PERKEMBANGAN TEORI EVOLUSI

A.    Pendahuluan

Evolusi merupakan ilmu yang  mempelajari perubahan yang berangsur-angsur menuju ke arah yang sesuai dengan masa dan tempat. Teori evolusi mempelajari proses perubahan yang terjadi pada makhluk hidup. Teori evolusi merupakan suatu teori yang dinamis, selain penting dalam biologi juga dalam perkembangan teknologi.

Biologi sebagai salah satu ilmu pengetahuan yang bersangkutan dengan keadaan fisik organisme atau mkhluk hidup mengemukakan juga ide atau gagasan evolusi biologis (biological evolution) yang mana telah mengalami evolusi pula dalam sejarah perkembangannya. Evolusi biologis sebagaimana dikenal dewasa ini telah berbeda dengan gagsan evolusi yang dikemukakan oleh Aristoteles, Chevalier de Lamarck, dan Charles Robert Darwin.

Teori evolusi biologis mengemukakan bahwa hewan, tumbuhan, dan juga manusia merupakan hasil perkembanagn evolusi dari makhluk-makhluk hidup yang berbentuk lebih sederhana, bermula dari adanya satu atau beberapa bentuk makhluk hidup sangat sederhana pda awal kehidupan di bumi yang secara perlahan-lahan berkembang menjadi berbagai spesies organisme (Widodo, 1993). Terdapat sejumlah bukti tidak langsung yang tidak lengkap dan penjelasan dari berbagai cabang biologi yang dapat digunakan untuk mendukung gagasan evolusi.

Biologi sebagai ilmu pengetahuan alam memeilki metode induktif dalam memperoleh kebenaran. Kebenaran evolusi yang diperoleh dari penarikan kesimpulan secara induktif ini diterapkan berlaku umum terhadap semua organisme. Biologi sebagai ilmu pengetahuan alam pada umumnya mewadahi hal-hal yang rasinal dengan dilengkapi bukti-bukti. Apabila terdapat fenomena suatu peristiwa alam dapat dikemukakan gagasan yang dapat menjelaskan fenomena tersebut dengan disertai bukti-bukti yang bisa diuji, gagasan hasil pengujian tersebut disebut hukum. Apabila hanya terdapat bukti-bukti yang tidak langsung atau bukti-bukti yang tidak lengkap untuk mendukung pebjelasan rasional terhadap gejala alam, maka gagasan hasil telaahnya disebut sebagai teori. Sedangkan apabila gagasan itu sama sekali belum disertai bukti yang diperlukan maka gagasan tersebut disebut sebgai hipotesa.

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. Setelah beberapa generasi, adaptasi terjadi melalui kombinasi perubahan kecil sifat yang terjadi secara terus menerus dan acak ini dengan seleksi alam.

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. Walaupun perubahan yang dihasilkan oleh hanyutan dan seleksi alam kecil, perubahan ini akan berakumulasi dan menyebabkan perubahan yang substansial pada organisme. Proses ini mencapai puncaknya dengan menghasilkan spesies yang baru. Dan sebenarnya, kemiripan antara organisme yang satu dengan organisme yang lain mensugestikan bahwa semua spesies yang kita kenal berasal dari nenek moyang yang sama melalui proses divergen yang terjadi secara perlahan ini.

Dokumentasi fakta-fakta terjadinya evolusi dilakukan oleh cabang biologi yang dinamakan biologi evolusioner. Cabang ini juga mengembangkan dan menguji teori-teori yang menjelaskan penyebab evolusi. Kajian catatan fosil dan keanekaragaman hayati organisme-organisme hidup telah meyakinkan para ilmuwan pada pertengahan abad ke-19 bahwa spesies berubah dari waktu ke waktu. Namun, mekanisme yang mendorong perubahan ini tetap tidaklah jelas sampai pada publikasi tahun 1859 oleh Charles Darwin, On the Origin of Species yang menjelaskan dengan detail teori evolusi melalui seleksi alam. Karya Darwin dengan segera diikuti oleh penerimaan teori evolusi dalam komunitas ilmiah.

 Pada tahun 1930, teori seleksi alam Darwin digabungkan dengan teori pewarisan Mendel, membentuk sintesis evolusi modern, yang menghubungkan satuan evolusi (gen) dengan mekanisme evolusi (seleksi alam). Kekuatan penjelasan dan prediksi teori ini mendorong riset yang secara terus menerus menimbulkan pertanyaan baru, di mana hal ini telah menjadi prinsip pusat biologi modern yang memberikan penjelasan secara lebih menyeluruh tentang keanekaragaman hayati di bumi.

Meskipun teori evolusi selalu diasosiasikan dengan Charles Darwin, namun sebenarnya biologi evolusioner telah berakar sejak zaman Aristoteles. Namun demikian, Darwin adalah ilmuwan pertama yang mencetuskan teori evolusi yang telah banyak terbukti mapan menghadapi pengujian ilmiah. Sampai saat ini, teori Darwin mengenai evolusi yang terjadi karena seleksi alam dianggap oleh mayoritas komunitas sains sebagai teori terbaik dalam menjelaskan peristiwa evolusi.

Saat ini teori evolusi biologi tidak lagi identik dengan prototype darwinisme dan neo-darwinisme karena adanya tambahan beberapa petunjuk. Selain itu terdapat pula bukti-bukti tidak langsung atau penjelasan yang berasal dari beberapa cabang biologi seperti genetika, sistematika, morfologi perbandingan, palaeontologi, embriologi, ekologi, dan sebagainya.

Teori Evolusi Kimia Menurut Harold Urey (1893) menyatakan bahwa pada suatu saat atmosfer bumi kaya akan molekul zat seperti Metana (CH4), Uap air (H2O), Amonia(NH2), dan karbon dioksida (CO2) yang semuanya berbentuk uap. Karena adanya pengaruh energi radiasi sinar kiosmis serta aliran listrik halilintar terjadilah reaksi diantara zat-zat tersebut menghasilkan zat-zat hidup. Teori evolusi Kimia dari Urey tersebut biasa dikenal dengan teori Urey.

Menurut Urey, zat hidup yang pertama kali terbentuk mempunyai susunan menyerupai virus saat ini. Zat hidup tersebut selama berjuta-juta tahun mengalami perkembangan menjadi berbagai jenis makhluk hidup. Menurut Urey, terbentuknya makhluk hidup dari berbagai molekul zat di atmosfer tersebut didukung kondisi sebagai berikut :
a) kondisi 1 : tersedianya molekul-molekul Metana, Amonia, Uap air, dan hydrogen yang sangat banyak di atmosfer bumi
b) kondisi 2 : adanya bantuan energi yang timbul dari aliran listrik halilintar dan radiasi sinar kosmis yang menyebabkan zat-zat tersebut bereaksi membentuk molekul zat yang lebih besar,
c) kondisi 3 : terbentuknya zat hidup yang paling secerhana yang susunan kimianay dapat disamakan dengan susunan kimia virus, dan
d) kondisi 4 : dalam jangka waktu yang lama (berjuta-juta tahun), zat hidup yang terbentuk tadi berkembang menjadi seejnis organisme (makhluk hidup yang lebih kompleks.

