Nota Sains Tambahan Tingkatan 4 Bab 1: Evolusi dan Taksonomi
NOTA RINGKAS
1. Evolusi dan Evidens
Evolusi ditakrifkan sebagai perubahan yang berlaku pada organisma berlandaskan masa, di mana struktur dan fungsi berubah daripada ringkas menjadi lebih kompleks. Proses ini, yang berlaku selama jutaan tahun, mengubah genetik dalam populasi dari satu generasi ke generasi berikutnya, membawa kepada kewujudan spesies baharu dan kepelbagaian biologi. Kepentingan evolusi termasuk memastikan kelangsungan hidup, membolehkan adaptasi terhadap perubahan persekitaran, dan menimbulkan kepelbagaian.
Evidens (bukti) bagi evolusi datang daripada beberapa sumber utama:
• Rekod Fosil: Fosil menunjukkan perubahan evolusi merentasi skala masa yang besar. Contoh klasik ialah evolusi kuda, yang menunjukkan perubahan saiz badan (daripada Eohippus setinggi 40 cm kepada kuda moden setinggi 160 cm) dan pengurangan bilangan jari kaki daripada empat atau lima kepada satu. Evolusi gajah juga menunjukkan perubahan saiz, serta bentuk dan saiz gadingnya.
• Kesamaan Peringkat Embrio: Perkembangan awal embrio pelbagai jenis haiwan (seperti lembu, ayam, kura-kura) menunjukkan struktur yang sama, membayangkan asal usul ontogeni yang sama. Perbezaan hanya menjadi ketara pada tahap pembentukan janin.
• Struktur Homolog: Organ atau anggota badan yang mempunyai bentuk asas yang sama tetapi fungsi yang berbeza. Contohnya ialah kaki hadapan kucing, sirip ikan lumba-lumba, dan sayap kelawar yang berasal dari bahagian yang sama.
• Struktur Analog: Organ yang mempunyai fungsi yang sama tetapi struktur dasar yang berbeza. Contohnya ialah sayap serangga dan kepak burung.
• Struktur Vestig: Organ yang menyusut dan mempunyai fungsi terhad berbanding organ homolog pada spesies lain. Contohnya, tulang pinggul pada ikan lumba-lumba adalah struktur vestig.
2. Teori Evolusi
Dua teori utama yang dibincangkan ialah:
• Teori Lamarck (Ciri yang Diwarisi): Jean-Baptiste Lamarck berpendapat bahawa evolusi berlaku berdasarkan ciri yang diperoleh semasa hayat organisma dan diwariskan kepada generasi seterusnya. Contohnya, zirafah meregangkan lehernya untuk mencapai daun yang tinggi, dan leher yang lebih panjang ini diwariskan kepada anak-anaknya.
• Teori Darwin (Pemilihan Semula Jadi): Charles Robert Darwin mengemukakan bahawa spesies yang paling berupaya menyesuaikan diri dengan persekitaran akan bertahan hidup dan membiak. Spesies yang kurang sesuai akan mati. Bagi zirafah, Darwin berpendapat bahawa variasi panjang leher wujud secara semula jadi; zirafah berleher panjang dapat mencapai lebih banyak makanan dan bertahan, manakala yang berleher pendek akan mati.
Konsep lain yang berkaitan termasuk:
• Spesies Endemik: Spesies yang hanya dijumpai di satu kawasan geografi tertentu di dunia. Contohnya, Kura-kura Galapagos dan bunga pakma di Malaysia.
• Hanyutan Benua: Teori oleh Alfred Wegener yang menyatakan bahawa semua benua berasal daripada satu daratan besar bernama Pangea. Perpecahan Pangea kepada Laurasia dan Gondwana, dan seterusnya kepada benua moden, menyebabkan taburan organisma yang pelbagai di seluruh dunia, seperti perbezaan antara Gajah Afrika dan Gajah Asia.
• Mekanisme Pemilihan Semula Jadi: Proses ini mendorong kepelbagaian spesies. Contohnya, kupu-kupu Biston betularia di United Kingdom. Sebelum revolusi perindustrian, kupu-kupu berwarna cerah lebih banyak kerana dapat menyamar pada pokok yang cerah. Selepas revolusi, jelaga menghitamkan pokok, memberikan kelebihan penyamaran kepada kupu-kupu berwarna gelap, yang kemudiannya membiak lebih banyak.
