Dampak Bioteknologi


Perkembangan bioteknologi saat ini sangat berkembang dan dapat membantu, serta bermanfaat bagi kehidupan manusia. Dampak positif dari bioteknologi adalah dapat mengatasi kekurangan bahan makanan karena dapat diproduksi secara cepat dan efisien tempat untuk proses pembuatannya, misalnya protein sel tunggal, dapat menghasilkan obat-obatan, antibodi, hormon insulin sehingga dapat membantu kesehatan tubuh manusia, dapat membantu mengatasi pencemaran lingkungan, dan menyediakan energi misalnya biogas. Jika manusia kesulitan dalam memperoleh keturunan dapat diatasi dengan adanya bayi tabung.
Selain menguntungkan perkembangan bioteknologi juga menimbulkan dampak negatif misalnya adanya penemuan bayi tabung dan kloning yang menimbulkan pro dan kontra masyarakat. Ada juga kekhawatiran manusia sendiri dengan keterampilan merekayasa genetik dapat dimanfaatkan untuk kejahatan, misalnya mengubah gen bakteri menjadi ganas yang digunakan sebagai senjata biologi. Dengan munculnya tumbuhan dan hewan transgenik dikhawatirkan akan mempengaruhi keseimbangan lingkungan, sulit dikendalikan, bahkan dapat membahayakan keselamatan manusia itu sendiri. Dampak merugikan terhadap keanekaragaman hayati disebabkan oleh adanya potensi terjadinya transfer gen ke tanaman sekerabat atau kerabat dekat. Selain itu, cloning akan menyebabkan keanekaragaman genetic yang merugikan populasi, terutama terhadap kesehatan manusia. Adanya kemungkinan produk gen asing, seperti gen cry dari Bachillus thuringiensis maupun Bachillus sphaericus, dapat menimbulkan reaksi alergi pada tubuh manusia. Perlu dicermati pula, insersi atau penyisipan gen asing ke genom inang dapat menimbulkan interaksi antara gen asing dan gen-gen inang sehingga menghasilkan perubahan sifat yang tidak diinginkan.
Sampai saat ini manusia terus menerus menggali dan mengkaji rahasia alam yang belum terungkap. Perkembangan bioteknologi telah banyak memberikan sumbangan baik bagi sains, teknologi, lingkungan, dan masyarakat.
Untuk mengunduh latihan soal tentang materi Bioteknologi silakan klik disini. Soal Latihan Bioteknologi.

Coelenterata


Coelentarata pun umumnya hidup di laut, kecuali beberapa jenis dari Hydrozoa yang hidup di air tawar. Arti dari Coelentarata adalah koilos yakni rongga dan anteron berarti usus. Jadi Coelentarata dapat diarikan hewan yang memiliki rongga usus.
Pernahkah Anda menemukan hewan Coelentarata? Bila Anda berjalan-jalan di pantai, berperahu di laut, atau mengunjungi taman laut, Anda akan melihat atau menemukan hewan berbentuk karang, menyerupai bunga mawar, dan ada hewan yang melayang-layang di laut sebagai parasut seukuran mangkung/piring. Itu semua adalah hewan yang termasuk Coelentarata.
Coelentarata merupakan golongan hewan diploblastik, karena tubuhnya tersusun atas dua lapisan sel, yaitu ektodermis (epidermis) dan gastrodermis (endodermis). Diantara kedua lapisan tersebut terdapat lapisan non seluler disebut mesoglea, dan pada lapisan ini tersebar sel-sel saraf
Pada lapisan ektodermis terdapat sel knidoblast. Di dalam knidoblast terdapat nematokist (paling banyak pada tentakel) yaitu alat yang berfungsi untuk melumpuhkan dan mempertahankan diri dari musuhnya, disebut juga alat penyengat.
Bentuk Tubuh Coelentarata

Dalam siklus hidupnya pada umumnya Coelentarata mempunyai dua bentuk tubuh, yaitu Polip dan Medusa.
a.