B.     Sejarah Perkembangan Teori Evolusi

Dalam arus globalisasi, ilmu pengetahuan semakin berkembang , teori evolusipun berkembang sejalan dengan perubahan zaman. Pemikiran tentang teori evolusi selalu berubah dalam kurun waktu tiga abad lebih. Menurut Widodo dkk (2003), Perubahan dasar pemikiran yang berubah sesuai dengan kurun waktu tersebut dapat digolongkan menjadi 6 masa teori yaitu masa teori fixisme, J.B. Lamarck, evolusi Darwin, genetika, neo-darwinian, dan evolusi modern.

1.      Masa teori fixisme

Pada abad ke-18, para ilmuwan beranggapan bahwa suatu jenis organisme adalah tetap dan tidak mengalami perubahan. Setiap jenis makhluk hidup atau spesies yang sempurna adalah stabil tidak lagi mengalami perubahan.

a.       Plato (428-348 SM)

Ia membayangkan seorang pencipta yang menciptakan dunia dari kehancuran dan kemudian menciptakan dewa-dewa yang lalu membuat manusia laki-laki. Wanita dan hewan timbul dari reinkarnasi jiwa laki-laki. Makin cacad jiwa itu makin rendah reinkarnasinya.

b.      Aristoteles (384-322 SM)

Adalah seorang pengamat alam yang teliti dan melihat banyak bukti mengenai desain dan tujuan. Menurut pandangan Aristoteles telah terjadi proses penyempurnaan di bumi oleh kekuatan supernatural, kekuatan yang membimbing penyempurnaan sehingga terdapat beraneka ragam makhluk hidup. Beliau menggolongkan semua organisme di dalam suatu skala alam atau  nature scale yang meliputi dari organisme sederhana sampai yang kompleks, namun demikian Beliau tidak mengemukakan postulat adanya hubunagn satu golongan dengan golongan organisme lainnya dalam proses kejadiannya (Widodo, 1993).  Dengan kata lain pada masa itu tidak pernah dipersoalkan mengenai hubungan kekerabatan antara satu organisme dengan organisme lain. Organisme yang ada dianggap tidak sempurna tetapi bergerak kearah keadaan yang lebih baik. Hal ini kadang-kadang diartikan sebagai pemikiran evolusi, tetapi Aristoteles sangat samar-samar mengenai sifat gerakan tersebut. Mungkin gerakan itu merupakan pendekatan yang makin cocok dengan idealis penciptaan tiap spesies tertentu, yang pasti Aristoteles tidak merinci suatu pemikiran mengenai transmutasi spesies.

Seorang bangsa Prancis, Pierre-Louis de Maupertius pada tahun 1745 mengemukakan bahwa beberapa bangsa mungkin mulai timbul karena menyimpang secara kebetulan dari desain alami. pemikiran mengenai evolusi yang lebih cermat kemudian dikemukakan oleh Denis Diderot (1746), george Louis LeClere, Comte de Buffon (1779), Erasmus Darwin (1794).

c.       Anaximander (600-546 SM)

Beliau dapat dipandang sebagai pelopor dari ajaran desendensi (ajaran penurunan) oleh karena ia mengajarkan bahwa kosmos itu mungkin terbebtuk dari kekacoan (chaos), kehidupan itu timbul dari zat mati, sedangkan makluk yang tinggi tingkatannya timbul dari makluk yang rendah tingkatannya. Akan tetapi teori ini sama sekali tidak mempunyai pengaruh apa-apa terhadap alam pemikiran para sarjana di zaman itu dan di zaman berikutnya. Baru setelah teori-teori evolusi ini berkembang dengan pesat, maka dalam tulisan-tulisan sarjana itu dapat menemukan kembali petunjuk-petunjuk tentang adanya pendapat-pendapat semacam itu.

Para ahli ilmu hewan dari abad 17 dan 18 setuju sekali akan pendapat-pendapat dari kitab suci injil yang tertulis dalam buku genesis yang disebut dengan ”teori Penciptaan”. Salah satu ahli yang sejalan dengan pikiran tadi adalah Carolus Linnaeus.

d.      Carolus Linnaeus (1707-1778)

Carolus Linnaeus dilahirkan tanggal 23 Mei 1707 disebuah desa kecil di Swedia, sebagai anak seorang pendeta. Dia mula-mula juga bekerja untuk menjadi pendeta, kemudian belajar untuk menjadi tabib, tetapi kemudian dia lebih tertarik pada tumbuh-tumbuhan dan binatang. Pada umur 24 tahun ia sudah memberi kulaih-kuliah dan demonstrasi pada Universitas di Uppsala. Setelah mengadakan perjalanan penyelidikan di Laplandia maka dia menikah setelah itu pergi ke Belanda. Pada tahun 1735 ia telah lulus dari Universitas Harderwijk yang dibubarkan dalam abad 19. Kemudian ia pergi ke Leiden dan mencetak buku ”systema Naturae”. Dalam buku ini pembagian sistematiknya sudah dibentangkan secara skematis. Karangan-karangannya yang terkenal adalah : Fundamenia Botanica, Classae Plantarum, Philosophia Botanica dan Genera Plantarum, Systema Naturae, Spesies Plantarum dal lain-lainya. Setelah mengunjungi paris, Linnaeus kembali ke Swedia untuk menjadi mahaguru di Uppsala. Disinilah ia menjadi salah satu dari mahaguru-mahaguru yang terkenal di zaman itu, sehingga Raja Swedia mengangkat dia menjadi seorang bangsawan.

Pada tahun 1778 dia meninggal dunia dan mewariskan perpustakaannya. Selain itu juga mewariskan kumpulan 19.000 tanaman kering, lebih dari 3000 ekor serangga, 1500 kulit-kulit berbagai kerang dan kulit-kulit binatang, 1500 ekor ikan, beberapa ekor burung dan 2500 minerasl. Kumpulan-kumpulan itu masih dapat dilihat digedung ”Linnean Society” di London, sebuah perkumpulan peneliti pengetahuan alam yang memakai nama Linnaeus.

Linnaeus menyampaikan bahwa :

1. Semua tanaman dan binatang yang hidup sekarang ini dahulu dengan serentak diciptakan diatas bumi oleh satu ciptaan saja.

2. Mereka diciptakan dalam bentuk seperti yang tampak sekarang ini.

3. Tidak pernah ada tanaman-tanaman dan binatang-binatang yang lain di bumu ini kecuali tanaman-tanaman dan binatang-binatang yang hidup sampai sekarang.

