Nitrogen. Seorang ahli kimia Harold Urey (1893) di Amerika Serikat, mengemukakan pendapat bahwa atmosfer bumi suatu waktu pernah mengandung banyak CH₄ (metana), NH₃ (amonia), H₂ (hidrogen), dan H₂O (air) dalam bentuk gas. Zat tersebut sangat mungkin bergabung membentuk ikatan organik, di mana kehidupan biasanya berlangsung. Pendapat ini, kemudian terkenal dengan teori Urey. Seorang murid Urey, bernama Stanley Miller (1953) berhasil membuat model alat laboratorium yang sederhana untuk membuktikan teori Urey. Ke dalam alat itu ia masukkan gas tersebut di atas, kemudian dibuat loncatan listrik bertegangan tinggi. Hasilnya sungguh menakjubkan, setelah dianalisis ternyata diperoleh zat organik berupa: gula, purin, pyrimidin, asam amino, dan senyawa lainnya. Zat itu merupakan komponen ikatan DNA (deoxyribo nucleic acid) dan RNA(Ribose nucleic acid),yaitu protein inti, yang biasanya membentuk virus.

Eksperimen tersebut mengingatkan kita bahwa sinar matahari menyebabkan terjadinya muatan listrik di atmosfer. Bila muatan listrik besar akan menimbulkan loncatan listrik, yang kita nama-kan petir, baik besar maupun kecil. Karena di alam bebas dapat terjadi senyawa kimia seperti dalam eksperimen Stanley Miller dan tentunya juga menyokong teori Urey. Peristiwa petir terjadi jutaan kali setiap hari. Tentunya ikatan-ikatan kimia organik tersebar di seluruh pelosok muka bumi. Para ahli kimia sepakat bahwa di alam selalu terdapat kecenderungan penggabungan berbagai senyawa, sehingga makin kompleks struktur molekulnya. Weisz (1961) melanjutkan hipotesis Operin, disertai bekal teori Urey yang telah diuji kebenarannya oleh Milller. Menurut Weisz, penggabungan senyawa kimia itu terus bergabung menjadi molekul-molekul yang lebih besar dan kompleks. Salah satu ikatan yang banyak itu terbentuk asam nuklein, yang terdiri dari gula-phosfat-purin-pyrimidin-asam amino. Rantai ini cenderung untuk mengikat rnata rantai dari sekitarnya, sehingga terjadilah rantai dobel yang setangkup. Kemudian rantai yang satu melepaskan did dari yang pertama dalam bentuk duplikat Mulai dari sinilah, barangkali, terjadi loncatan tingkah laku kimiawi dari sifat tak hidup ke sifat hidup. Pada waktu rantai tadi mengikat materi yang sama, bolehlah kita sebut makan yang pertama, bila ia disebut hidup. Pada waktu melepaskan duplikat, bolehlah kita namakan reproduksi yang pertama, bila ia sebagai pemula kehidupan di bumi. Selanjutnya terjadilah persaingan, maka rantai serupa itu perlu bergabung satu sama lain, membentuk rantai yang lebih panjang dan lebih panjang lagi. Bila hipotesis ini dapat bertahan, maka terjawablah salah satu missing link terbesar dalam evolusi organik.
Virus

Bila rantai senyawa gula-phosfat-purin-pyrimidin asam amino itu makin panjang dan makin kompleks, maka akan terbentuk DNA dan selanjutnya terbentuk virus. Penemu virus sejalan dengan ditemukannya mikroskop elektron oleh Knoll dan Ruska (Jerman, 1932). Mikroskop biasa yang menggunakan cahaya tak dapat dipakai untuk melihat virus, karena ukurannya sangat halus, kira-kira 10 sampai 30 milimikron. Berbagai jenis virus telah ditemukan. Bentuknya bermacam-macam, ada yang bulat, lonjong, seperti kubus, atau seperti batang, sifatnya aneh, dapat dikristalkan sebagai zat kimia biasa, dapat pula ditanam dalam tumbuhan atau hewan, dan bertambah banyak. Pertambahan banyaknya masih ada dua pendapat:

1. 
   Virus melakukan reproduksi sebagaimana halnya makhluk hidup lain.
   
2. 
   Virus itu tak dapat memperbanyak diri, melainkan organisme tempat virus itu berada, dapat membentuk duplikat virus tadi.
   

