EVOLUSI MONERA ATAU PROKARIOTIK

EVOLUSI MONERA ATAU PROKARIOTIK

Dalam evolusi prokariotik fosil tertua yang ditemukan adalah berupa sel – sel prokariotik tanpa inti (nukleus), tanpa kromosom dan tanpa organel-organel. Strukturnya berbeda sekali dengan sel-sel prokariotik zaman sekarang, tetapi lebih mirip bakteri-bakteri heterotrof yang modern. Bagaimana sel-sel prokariotik purba itu terbentuk masih belum dapat dipastikan.

Para ilmuwan evolusionis mengira bahwa molekul-molekul polimer besar seperti protein dan RNA purba memanfaatkan tersedianya agregat fosfolipida yang terbentuk membran (membran plasma) menjadi pelindung yang menyebabkan terjadinya pengaturan keluar masuknya zat tertentu dalam kegiatan kimiawi protein dan RNA itu (membran semi permeabel).

Dalam mendapat energi yang diperlukan untuk kegiatan molekul besar itu, maka sel-sel primitif yang mempunyai bungkus plasma membaran telah memanfaatkan zat-zat organik yang melimpah dalam laut purba yang tadinya terbentuk secara abiotik misalnya ATP. Sama seperti mikroba kini yang hidup dalam lumpur (detritivor) dan bahan organik setengah terurai, bakteri purba itu mungkin semula memecahkannya menjadi molekul-molekul yang lebih kecil. Selanjutnya bakteri atau prokariot bersifat heterotrof lalu menggunakan ATP untuk energi dan molekul organik untuk berfotosintesis.

Pada tahap-tahap selanjutnya molekul-molekul organik dalam laut purba makin berkurang karena persaingan antara sel-sel heterotrof yang berkembang biak. Seleksi alam mendukung sel-sel heterotrof mampu merubah makanan organik menjadi zat-zat yang diperlukan. Dari sini munculnya secara berangsur-angsur jalur-jalur biokimia. Salah satu jalur yang muncul secara demikian adalah glikolisis, yaitu yang memecah bahan organik secara anaerobik dalam menghasilkan ATP. Proses anaerobik ini disebut fermentasi. Dalam proses itu asam piruvat dihasilkan sebagai produk sampingan.

Fase evolusioner selanjutnya terjadi karena makin berkurangnya molekul-molekul organik abiotik dalam lautan. Bahan makanan yang mungkin digunakan adalah molekul-molekul anorganik. Varian-varian bakteri heterotrof purba yang memecah molekul anorganik untuk mendapat energi menjadi dominan dalam populasi misalnya bakteri kemoautotrof metanogen yang mendapat energi dari ikatan kovalen metan untuk emmbuat molekul organik dan CO₂ dan H₂ (bakteri metanogen).

Kemudian, muncul pula bakteri fotoautotrof yang dengan memanfaatkan energi cahaya matahari kira-kira tiga miliar tahun yang lalu. Bakteri-bakteri jenis ini menggunakan sinar matahari yang dirubah menjadi energi kimai dalam ikatan atom-atom karbon yang berasal dari CO₂ menjadi molekul organik. Sumber atom H untuk mereduksi CO₂ bukanlah H₂O tetapi H₂S. Bakteri jenis ini mirip bakteri belerang hijau dan belerang ungu yang ada di masa sekarang. Bakteri-bakteri belerang menggunakan H₂S sebagai sumber atom H  dan tidak menghasilkan oksigen, serta mempunyai fotosistem I yang dapat melakukan fotofosforilasi siklik.

Cyanobakteria (dulu dinamakan ganggang Cyanophyceae) muncul kurang lebih 2,5 miliar tahun lalu. Bakteri autotrof yang lebih maju ini menggunakan air sebagai sumber atom H dan telah mempunyai fotosistem I dan fotosistem II yang bekerja dalam rangkaian fosforilasi non siklik. Mereka lebih banyak mengambil energi untuk oksida dari molekul  O₂ yang dulunya beracun untuk organismme, tetapi oleh tekanan seleksi akhirnya menggunakan O₂ untuk respirasi seluler aerobik. Evolusi monera atau bakteri berkembang seperti terlihat pada  filogeni prokariotik.