Pembagian sistematika hewan menurut Linnaeus adalah sebagai berikut :

1. Binatang-binatang menyusui

2. Burung-burung

3. Ampibi-ampibi

4. Cacing-cacing

5. Serangga-serangga

Binatang-binatang menyusui ini dibagi lagi menjadi 8 golongan. Binatang yang termasuk salah satu dari 8 golongan ini diantaranya ialah (1) Gajah ; (2) Sapi Laut; (3) Macan Loreng; (4) Pemakan Semut; (5) Trenggiling. Pembagian ini jelas tidak didasrkan atas persamaan-persamaan cara hidup dari binatang-binatang itu dan ia tetap tidak menyangsikan kebenaran teori penciptaan.

e.       Cuvier (1769-1832)

Cuvier adalah anak dari seorang bangsa Prancis yang telah melarikan diri ke negeri Jerman, ia akhirnya belajar di negeri ini. Pada tahun 1795 ia kembali ke paris. Disana ia menjadi seorang sarjana yang terkenal. Mula-mula ia sebagai mahaguru pada Jardin des Plantes, kemudian sebagai sekretaris dari Akedemi Pengetahuan di Paris. pada tahun 1831 ia diangkat menjadi bangsawan yang tertinggi dari Prancis.

Ia menyampaikan bahwa sisa-sisa hewan yang telah mebatu itu adalah dari sisa hewan yang telah mati di zaman dulu. Mammouth yang dikeluarkan dari timbunan es di Rusia dengan utuh itupun telah diketahui oleh Cuvier.

Ilmu geologi yaitu ilmu yang mempelajari perubahan-perubahan bentuk dari kulit bumi. Lapisan-lapisan tanah (yang merupakan kulit bumi) itu menandakan berbagai periode dalam sejarah bumi. Dari hewan-hewan yang telah mati itupun dapat ditemukan jenis-jenisnya yang merupakan petunjuk dari berbagai periode tersebut. Berdasarkan pertimbangan ini, Cuvier kemudian menyusun teori yang terkenal dengan Teori Catalysma. Ia beranggapan bahwa tiap-tiap periode dalam sejarah bumi itu mungkin selalu diakhiri dengan suatu bencana yaitu semacam kiamat. air bah yang diceritakan dalam Kitab Injil, yang memusnahkan ataupun hampir melenyapkan semua makluk hidup. Sesudah itu oleh Tuhan mingkin menciptakan lagi suatu tumbuhan dan hewan baru. Jadi teori Civiert ini pada hakekatnya adalah sama saja dengan teori Linnaeus, akan tetapi penciptaan yang dimaksudnya terjadi berulang-ulang.

Cuvier menambahkan bahwa mungkin sekali lenyapnya hewan-hewan itu bukannya dimana-mana, dengan demikian ada kemungkinan juga bahwa hewan-hewan yang diciptakan dalam periode yang sudah lamapau dari suatu daerh tertentu, kemudian pindah menempati daerah lain yang baru di bumi ini. Hal ini berkaitan dengan sebaran hewan atau geografi hewan. Pendapat lain dari Cuvier yang penting adalah bahwa semua hewan dapat dianggap sebagai suku-suku dari suatu deret yang mulai dari hewan bersel satu yang sederhana sampai tingkat manusia. Hal ini dikenal dengan Tangga Dari Alam.

2.      Masa teori J. B. Lamarck

Pada masa teori ini para ilmuwan beranggapan bahwa evolusi makhluk hidup terjadi sebagai suatu akibat respon makhluk hidup terhadap lingkungannya. Yang man aktivitas dan kebiasaan yang dipengrauhi oleh lingkungan tersebut kemudian diturunkan kepada generasi berikutnya.

Sebelum Lamarck, ahli lain yang sejalan dengan pemikiran Lamarck adalah Buffon (1707-1788) dan Erasmus Darwin (kakek dari Charles Darwin, 1731-1802) menulis syair yang dianggap sebagai karangan berpengetahuan yang berjudul ”Zoonomia” ia berpendapat bahwa hewan-hewan mungkin juga timbul dari hewan-hewan lain.

Dalam teorinya, J.B. Lamarck (Jean Baptist Pierre Antoine De Monet, Chavalier De Lamarck) (1744-1829 M) mengemukakaan bahwa suatu organisme berubah sesuai dengan aktivitas ataupun kebiasaan sewaktu masih dan perubahan /sifat perolehan tersebut diwariskan kepada generasi berikutnya. Aktivitas/ kebiasaan yang terjadi berulang-ulang akan menyebabkan terjadinya perubahan fisik dan fungsinya.

Teori Lamarck ialah :

a.       Bahwa di bumi ini mula-mula timbul makluk hidup yang sederhana, yang mungkin berasal dari benda-benda mati (dengan jalan Generatio Spontanea), akan tetapi dari makluk yang sederhana ini kemudian dalam tempo yang panjang sekali timbulah jenis-jenis makluk yang hidup sampai sekarang, tanpa ada penghentian jalannya kehidupan seperti yang dimaksudkan dalam cerita kiamat dari kitab Injil ataupun teori bencana menurut Cuvier. Teori evolusi menganggap bahwa hewan bersel satu sebagai permulaan evolusi dan menganggap manusia sebagai akhir evo lusi.

b.      Diantara sebab-sebab yang menyelenggarakan perubahan-perubahan dan penyempurnaan tubuh makluk hidup, Lamarck mengemukakan bahwa pentingnya mempergunakan dan tidak mempergunakan alat tubuh tertentu. Kalau sebuah alat tubuh sering digunakan maka ia akan tumbuh sempurna dan bila ia jarang digunakan ataupun tidak digunakan sama sekali maka ia akan terbelakang tumbuhnya, sedang tiap-tiap perubahan yang dialami oleh individu itu selama masa hidupnya kelak akan diturunkan kepada keturunanya, sehingga kelak sifat itu tampak sempurna pada keterunannya.

Lamarck memberi contoh Ular adalah binatang yang mempunyai kebiasaan untuk merangkak/merayap dengan cepat masuk ke dalam tanah, kalau mereka mau bersembunyi. Kaki-kaki yang panjang malah merugikan untuk merangkak dan bersembunyi di dalam tanah dan keberadaan kaki tersebut justru merintangi gerakan. Jadi kebiasaan bergerak dari binatang itu menyebabkan lenyapnya kaki-kaki pada tubuhnya sendiri. Sedangkan jerapah memiliki leher yang panjang karena mereka mempunyai kebiasaan hidup untuk mengambil daun-daunan dari pohon-pohon yang tinggi. Lamarck berpendapat bahwa nenek moyang jerapah berleher pendek. Jerapah ini cenderung menjulurkan lehernya untuk mencapai dedaunan di pohon yang tinggi. Penjuluran yang berlangsung secar berulang-ulang ini mengakibatkan leher jerapah menjadi panjang yang mana kemudian diwariskan kepada keturunannya. Aktivitas yang berulang-ulang ini adalah mekanisme adaptasi, sedangkan perubahan yang terjadi adalah suatu proses transformasi.

Disamping Cuvier dan Lamarck, pada waktu itu di Paris hidup pula seorang ahli ilmu hewan bernama Etienne Geoffroy ST. Hilaire (1722-1844)yang mempunyai anggapan yang sama dengan Lamarck dan Goethe. Ia berpendapat bahwa ada suatu hubungan antara hewan-hewan yang mempunyai bentuk dasar dari tubuhnya.