Dalam pengamatan, jelas virus itu menjadi lebih banyak sedangkan bagaimana cara perbanyakannya belum diketahui dengan pasti. Percobaan untuk menumbuhkan virus dalam substrat buat-an selalu gagal. Timbul dalam pikiran lata, bahwa kalau demikian virus ini merupakan makhluk transisi antara makhluk tak hidup ke makhluk hidup. Akan tetapi terlalu pagi untuk berpendapat demikian. Beberapa jenis virus menyebabkan berbagai penyakit, misalnya: Mozaik pada tembakau, tomat, mentimun, waluh, jipang, dan lain-lain. Pada manusia misalnya campak, cacar, cacar air, influensa, polio, kutil, demam kuning, hepatitis infections dan lain-lain. Pada hewan misalnya, anthrax, rabies, psitacosis, pes-sapi, dan lain-lain.

Bacteriophage

Adanya suatu zat hidup yang menyelinap ke dalam substansi serupa virus, yang kemudian menyebabkan kehidupan, selalu dapat dipersoalkan yang tak pernah habis. Akan tetapi kenyataan adanya kehidupan tak terbantah. Tingkat yang lebih tinggi derajatnya daripada virus adalah bacteriophage. Ia sudah boleh dianggap hidup sesungguhnya. Tidak dapat hidup dalam substrat buatan. Tubuhnya terdiri dari rantai DNA yang dikelilingi protein. Dapat bereproduksi, hidupnya sebagai parasit yang menyerang bakteri dengan jalan membor tubuh bakteri. Ia berbuat demikian karena ukurannya jauh lebih kecil daripada bakteri, dan sedikit lebih besar daripada virus. Bentuknya seperti kendi; ukurannya 30-20 milimikron.

Rickettsia

Taraf makhluk hidup yang lebih tinggi dari Bacteriophage adalah Rickettsia. Ia sudah mempunyai RNA (Ribose Nucleic Acid), yaitu asam inti yang biasanya berada di luar inti sel pada organisma bertaraf tinggi. Ukurannya 0,3-0,5 mikron, sedemikian kecilnya sehingga tak dapat disaring. Ia tak dapat berbiak dalam medium yang tak hidup. Oleh karena itu Rickettsia masih memiliki sifat virus. Telah ditemukan Rickettsia penyebab demam, cacar dan tiphus.

Bakteria

Bakteria merupakan mikroba yang sangat beragam dalam hal bentuk dan perilakunya. Ia digolongkan kepada tumbuhan karena berdinding tubuh yang tebal. Ukurannya 0,5-70 mikron, tergantung pada macam bakteria. Meskipun bakteria tidak memiliki inti sel, tapi DNA dan RNA ada dalam tubuhnya. Ia dapat dibiakan dalam medium buatan. Bakteria sering digolongkan ke dalam ragi atau jamur, karena tidak memiliki hijau daun, sehingga tidak dapat berfotosintetis; jadi kehidupannya tergantung kepada bahan organik yang sudah mati (saprofitis) atau menjadi parasit pada makhluk hidup lain. Pada umumnya bakteria hidup subur pada suhu 20-35 derajat Celcius; ada pula bakteria yang tahan pada suhu 80° C misalnya di sumber air panas vulkanik. Hampir semua proses pembusukan, sebenarnya fenomena pembiakan bakteria. Dalam proses pembusukan, semua bahan organik hancur menjadi bahan anorganik; oleh karena itu bakteria disebut pula mikroba pengurai.

Protozoa

Protozoa sering pula disebut hewan bersel tunggal, karena dinding tubuhnya tipis sekali dan berperilaku seperti hewan, dalam arti mobilitasnya dan cara makan. Ukuran tubuhnya 20-100 mikron; memiliki inti sel yang masif dan tubuh kental yang dinamakan protoplasma. Protozoa ada yang hidup bebas di alam ada pula yang menjadi parasit. Ia dapat berbiak dengan cara membelah diri.
Sel

Nama sel, pertama kali dipakai oleh Robert Hook (1655) penemu mikroskop. la melihat ruang-ruang kecil waktu memeriksa irisan gabus sumbat botol. Itu hanyalah ruang kosong yang tampak hanya dindingnya. Para peneliti yang selanjutnya melihat bahwa dalam sel itu terdapat cairan sebagai lendir yang disebut protoplasma. Inilah bagian yang hidup. Pada irisan tubuh hewan ruangan seperti di atas tidak terdapat. Akan tetapi untuk menghormati penemunya, maka terhadap satuan protoplasma yang hidup tetap disebut sel.

Setiap sel pada umumnya terdiri dari dua bagian pokok yaitu:

1. 
   Inti sel (nucleus) tampak lebih masif. Di dalamnya terdapat serabut-serabut halus yang berfungsi sebagai penerus keturunan, untuk mempertahankan jenisnya yang disebut kromosom. Tiap jenis organisme mempunyai jumlah kromosom yang tetap, misalnya: Manusia 46 atau 23 pasang, Kera Rhesus 21 pasang, Kucing 19 pasang, Sapi 30 pasang, Kuda 33 pasang, Anjing 39 pasang, Gandum 21 pasang, Tomat 12 pasang, Jagung 10 pasang, Bawang 8 pasang, dan lain-lain.
   