Polip adalah bentuk kehidupan Coelentarata yang menempel pada tempat hidupnya. Tubuh berbentuk silindris, bagian proximal melekat dan bagian distal mempunyai mulut yang dikelilingi tentakel. Polip yang membentuk koloni memiliki beberapa macam bentuk (polimorfisme). Misalnya yang berbeda fungsinya yakni ada polip untuk pembiakan yang menghasilkan medusa (gonozoid) dan polip untuk makan yakni gastrozoid.
b.
Medusa adalah bentuk ubur-ubur seperti payung/parasut atau seperti lonceng yang dapat berenang bebas.
Setiap hewan Coelentarata mempunyai rongga gastrovaskuler. Rongga gastrovaskuler Coelentarata bercabang-cabang yang dipisahkan oleh septum/penyekat dan belum mempunyai anus. Reproduksi atau perkembangbiakan dapat dilakukan secara aseksual dan seksual.



Gambar 5. Struktur tubuh Coelentarata (a) bentuk polip (b) nematokis
Klasifikasi Coelentarata

Filum Coelentarata dibagi menjadi 3 kelas yaitu kelas Hydrozoa, Scyphozoa dan Anthozoa


Kelas Anthozoa
Anthozoa berasal darikata Anthos = bunga, zoon = binatang. Anthozoa berarti hewan yang bentuknya seperti bunga atau hewan bunga.
Anthozoa dalam daur hidupnya hanya mempunyai polip. Bila dibandingkan, polip Anthozoa berbeda dengan polip pada Hydrozoa. Mari kita lihat perbedaannya dengan mengamati gambar di bawah ini.

Gambar 10. (a) struktur polip Hydrozoa, (b) struktur polip Anthozoa

Berdasarkan gambar di atas, coba Anda diskusikan apa persamaan dan perbedaan kedua macam polip tersebut ! Kelas Anthozoa meliputi Mawar Laut (Anemon Laut) dan Koral (Karang).
1.Mawar Laut (Anemon Laut)

Mawar laut menempel pada dasar perairan. Pada permukaan mulut Mawar Laut terdapat banyak tentakel berukuran pendek. Tentakel ini berfungsi untuk mencegah agar pasir dan kotoran lain tidak melekat sehingga Mawar Laut tetap bersih.

2.Koral (Karang)

Koral atau karang cara hidupnya berkoloni membentuk massa yang kaku dan kuat. Massa itu sebenarnya karang kapur yang dibentuk oleh generasi polip. Koral yang sudah mati, rangka kapurnya akan menjadi batu karang/terumbu. Ada tiga tipe batu karang, yaitu karang pantai, karang penghalang dan karang atol.



Kelas Hydrozoa

Hydrozoa hidupnya ada yang soliter (terpisah) dan ada yang berkoloni (berkelompok). Hydrozoa yang soliter mempunyai bentuk polip, sedangkan yang berkoloni dengan bentuk polip dominan dan beberapa jenis membentuk medusa. Contoh Hydra dan Obellia.
1. Hydra

Bentuk tubuh Hydra seperti polip, hidup di air tawar. Ukuran tubuh Hydra antara 10 mm – 30 mm. Makanannya berupa tumbuhan kecil dan Crustacea rendah. Bagian tubuh sebelah bawah tertutup membentuk kaki, gunanya untuk melekat pada obyek dan untuk bergerak. Pada ujung yang berlawanan terdapat mulut yang dikelilingi oleh hypostome dan di sekelilingnya terdapat 6 – 10 buah tentakel. Tentakel berfungsi sebagai alat untuk menangkap makanan. Selanjutnya makanan dicernakan di dalam rongga gastrovaskuler.

Perkembangan Hydra terjadi secara aseksual dan seksual. Perkembangbiakan secara aseksual terjadi melalui pembentukan tunas/budding, kira-kira pada bagian samping tengah dinding tubuh Hydra. Tunas telah memiliki epidermis, mesoglea dan rongga gastrovaskuler. Tunas tersebut terus membesar dan akhirnya melepaskan diri dari tubuh induknya untuk menjadi individu baru.
Perkembangbiakan secara seksual terjadi melalui peleburan sel telur (dari ovarium) dengan sperma (dari testis). Hasil peleburan membentuk zigot yang akan berkembang sampai stadium gastrula. Kemudian embrio ini akan berkembang membentuk kista dengan dinding dari zat tanduk. Kista ini dapat berenang bebas dan di tempat yang sesuai akan melekat pada obyek di dasar perairan. Kemudian bila keadaan lingkungan membaik, inti kista pecah dan embrio tumbuh menjadi Hydra baru.