3.      Masa teori evolusi Darwin

Menurut Charles Robert Darwin (1809-1882) terjadinya evolusi dikarenakan adanya seleksi alam, sedangkan adaptasi merupakan penyebab terjadinya seleksi alam (mekanisme seleksi alam). Jerapah yang berleher panjang berasal dair yang berlehar panjang pula, sedangkan yang berleher pendek musnah. Faktor yang menyebabkan evolusi (mekanisme evolusi) adalah seleksi alam.

Dalam bukunya “On The Origin of Spesies by Means of Natural Selection”, Darwin mengeluarkan teori evolusi yang intinya dapat dibagi menjadi beberapa pokok berikut ini

1. Variasi pada tumbuhan dan hewan merupakan suatu variasi karateristik yang muncul dalam penampakan fenotip organisasi tersebut.

2. Rasio pertambahan terjadi secara geometrik, yaitu jumlah setiap spesies relatif tetap. Hai ini terjadi karena banyak individu yang tersingkir oleh predator, perubahan iklink dan proses persaingan.

3. Struggle for existance (usaha yang keras untuk bertahan ) merupakan suatu usaha individu organisme untuk bertahan hidup. Individu dengan variasi yang tidak sesuai untuk kondisi-kondisi yang umum dialam,akan tersingkir. Adapun individu-individu dengan variasi menguntungkan dapat melanjutkan kehidupannya dan memperbanyak diri dengan berproduksi.

4. Menghasilkan the survival of fittest kelestarian didapat dari organisasi yang memiliki kualitas paling sesuai dengan lingkungan. Individu=individu yang dapat hidup akan mewariskan variasi-variasi tersebut kepada generasi berikutnya. Menurut Dawin terjadi evolusi karena adanya seleksi alam (faktor alam yang mampu menyeksi makhluk hidup. Adaptasi merupakan penyebab terjadinya seleksi alam (mekanisme seleksi alam). Jerapah yang berleher panjang berasal dari yang berlehar panjang pula, sedangkan yang berleher pendek musnah. Faktor yang menyebabkan evolusi (mekanisme evolusi) adalah seleksi alam.

Seperti yang telah diketahui  dari waktu ke waktu komponen atau faktor Lingkunagn terus berubah. Contohnya perubahan iklim, perubahan geografis ataupun fluktuasi cadangan makanan dan sebagainya. Dalam situasi lingkungan yang demikian, individu yang sesuai dengan keadaan alam saja yang dapat bertahan, sedangkan yang tidak sesuai akan mati.

Terdapat keberhasilan perjuangan untuk hidup yang tidak sam antar individu, kenyataan itu dikarenakan adanya keanekragaman individu yang memilki ciri yang berbeda satu sama lain. Individu yang memilki ciri yang cocok dengan lingkungannya lebih berhasil dala “perjuangan untuk hidup” . Siapa yang kuat, maka ialah yang menang atau lebih dikenal dengan istilah survival of the fittest. Individu yang sesuai inilah yang kemudian memilki peluang besar untuk melanjutkan keturunannya dan sekaligus melanjutkan ciri-cirinya pada generasi mendatang. Sebaliknya, individu yang kurang sesuai dengan lingkungannya lama kelamaan akan tersisih dari generasi ke generasi. Darwin mengartikan seluruh proses tersebut sebagai adanya peristiwa seleksi alam yang menyebabkan individu semakain adaptif (Widodo, dkk; 2003).

Apabila seleksi alam berlangsung terus menerus maka berpeluuang muncul kelompok individu yang memiliki ciri-ciri yang semakin adaptif dan spesifik lingkungan tertentu. Kelompok individu semacam ini sangat mungkin berbeda ciri morfologi, perilaku, dsb dari kelompok individu lainnya dan merupakan tanda mulai adanya perubahan yang menuju terbentuknya spesies baru.

Dalam teorinya, Darwin juga mengemukakan bukti-bukti yang mendukung kevalidan teori yang diajukannya, adapun bukti tersebut adalah sebagai berikut(Abdul, :2009)

bukti utama

1. Di antara individu-individu kebanyakkan spesis,terdapat berbagai variasi dan perubahan .Variasi ini sangat jelas di kalangan hewan ternak dan tumbuhan pertanian.
2. Dalam perjuangan hidup ,organisme (hewan atau tumbuhan) yang akan terus hidup ialah yang paling mampu untuk mempertahankan diri atau menyesuaikan diri dengan keadaan iklim dan lingkungan sekitarnya.
3. Mutasi dan pemencilan memain peranan yang penting untuk mewujudkan sesuatu spesies yang baru.
4. Rekod-rekod fosil dari zaman purba yang dijumpai di lapisan geologi telah memberi bukti bahawa evolusi telah berlaku.

bukti sampingan

a.       Persamaan yang dapat dilihat dari  "embrio" ke tahapan "fetus" antara organisme yang jelas berbeda pada saat dewasa.

b.      dapat digolongkannya organisme dalam kelas-kelas tertentu menurut ke turunan dan tingkat kesempurnaan.

c.       Adanya anggota-anggota (organ) yang dianggap sebagai tidak berkembang.

Meskipun teori ini banyak ditentang oleh orang awam, namun para ahli ilmu pengetahuan di dunia semakin yakin bahwa teori evolusi menurut darwin merupakan satu-satunya penjelasan yang paling rasional. Hanya saja pada masa itu Darwin tidak dapat menjelaskan darimana timbulnya keanekaragaman. Gagasan evolusi Darwin ini dikenal juga sebagai Darwinisme (Abercombie et al, 1973 dalam Widodo, 1993).

Menurut Appelbaum (1970) dalam Zuber (2009) menjelaskan bahwa pada abad 19 teori-teori evolusi ditandai oleh kemajuan baik secara implisit maupun secara eksplisit. Teori-teori ini sangat dipengaruhi oleh kerja Darwin dalam evolusi biologis. Para teoritisi sering kali melihat analogi sosiologis untuk organisme hidup. Teori-teori yang terdahulu bersifat evaluatif di dalam mendefinisikan kemajuan berkenaan dengan masyarakat industri barat. Spencer dan Durkheim telah mengembangkan sebuah model evolusi organisme yang sangat dipengaruhi oleh pemikiran sosiologi sampai sekarang. Pada abad ke 20 teori-teori modernisasi seperti industrialisasi di negara-negara Afrika, Asia dan Amerika Latin merupakan pengaruh langsung dari teori evolusi yang terdahulu. Dan pengaruh langsung dari teori-teori terdahulu juga terlihat secara jelas pada teori fungsional dan teori sistem. Akhir-akhir ini teori-teori evolusi telah direvitalisasi dalam teori neoevolusi yang membangun bukti-bukti antropologi dan sosiologis pada abad ke 20.