Dalam kromosom itu terdapat titik-titik pembawa sifat keturunan yang banyak sekali, dan disebut gena. Dari segi Ilmu Kimia, titik gena itu terdiri dari DNA. Pada lalat-buah, dalam 4 pasang kromosom, telah ditemukan ± 500 gena, pada manusia kira-kira 100.000 gena. Setiap jenis organisme mempunyai peta kromosom yang barangkali dapat diandaikan cetak biru untuk suatu bangunan. Gena itulah yang bertanggung jawab terhadap sifat kelestarian. Sifat yang tercata dalam kromosom disebut genotype. Dalam pelaksanaan pertumbuhan, dipengaruhi oleh keadaan sekitar, jadilah sifat yang sering berbeda dengan peta kromosom. Sifat inilah yang kita dapat amati di alam, dan disebut phaenotype.

2. 
   Protoplasma sel atau Cytoplasma, yang mengelilingi inti. Bagian ini bertanggung jawab terhadap peristiwa aktivitas hidup sehari-hari, misalnya metabolisme, makan, bernapas, peredaran darah, bergerak dan lain-lain.
   

Reproduksi dan Perkembangan

Pada organisme bersel tunggal, segala kehidupan berlangsung dalam satu sel dirinya saja. Reproduksinya dengan jalan membelah dirinya menjadi dua. Mula-mula yang membelah adalah intinya serta kromosomnya, baru diikuti oleh sitoplasmanya. Dari satu individu menjadi dua individu, lalu jadi empat, delapan, enambelas, dan seterusnya. Dari pembelahan ke pembelahan berikutnya hanya berlangsung antara 20-60 menit. Sementara terjadi yang baru, maka yang lama satu demi satu kehilangan kemampuan untuk hidup.

Pada organisme bersel banyak, banyaknya sel sangat bervariasi, bilangan ratusan sampai milyaran sel tergantung kepada jenisnya. Mereka, pada umumnya dapat didiferensiasi dalam bagian-bagian tubuh dan fungsinya. Tiap bagian tubuh mempunyai fungsi tersendiri, akan tetapi tetap dalam kesatuan harmonis individu, semuanya dalam satu kontrol. Bila karena sesuatu hal salah satu bagian tidak berfungsi sebagaimana mestinya, akan berakibat buruk kepada bagian lain dalam individu itu. Mereka mempunyai bagian khusus untuk melaksanakan reproduksi. Bagian ini disebut alat kelamin, yaitu alat kelamin jantan dan alat kelamin betina. Kedua alat itu mungkin dimiliki oleh satu individu, yang disebut hermaproditisme. Bila individu hanya memiliki alat kelamin jantan saja atau alat kelamin betina saja, disebut sifat gonochorisme.

Alat kelamin jantan menghasilkan sel-kelamin jantan (spermatozoa = sel mani), alat kelamin betina menghasilkan sel-kelamin betina (ovum = telur). Sel mani dan sel telur masing-masing mempunyai inti dengan kromosom sebanyak setengah dari jumlah kromosom sel tubuh. Contoh, pada manusia sel mani dan sel telur masing-masing mempunyai 23 kromosom, sedangkan sel tubuh mempunyai 46 kromosom. Untuk melanjutkan keturunannya, suatu individu perlu mempertemukan sel mani dengan sel telur. Penggabungan itu disebut pembuahan (Conseptio). Dari dua sel melebur menjadi satu sel-zygote, dengan jumlah kromosom seperti induknya. Terleburlah sifat dari jantan dan dari betina di mana tiap kromosom mencari pasangan masing-masing. Sel zygote ini membelah diri sebagaimana halnya individu bersel tunggal. Akan tetapi semua sel melekat satu dengan yang lain, merupakan awal perkembangan individu. Setiap fase pertumbuhan mengikuti pola tertentu sampai selesai proses diferensiasi. Pertumbuhan dilanjutkan dengan masa kecil, masa muda dan masa dewasa untuk menghasilkan reproduksi, keturunan. Setelah itu tugas alamiah selesai bagi sesuatu individu.

Perkembangan individu yang berbeda dengan uraian di atas, adalah fenomena parthenogenesis, yaitu sel telur yang tidak mengalami pembuahan berkembang menjadi individu dewasa. Contoh-nya, pada lebah madu, hewan betina yang biasa disebut ratu, bertelur banyak dengan tiga kelompok telur, yaitu:

1. 
   Telur yang berisi zygote, kemudian berkembang menjadi individu jantan.
   
2. 
   Telur yang berisi zygote, kemudian berkembang menjadi individu betina tulen dan dapat menjadi ratu baru.
   
3. 
   Telur yang hanya berisi sel kelamin betina, tapi dapat berkembang menjadi individu betina palsu, alat kelaminnya berubah menjadi alat penyengat beracun.
   