3. Pengelasan Organisma
Taksonomi ialah bidang sains yang mengelaskan organisma.
• Sejarah: Dimulakan oleh Aristotle, konsep spesies diperkenalkan oleh John Ray, dan sistem moden dibangunkan oleh Carl Linnaeus, yang dikenali sebagai “Bapa Taksonomi Moden”.
• Hierarki Pengelasan: Organisma dikelaskan dalam urutan hierarki, dari yang paling umum kepada yang paling spesifik:
1. Alam
2. Filum
3. Kelas
4. Order
5. Famili
6. Genus
7. Spesies
• Lima Alam: Organisma dibahagikan kepada lima alam utama: Monera (bakteria), Protista (protozoa), Fungi (cendawan), Plantae (tumbuhan), dan Animalia (haiwan).
• Sistem Binomial Linnaeus: Sistem penamaan saintifik menggunakan dua nama Latin. Nama pertama (Genus) bermula dengan huruf besar, dan nama kedua (spesies) bermula dengan huruf kecil. Nama saintifik dicetak condong atau digariskan jika ditulis tangan (contoh: Homo sapiens untuk manusia).
• Kepentingan Taksonomi: Memudahkan kajian organisma, menunjukkan hubungan evolusi antara kumpulan yang berbeza, dan membantu mengenal pasti serta menamakan spesies baharu. Kerjaya dalam bidang ini termasuk ahli botani, ahli zoologi, dan ahli taksonomi.
GLOSARI
| ISTILAH | DEFINISI |
|---|---|
| Alam | Kumpulan pengelasan organisma yang paling besar. Terdapat lima alam: Monera, Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia. |
| Analog | Keadaan organ yang struktur dasarnya tidak sama tetapi mempunyai fungsi yang sama. |
| Animalia | Alam bagi organisma multisel yang tidak mempunyai dinding sel dan mampu bergerak. |
| Binomial Linnaeus | Sistem tatanama moden untuk organisma yang diperkenalkan oleh Carl Linnaeus, menggunakan nama genus dan spesies. |
| Darwin, Charles | Saintis yang mengemukakan Teori Pemilihan Semula Jadi sebagai mekanisme utama evolusi. |
| Endemik | Keadaan sesuatu spesies yang hanya dijumpai di kawasan geografi tertentu di dunia dan tiada di tempat lain. |
| Evolusi | Perubahan yang berlaku pada organisma berlandaskan masa, melibatkan perubahan genetik dalam populasi dari satu generasi ke generasi berikutnya. |
| Evidens | Bukti yang digunakan untuk menyokong sesuatu teori, seperti rekod fosil, kesamaan embrio, dan struktur homolog. |
| Fungi | Alam bagi organisma yang tidak mempunyai kloroplas, mempunyai dinding sel daripada kitin, dan menghasilkan spora. |
| Homolog | Keadaan apabila terdapat organ atau anggota badan yang mempunyai bentuk asas yang sama tetapi mempunyai fungsi yang berbeza. |
| Lamarck, Jean-Baptiste | Saintis yang berpendapat bahawa evolusi berlaku berasaskan ciri yang diwarisi (inheritance of acquired characteristics). |
| Monera | Alam bagi organisma unisel yang tidak mempunyai membran nukleus atau membran organel. |
| Ontogeni | Perkembangan individu dari satu sel menjadi individu dewasa. |
| Pangea | Benua besar tunggal yang dipercayai wujud kira-kira 225 juta tahun dahulu sebelum berpecah membentuk benua-benua moden. |
| Pemilihan Semula Jadi | Teori Darwin di mana spesies yang paling berupaya menyesuaikan diri kepada persekitaran akan berjaya meneruskan kehidupan dan membiak. |
| Plantae | Alam bagi organisma multisel yang mempunyai kloroplas dan dinding sel daripada selulosa. |
| Protista | Alam bagi organisma unisel yang mempunyai membran nukleus dan membran organel yang ringkas. |
| Spesies | Kumpulan organisma yang paling spesifik dalam hierarki taksonomi. |
| Taksonomi | Bidang sains yang mengkaji, mengelas, dan menamakan organisma mengikut ciri-ciri yang dikongsi bersama. |
| Vestig | Organ yang menyusut atau hanya memiliki sebahagian fungsi organ homolog berbanding spesies lain yang berkembang dengan baik. |