4.      Masa teori genetika

Teori genetika dapat menerangkan bagaimana persamaan dan variasi diturunkan dan juga dapat menjelaskan dari mana keanekaragaman tersebut timbul. Hasil-hasil eksperimen terhadap berbagai varietas Pisum sativum (kacang ercis) yang dilakukan oleh Gregor mendel (1822-1884) yang ditemukan kembali pada tahun 1900 secara terpisah oleh Correns di Jerman, De Vries di Belanda dan Tschermark di austria, merintis pengembangan genetika sebagai suatu cabang biologi. Apa yang dikemukakan darwin mengenai adanya variabilitas menjadi penting dengan bantuan genetika.

Di samping variasi individu yang dapat terjadi karena pengaruh lingkungan, genetika menunjukkan adanya variasi genetik yang mempunyai arti teramat penting dalam menjelaskan proses evolusi, sebab variasi genetik inilah yang menjelaskan timbulnya ciri-ciri baru yang bisa diwariskan pada generasi berikutnya (inherited characteristic).

5.      Masa neo-darwinian

Pandangan yang mengatakan peristiwa seleksi alam bukanlah sebab utama evolusi organik (mekanisme evolusi), tetapi hanya berperan sebagai faktor yang menentukan arah perubahan tersebut dan juga merupakan faktor penuntun, adalah hasil pengembangan dan penyempurnaan teori seleksi alam darwin yang kemudian dikenal dengan Neo darwinisme. Pada periode ini, para ahli menemukan bahwa ilmu genetika sangat dibutuhkan dalam menerangkan proses evolusi.

 Menrut Kusuma (2010) secara singkat, proses evolusi oleh seleksi alam (Neo Darwinian) terjadi karena adanya:

a. Perubahan frekuensi gen dari satu generasi ke generasi berikutnya.

b. Perubahan dan genotype yang terakumulasi seiring berjalannya waktu.

c. Produksi varian baru melalui pada materi genetic yang diturunkan (DNA/RNA).

d. Kompetisi antar individu karena keberadaan besaran individu melebihi sumber daya lingkungan tidak cukup untuk menyokongnya.

e. Generasi berikut mewarisi “kombinasi gen yang sukses” dari individu fertile (dan beruntung) yang masih dapat bertahan hidup dari kompetisi

Ilmuwan yang bernama Johansen (1909) menunjukkan bahwa pwristiwa seleksi alam tidak akan berpengaruh terhadap populasi pada berbagai generasi keturunan; populasi tidak akan berubah karena peristiwa seleksi alam. Beberapa ahli genetika berpendapat bahwa justru peristiwa mutasi dapat digunakan untuk menjelaskan peristiwa evolusi. Jadi, peristiwa seleksi alam bukan merupakan penyebab evolusi, namun hanya sebagai faktor yang mengukuhkan  varian-varian yang sesuai dan bukan merupakan faktor yang menjadi sebab timbulnya varian-varian baru.

6.      Masa evolusi modern

Saat ini, ilmuwan mulai berpikir untuk mengadakan pendekatan molekuler, fisiologi, perkembanga, dan banyak pendekatan lainnya terhadap teori evolusi. Pendekatan ini misalnya dilakukan dengan perbandingan protein darah (DNA) antar spesies berbeda dengan cara kromatografi atau elektroforesis.

Konsep evolusi tidak hanya dikembangkan dengan mengandalkan ilmu genetika namun juga tinjauan tentang strktur DNA. Saat ini telaah tentang DNA mengungkapkan bahwa ada mekanisme perubahan pada tingkat molekul DNA, sehingga membawa pemahaman yang lebih baik pada proses perubahan organisasi makhluk hidup. Selian itu juga ditemukan adanya gen yang tidak banyak berubah selama proses evolusi sehingga dapat dilakukan perbandingan DNA untuk menentukan derajat persamaan antara spesies yang berbeda. Dengan demikian, dapat ditentukan jarak kekerabatan antara suatu makhluk hidup dengan makhluk hidup yang lainnya.

Kesimpulan

1.      Evolusi merupakan ilmu yang  mempelajari perubahan yang berangsur-angsur menuju ke arah yang sesuai dengan masa dan tempat. Teori evolusi merupakan suatu teori yang dinamis, selain penting dalam biologi juga dalam perkembangan teknologi.

2.      Teori evolusi biologis mengemukakan bahwa makhluk hidup  merupakan hasil perkembanagn evolusi dari makhluk-makhluk hidup yang berbentuk lebih sederhana, yang secara perlahan-lahan berkembang menjadi berbagai spesies organisme. Namun, saat ini teori evolusi biologi tidak lagi identik dengan prototype darwinisme dan neo-darwinisme. Terdapat penjelasan yang berasal dari beberapa cabang biologi seperti genetika, sistematika, morfologi perbandingan, palaeontologi, embriologi, ekologi, dan sebagainya.

3.      Teori evolusi berkembang sejalan dengan perubahan zaman dan dapat digolongkan menjadi 6 masa teori yaitu masa teori fixisme, J.B. Lamarck, evolusi Darwin, genetika, neo-darwinian, dan evolusi modern.

4.      Teori fixisme menyatakan bahwa suatu jenis organisme adalah tetap dan tidak mengalami perubahan. Teori J.B. Lamarck menyatakan bahwa evolusi makhluk hidup terjadi sebagai suatu akibat respon makhluk hidup terhadap lingkungannya. Yang kemudian diturunkan kepada generasi berikutnya. Teori evolusi Darwinmenyatakan bahwa evolusi terjadi karena adanya seleksi alam dan yang terkuatlah yang akan bertahan hidup. Teori genetika menunjukkan adanya variasi genetik yang mempunyai arti teramat penting dalam menjelaskan proses evolusi, sebab variasi genetik inilah yang menjelaskan timbulnya ciri-ciri baru yang bisa diwariskan pada generasi berikutnya. Teori neo-darwinian merupakan teori darwinisme yang disempurnakan dengan berkembangpesatnya ilmu genetika. Teori evolusi modern merupakan teori yang menggunakan pendekatan molekuler, fisiologi perkembangan, dan banyak pendekatan lainnya terhadap teori evolusi.

DAFTAR RUJUKAN

Abdul, Rosmina. 2009. Perkembangan Teori Evolusi Darwin.(online)(  http://edukasi.kompasiana.com/2009/12/27/perkembangan-teori-evolusi/ diakses 20 September 2010)

Agustinus, Made Dedi. 2009. Teori Evolusi. (online)(http://www.google.co.id/search?q=perkembangan+teori+evolusi&hl=id&ei=5hOYTLKYCNKqcaObmZ0P&start=20&sa=N diakses 20 September 2010)

Kusuma. 2010. Evolusi. (online) (http://kusumaw07.student.ipb.ac.id/2010/06/20/teori-evolusi-darwin/diakses 20 September 2010)

Widodo, Umie L., Moh. Amin. 2003. Bahan Ajar Evolusi. Malang: Departemen Pendidikan Nasional.

Widodo. 1993. Teori Evolusi Biologis. Malang: Institut Keguruan dan Ilmu Pendidikan Malang.