Ekologi (Oikos = rumah atau tempat tinggal)

Kini menjadi sangat populer karena manusia mulai menyadari bahwa hidupnya tak dapat lepas dari lingkungan bumi. Di bumi inipun tak semua tempat layak untuk kehidupan manusia, tidak semua baik untuk kehidupan sesuatu makhluk hidup. Ekologi mempelajari interaksi makhluk hidup dengan lingkungannya. Suatu sistem di mana terdapat keseimbangan ekologis, dinamakan ekosistem. Contoh ekosistem adalah: kolam, danau, hutan, padang rumput, akuarium yang baik, dan sebagainya. Biasanya tersedia komponen abiotik dan biotik.

1. 
   Komponen abiotik, misalnya tanah, udara, air, cahaya, suhu, semuanya berpengaruh terhadap makhluk hidup, dan saling mempengaruhi di antara komponen abiotik itu sendiri.
   
2. 
   Komponen biotik, adalah semua makhluk hidup yang ada di kawasan non biotik, yaitu:
   

1. 
   Produsen, kelompok makhluk hidup yang dapat menghasilkan zat organik dari zat anorganik dengan jalan foto-sintesis.
   
2. 
   Konsumen, kelompok makhluk hidup yang makan zat organik yang telah dibentuk oleh produsen.
   
3. 
   Pengurai, adalah makhluk hidup yang menguraikan organisme mati menjadi zat anorganik. Kelompok ini biasanya bakteri dan berbagai jamur.
   
4. 
   Rantai makanan, adalah proses makanan yang dimakan. Contoh: Jagung –– tikus –– ular — burung –– manusia –– bakteri –– zat anorganik — dan seterusnya.
   

b. Sejarah Perkembangan Makhluk Hidup

Menurut suatu teori, organisme sekarang yang beraneka ragam macamnya adalah hasil dari proses evolusi kehidupan. Yang dimaksud dengan evolusi kehidupan yaitu suatu perubahan kehidupan menjadi bentuk kehidupan lainnya melalui suatu proses yang perlahan-lahan dan mungkin memakan waktu ribuan bahkan jutaan tahun. Teori tersebut menyatakan bahwa organisme yang mula-mula ada di dunia berupa organisme bersel tunggal, dan organisme ini bersel dari agregasi molekul-molekul yang ada.

Yang menjadi persoalan kemudian adalah bagaimana mekanisme dasar sehingga organisme bersel tunggal tersebut sekarang berkembang menjadi organisme bersel banyak. Salah satu dugaan menyatakan bahwa biosfer yaitu suatu dunia kehidupan di bumi kita ini merupakan sebuah sistem, sedang organisme yang merupakan komponennya menjadi suatu subsistem. Sebagai suatu subsistem organisme itu dibentuk oleh materi dan energi yang tersedia dalam biosfer pula.Karena dalam biosfer berlaku hukum Termodinamika I dan II, maka organisme itu akan mengalami perlakuan hukum tersebut.
Hukum Termodinamika I

Di dalam biosfer tak ada energi yang hilang, jumlah energi itu tetap, yang berubah hanya bentuknya. Contoh:

Energi listrik berubah menjadi energi mekanik, energi mekanik berubah menjadi energi panas.
Hukum Termodinamika II

Bila suatu sistem dibiarkan berdiri sendiri, maka sistem tersebut cenderung untuk mengalami penguraian ke arah yang paling tidak teratur. Bertalian dengan Hukum Termodinamika I dan II tersebut organisme akan menjadi suatu jalur arus energi. Dalam tubuh organisme, energi akan mengalami perubahan bentuk dari satu macam bentuk ke bentuk lain. Dan selanjutnya sebagai suatu sistem kalau dibiarkan begitu saja maka organisme akan cenderung ke arah kerusakan yang paling parah. Tetapi sebaliknya organisme sebagai suatu sistem akan mempertahankan diri dari perlakuan hukum tersebut. Organisme dapat mempertahankan diri dengan adanya kemampuan pelestarian diri atau self perpetuation. Dan kemampuan ini adalah bagian dari proses evolusi.

Perkembangan yang lain yaitu adanya suatu kerja sama antara organisme sehingga akan membentuk koloni. Dengan alasan yang sama pula terjadilah gejala perkembangan menuju ke arah pembentukan organisme bersel banyak. Hal ini ditambah pula dengan keharusan beradaptasi terhadap lingkungannya. Kemudian berkembanglah apa yang dinamakan organisme bersel banyak yang seperti halnya organisme uniselular, organisme multiselular ini berkembang menjadi beraneka ragam organisme lainnya.