SEJARAH DAN PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI

A.    Sejarah Bioteknologi

Hobbelink (1988) menyatakan bahwa bioteknologi sebagai suatu teknologi sebenarnya bukanlah hal baru.  Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19. Prinsip dasar upaya pembuatan makanan tersebut pada umumnya sama, yaitu sejumlah bahan dasar didedahkan (exposure) ke jasad renik tertentu yang akan mentransformasikan bahan dasar (anggur, barley, susu atau gandum) menjadi produk yang diinginkan. Selain pembuatan bir, bioteknologi juga diterapkan pada proses pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian dan pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal (Defri, 2008).

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi, misalnya teknologi yang berkaitan dengan rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA, pengembangbiakan sel induk, dan kloning. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.  Kini, bioteknologi modern dapat menghasilkan produk-produk yang bersumber dari sel (cellular product) dan dapat dilakukan melalui transformasi biologis (biotransformation). Terlebih lagi bioteknologi  modern dalam prosesnya dapat  dipengaruhi serta dikendalikan sepenuhnya oleh manusia sebagai pelakunya (Defri, 2008).

B.     Periode Perkembangan Bioteknologi

Perkembangan bioteknologi dapat dibagi menjadi 3 periode, yaitu:

1.      Periode bioteknologi tradisional (bioteknologi konvensional)

Pada periode ini, merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim. Proses pembuatan makanan dengan teknik konvensional ini masih sangat sederhana dan hanya dilakukan dalam skala kecil. Manusia belum melakukan penelitian secara ilmiah bahwa pada peristiwa fermentasi yang mengubah bahan dasar menjadi bahan makanan yang lebih tahan lama, merupakan hasil dari proses metabolisme mikroorganisme. Pada periode ini, belum ada penelitian mengenai fenomena yang terjadi, karena semua berawal dari ketidaksengajaan.

Periode ini ditandai dengan adanya peristiwa sebagai berikut:

Ø  Pada masa 8000 SM, bangsa Babilonia, Mesir dan Romawi telah mengenal cara bercocok tanam yang baik dengan cara pengumpulan dan pemilihan benih untuk ditanam. Selain itu, di bidang peternakan, mereka telah mengembangbiakkan hewan ternak secara selektif  untuk peningkatan kualitas ternak.

Ø  Pada masa 6000 SM, manusia mengetahui cara membuat minuman bir dan anggur menggunakan teknik fermentasi. Selain itu, juga membuat roti dengan bantuan ragi.

Ø  Pada masa 4000 SM, bangsa Tionghoa telah membuat yogurt dan keju dari susu dengan bakteri asam laktat.

Ø  Pada masa 1500 SM, bangsa Aztec memanfaatkan gangga sebagai sumber makanan (Anonim, 2010).

2.      Periode bioteknologi ilmiah

Pada perkembangan bioteknologi selanjutnya, manusia mulai menyadari bahwa fenomena yang terjadi pada proses fermentasi tidak terjadi dengan sendirinya. Oleh karena itu, rasa ingin tahu mendorong mereka untuk melakukan penelitian yang menggunakan prinsip-prinsip ilmiah.  

Periode bioteknologi ilmiah ditandai dengan munculnya banyak penelitian ilmiah dalam berbagai bidang, antara lain yaitu:

Ø  Pada tahun 1665, penemuan sel oleh Robert Hooke pada sayatan gabus yang diamati dengan mikroskop sederhana.

Ø  Pada tahun 1670, pemanfaatan mikroba dalam usaha penambangan tembaga di Rio Tinto, Spanyol

Ø  Pada tahun 1686, ditemukan lensa mikroskop yang lebih maju oleh Antony Van Leeuwenhoek yang dapat digunakan untuk melihat mikroba. Karena penemuannya tersebut, Antony menjadi manusia pertama yang melihat mikroba. Setelah penemuan lensa mikroskop tersebut, penelitian tentang mikroorganisme semakin berkembang pesat.

Ø  Tahun 1800, Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian yang komprehensif tentang perkembangbiakan hewan.

Ø  Tahun 1856 - 1865, Gregor Mendel mengawali penelitian genetika tumbuhan dengan menggunakan tanaman kacang ercis. Pada akhirnya dari penelitian tersebut Mendel menemukan hukum pewarisan sifat induk pada turunannya.

Ø  Tahun 1870, ditemukannya mikroba dalam makanan dan minuman oleh Louis Pasteour, yang merupakan awal berkembangnya bidang mikrobiologi

Ø  Tahun 1890, ditemukannya alkohol yang bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar motor

Ø  Tahun 1897, ditemukannya enzim dari ekstrak ragi yang dapat mengubah gula menjadi alkohol oleh Eduard Buchner

Ø  Tahun 1912 -- 1915, pada tahun inilah ditemukan teknik pengelolahan limbah dengan menggunakan mikroba. Selain itu, mulai ditemukan pula produksi aseton, butanol, dan gliserol dengan menggunakan bakteri

Ø  Tahun 1919, mulailah digunakan kata “bioteknologi” oleh seorang insinyur berkebangsaan Hongaria bernama Karl Ereky

Ø  Tahun 1928, merupakan tahun ditemukannya zat antibiotik “penisillin” oleh Alexander Fleeming

Ø  Tahun 1953, ditemukannya struktur asam deoksiribo nukleat ( ADN ) oleh Crick dan Watson

Ø  Pada tahun 1994, mulailah diproduksi penisillin dalam jumlah besar

3.      Periode bioteknologi modern

Perkembangan bioteknologi modern berdasarkan atas hasil penelitian ilmiah diketahui orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan efisien.

Periode bioteknologi modern diawali dengan perkembangan pesat dalam bidang genetika, yaitu:

Ø  Teknik rekayasa genetik pada tahun 1970-an. Era rekayasa genetik dimulai dengan penemuan enzim endonuklease restriksi oleh Dussoix dan Boyer. Adanya enzim tersebut memungkinkan kita dapat memotong DNA pada posisi tertentu, mengisolasi gen dari kromosom suatu organisme, dan menyisipkan potongan DNA lain yang dikenal dengan teknik DNA rekombinan.

Ø  Setelah penemuan enzim endonuklease restriksi, pada tahun 1976 dimulai  program bahan bakar alkohol dari Brazil dan teknologi hibridoma yang menghasilkan antibodi monoklonal.

Ø  Pada tahun 1980, Rank Hovis Mc. Dougall diberikan izin untuk memasarkan produk jamur yang dapat dikonsumsi oleh manusia.

Ø  Peran teknologi rekayasa genetik pada era ini semakin terasa dengan diizinkannya penggunaan insulin hasil percobaan rekayasa genetik untuk pengobatan penyakit diabetes di Amerika Serikat pada tahun 1982. Insulin buatan tersebut diproduksi oleh perusahaan Eli Lilly Company.

Ø  Pada tahun 2000-2005, proyek genom manusia dimulai dan berhasil dilakukan, sehingga peta genom manusia dapat dibuat secara utuh. Hingga saat ini, penelitian dan penemuan yang berhubungan dengan rekayasa genetik terus dilakukan. Misalnya dihasilkan organisme transgenik penelitian genom makhluk hidup (Anonim, 2008).

Daftar Rujukan

Anonim. 2008. Sejarah Bioteknologi. (Online), (http://gudangilmu2008.110mb.com/index.htm, diakses tanggal 11 Februari 2010)

Anonim. 2010. Bioteknologi. (Online), (file:///E:/net%20baru/Bioteknologi.htm#Garis_waktu_bioteknologi, diakses tanggal 11 Februari 2010)

Defri. 2008. Sejarah Bioteknologi. (Online), (http://id.shvoong.com/tags/sejarah-bioteknologi, diakses tanggal 11 Februari 2010)

POTENSI PROTOZOA

Protozoa merupakan hewan ber sel satu yang tersebar luas. Kemampuan adaptasi dari anggota filum ini sangat tinggi, sehingga mudah ditemukan. Hewan ini ditemukan di daratan, lautan dan  khususnya di tempat yang lembab dan basah, misalnya tepi pohon, genangan air, dan bangunan yang terkena rembesan air. Berdasarkan alat gerak terdapat empat  kelas filum Protozoa, yaitu Rhizopoda, Ciliata, Flagellata, dan Sporozoa. Berikut beberapa peranan protozoa bagi kehidupan:

1.      Bioindikator

Beberapa spesies protozoa yang keberadaannya pada suatu tempat dapat digunakan sebagai indikator. Sebagai contoh fosil Foraminifera (ex. Globigerina sp.) dapat digunakan indikator sumber minyak bumi. Paramaecium sp. di suatu lingkungan perairan dalam jumlah banyak (kelimpahan tinggi) mengindikasikan bahwa perairan tersebut memiliki tingkat pencemaran tinggi. Keberadaan ciliata (Stylonichia dan  Euplotes) dalam jumlah banyak di kolam hatchery mengindikasikan bahwa air pemeliharaan larva rusak karena endapan sisa pakan.

Gambar 1. Globigerina sp.

2.      Pakan Alami

Protozoa yang hidup di lingkungan perairan berperan sebagai zooplankton. Contoh protozoa seperti Euplotes sp. dan Stylonichia dapat digunakan sebagai pakan alami larva udang, kepiting, dan ikan. Protozoa juga berperan sebagai produsen di lingkungan perairan, misalnya Euglena sp.

                                Gambar 2. Stylonichia sp.                      Gambar 3. Euplotes sp.

3.      Agen Penelitian

Protozoa dapat dijadikan model penelitian yang simpel namun tetap akurat, karena tubuhnya yang terdiri dari satu sel. Sebagai contoh penelitian perubahan keasaman dalam sistem pencernaan yang menggunakan Paramaecium. Serangkaian proses pencernaan dalam vakuola makanan dan perubahan keasaman dalam proses tersebut dapat mudah diamati dibawah mikroskop dengan penambahan pewarna pada makanan.

                            

Gambar 4. Proses pencernaan pada Paramaecium sp.

Protozoa juga dapat digunakan sebagai model pengembangan teknologi mutakhir, contohnya teknologi pelapis cat pada mobil. Rangka luar Radiolaria dan Foraminifera yang mengandung silika dapat memantulkan warna yang berbeda-beda diadopsi untuk pelapis cat mobil, sehingga diperoleh desain mobil dengan lapisan warna struktural (dapat berganti-ganti sesuai dengan pencahayaan).

4.      Agen Pengendali

Protozoa yang bersifat heterotrof  akan memakan bakteri yang hidup di lingkungan perairan, sehingga secara tidak langsung protozoa tersebut berperan mengendalikan populasi bakteri lingkungan perairan.

5.      Bahan Material

Beberapa spesies protozoa ada yang memiliki rangka dengan berbagai macam bahan, misalnya kalsium, silikat dan bahan lain. Endapan rangka tubuh protozoa bersama dengan rangka tubuh hewan lain seperti molusca menghasilkan kapur yang digunakan manusia untuk bahan bangunan. Endapan rangka radiolaria yang membentuk tanah radiolarian digunakan sebagai bahan penggosok.

6.      Bahan Pangan

Lahan saat ini yang semakin sempit memunculkan ide untuk menghasilkan bahan pangan dengan kandungan gizi tinggi dari protozoa. Protozoa dipilih sebagai kandidat karena dapat diproduksi skala massal dalam lahan yang sangat sempit. Protozoa yang dapat digunakan sebagai bahan pangan contohnya Euglena sp. sebagai sumber protein sel tunggal (PST).

                              Gambar 5. Euglena gracillis             Gambar 6. Euglena oxyuris

                 

7.      Dekomposer

Protozoa yang memperoleh makanan dengan cara saprofitik akan menguraikan sampah/ bahan organik menjadi partikel-partikel kecil. Proses ini sangat membantu dalam penguraian sampah. Contoh lain yaitu Entamoeba coli membantu manusia dalam proses pembusukan sisa makanan dalam saluran pencernaan.

Gambar 7. Entamoeba coli

PROTOKOL DATA UNIT ( PDU )

Data Encapsulation, Protokol Data Unit (PDU) dan Layanan Data Unit (SDUs)

Protokol adalah apa yang menggambarkan aturan yang mengontrol komunikasi horizontal, yaitu, konversi dari sations antara proses yang berjalan pada lapisan yang sesuai dalam OSI Reference Model. Pada setiap lapisan (kecuali layer) komunikasi ini akhirnya mengambil bentuk semacam pesan yang dikirim antara elemen perangkat lunak yang sesuai pada dua atau lebih perangkat. Karena pesan ini mekanisme untuk mengkomunikasikan informasi antara protokol, mereka yang paling umum disebut unit data protokol (PDU). Setiap PDU memiliki format khusus yang mengimplementasikan fitur dan persyaratan dari protokol.

Lapisan Layanan dan Enkapsulasi data.

Seperti yang kita sudah dibahas dalam melihat kami di protokol, komunikasi antara lapisan lebih tinggi dari layer adalah logis, koneksi hardware hanya pada lapisan fisik. Dengan demikian, agar sebuah protokol untuk berkomunikasi, hal itu harus mewariskan PDU untuk lapisan bawah berikutnya untuk transmisi. Kami juga telah melihat bahwa sudah menggunakan terminologi OSI, lapisan bawah yang dikatakan memberikan layanan kepada lapisan tepat di atas mereka. Salah satu layanan setiap lapisan.

Menyediakan fungsi ini adalah: untuk menangani dan mengelola data yang diterima dari lapisan atas.Pada setiap N lapisan tertentu, sebuah PDU adalah pesan lengkap yang mengimplementasikan protokol pada saat itu lapisan. Namun, saat ini "lapisan N PDU" dilewatkan ke lapisan N-1, menjadi data bahwa lapisan N-1 protokol seharusnya layanan. Dengan demikian, lapisan N protokol unit data (PDU) disebut lapisan N-1 layanan data unit (SDU). Tugas lapisan N-1 adalah untuk mengangkut SDU ini, yang tidak pada gilirannya dengan menempatkan lapisan N SDU ke dalam format PDU nya sendiri, sebelumnya SDU dengan header sendiri dan menambahkan footer seperlunya. Proses ini disebut data enkapsulasi, karena seluruh isi pesan yang lebih tinggi-lapisan yang dikemas sebagai payload data pesan pada lapisan yang lebih rendah Apa lapisan N-1 dilakukan dengan PDU nya? Ini tentu dibagikan ke lapisan yang lebih rendah berikutnya, di mana ia diperlakukan sebagai lapisan N-2 SDU. Lapisan N-2 menciptakan lapisan N-2 PDU berisi lapisan N-1 SDU dan lapisan N-2 ini header dan footer. Dan sehingga proses berlanjut, semua jalan ke lapisan fisik. Dalam model teoritis, apa yang Anda berakhir dengan adalah pesan pada lapisan 1 yang terdiri dari aplikasi-lapisan data yang dienkapsulasi dengan header dan / atau footer dari masing-masing lapisan 7 hingga 2 pada gilirannya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 15.

Data Enkapsulasi di TCP / IP

The "N-1, N-2" membuat hal ini tampaknya lebih sulit daripada yang sebenarnya, jadi mari kita gunakan dunia nyata (Disederhanakan) contoh gantinya. Transmission Control Protocol (TCP) beroperasi pada lapisan 4 dari model OSI. Ini mentransmisikan pesan disebut segmen yang berisi data dienkapsulasi dari layer yang lebih tinggi protokol. Lapisan bawah TCP adalah Internet Protocol (IP) pada lapisan 3. Itu menerima data dari TCP dan mengenkapsulasi untuk transmisi. Jadi, dalam bahasa formal OSI Reference Model, segmen TCP diciptakan sebagai lapisan 4 PDU. Ketika melewati ke IP, mereka diperlakukan sebagai lapisan 3 SDUs. Paket perangkat lunak IP tersebut SDUs ke dalam pesan disebut paket IP atau datagrams IP, yaitu lapisan 3 PDU.

Gambar 15: OSI Reference Model Data Encapsulation

Setiap protokol menciptakan unit protocol data (PDU) untuk transmisi yang mencakup header yang diperlukan oleh protokol dan data yang akan dikirimkan. Data ini menjadi layanan data unit (SDU) dari lapisan berikutnya di bawahnya. Diagram ini menunjukkan lapisan 7 PDU terdiri dari header 7 lapisan ("L7H") dan data aplikasi. Bila hal ini dilewatkan ke lapisan 6, menjadi lapisan 6 SDU. Lapisan 6 protokol prepends itu lapisan 6 header ("L6H") untuk membuat lapisan 6 PDU, yang akan diteruskan ke lapisan 5. Proses enkapsulasi terus sepanjang jalan sampai ke lapisan 2, yang menciptakan lapisan 2 PDU-dalam hal ini ditunjukkan dengan baik header dan footer-yang dikonvers. Ini pada gilirannya diteruskan ke protokol lapisan 2, katakanlah Ethernet, yang memperlakukan IP datagrams sebagai lapisan 2 SDUs, dan paket mereka ke dalam lapisan 2 PDU (Ethernet frame) yang dikirim pada layer 1. (Sebenarnya, dalam beberapa teknologi enkapsulasi lanjut bahkan terjadi pada layer sebelum untuk transmisi.) Pada perangkat penerima, proses enkapsulasi dibalik. Ethernet Perangkat lunak memeriksa lapisan 2 PDU (Ethernet frame) dan menghapus dari itu lapisan 2 SDU (IP datagram) yang melewati hingga IP sebagai PDU 3 lapisan. Lapisan IP menghilangkan lapisan 3 SDU (TCP segmen) dan lolos ke TCP sebagai PDU 4 lapisan. TCP pada gilirannya terus proses, akan kembali tumpukan lapisan protokol. Proses lengkap diilustrasikan pada Gambar 16.

Gambar 16: Model Referensi OSI PDU dan Encapsulation SDU

Contoh ini menunjukkan secara lebih rinci bagaimana OSI PDU dan SDUs diciptakan dan dikemas. Sebuah segmen TCP (Lapisan 4 PDU) menjadi lapisan 3 SDU, yang dikemas menjadi sebuah PDU 3 lapisan melalui penambahan IP header. Ini menjadi payload dari frame Ethernet, yang merupakan lapisan 2 PDU mengandung Ethernet header, layer 2 SDU (datagram IP) dan footer Ethernet. Perangkat penerima ekstrak datagram IP dari header Ethernet dan lolos ke lapisan 3, perangkat lunak IP ekstrak segmen TCP dan melewati itu ke software TCP Hal ini seluruh data yang melewati atas dan ke bawah tumpukan protokol, enkapsulasi dan sebagainya mungkin tampak tidak perlu kompleks. Hal ini juga mungkin tampak lebih efisien, mengapa mengirim pesan dengan header dan footer begitu banyak? Namun, gagasan enkapsulasi data penting untuk menciptakan modular, jaringan yang fleksibel.

Penggunaan PDU dan SDU Terminologi

Istilah "protokol data unit" agak formal. Anda akan melihat hal itu digunakan dalam standar dan terkadang dalam diskusi, tetapi lebih sering, istilah pesan "polos", seperti "frame" dan "Datagram", yang ditemui, seperti yang dibahas dalam topik jaringan dasar pada pesan. Demikian pula, data yang dienkapsulasi oleh pesan-pesan biasanya tidak disebut "Layanan data unit" melainkan hanya tubuh pesan atau payload, seperti yang dibahas dalam topik pada format pesan. Ada kasus-kasus, bagaimanapun, di mana mengetahui perbedaan antara sebuah SDU dan PDU adalah penting untuk memahami teknologi. Salah satu contoh adalah IEEE 802.11 lapisan fisik, standar 802.11 berbicara tentang SDUs dan PDU terus-menerus. Informasi Terkait: Lihat analogi OSI Reference Model jika Anda ingin melihat contoh yang membandingkan enkapsulasi jaringan untuk tipe dilakukan dalam real- dunia, non-jaringan konteks.

Kunci Konsep :  Pesan yang digunakan untuk menyampaikan informasi tertentu untuk protokol disebut protokol datanya Unit (PDU) di model OSI terminologi. Itu adalah PDU diturunkan ke lapisan yang lebih rendah berikutnya untuk transmisi, karena lapisan yang menyediakan pelayanan penanganan yang PDU, hal itu disebut layanan lapisan yang lebih rendah Data Unit (SDU). The SDU dienkapsulasi menjadi PDU sendiri bahwa lapisan dan pada gilirannya dikirim ke lapisan bawah berikutnya dalam stack, melanjutkan sampai lapisan fisik tercapai. Proses ini terbalik pada penerima perangkat. Singkatnya: lapisan N PDU adalah lapisan N-1 SDU, yang dikemas ke dalam lapisan N-1 PDU.