Gambar 6. Bagan perkembangbiakan seksual Hydra

Gambar 7. Bagan perkembangbiakan seksual Hydra

2. Obelia

Obelia hidup berkoloni di laut dangkal sebagai polip di batu karang atau berenang di air sebagai medusa. Polip pada Obelia dibedakan menjadi 2 jenis polip pada cabang-cabang yang tegak, yaitu :
a.
Hydrant, yaitu polip yang bertugas mengambil dan mencernakan makanan.
b.

Gonangium, yaitu polip yang bertugas melakukan perkembangbiakan aseksual, menghasilkan Obelia dalam bentuk medusa.
Bagaimana perkembangbiakan Obelia? Perkembangbiakan Obelia mengalami pergiliran keturunan (metagenesis) antara keturunan seksual dengan keturunan aseksual.

Perkembangbiakan secara aseksual dilakukan oleh gonangium. Pada gonangium terbentuk tunas, kemudian setelah matang tunas memisahkan diri dari induknya dan berkembang menjadi medusa muda yang dapat berenang bebas. Selanjutnya medusa muda berkembang menjadi medusa dewasa.
Perkembangbikan seksual terjadi pada medusa dewasa. Hewan Obelia mempunyai dua alat kelamin (hermaprodit). Medusa dewasa akan menghasilkan sel telur / ovum dan sperma. Pembuahan ovum oleh sperma terjadi di luar tubuh (eskternal) dan membentuk zigot. Zigot akan berkembang menjadi larva bersilia disebut planula. Pada tempat yang sesuai planula akan merekatkan diri menjadi polip muda, lalu polip dewasa., kemudian tumbuh menjadi hewan Obelia. Selanjutnya, Obelia memulai melakukan pembiakan aseksual dengan pembentukan tunas/budding, sehingga membentuk koloni Obelia yang baru.



Gambar 9. Daur hidup Obellia 

Kelas Scypozoa (Skyphos = cawan; zoon = binatang)
Bentuk tubuh Scyphozoa menyerupai mangkuk atau cawan, sehingga sering disebut ubur-ubur mangkuk. Contoh hewan kelas ini adalah Aurellia aurita, berupa medusa berukuran garis tengah 7 – 10 mm, dengan pinggiran berlekuk-lekuk 8 buah. Hewan ini banyak terdapat di sepanjang pantai.
Seperti Obelia, Aurellia juga mengalami pergiliran keturunan seksual dan aseksual. Aurellia memiliki alat kelamin yang terpisah pada individu jantan dan betina. Pembuahan ovum oleh sperma secara internal di dalam tubuh individu betina.
Hasil pembuahan adalah zigot yang akan berkembang menjadi larva bersilia disebut planula. Planula akan berenang dan menempel pada tempat yang sesuai. Setelah menempel, silia dilepaskan dan planula tumbuh menjadi polip muda disebut skifistoma. Skifistoma kemudian membentuk tunas-tunas lateral sehingga Aurellia tampak seperti tumpukan piring dan disebut strobilasi. Kuncup dewasa paling atas akan melepaskan diri dan menjadi medusa muda disebut Efira. Selanjutnya efira berkembang menjadi medusa dewasa. Daur hidup Aurellia dapat diamati di bawah ini.

Gambar 9a. Daur hidup Aurellia aurita

Hukum Hardy Weinberg


Hasil perkawinan secara acakk tidak akan mengubah populasi tertentu. Penghitungan populasi secara acak tersebut dapat ditentukan dengan hukum Hardy Weinberg.

Hukum Hardy Weinberg menyatakan bahwa frekuensi gen dalam populasi dapat tetap distabilkan dan tetap berada dalam keseimbangan dari satu generasi. Syarat terjadinya prinsip ini adalah:

a . perkawinan secara acak,

b. tidak ada seleksi alam,

c. jumlah populai besar,

d. tidak terjadinya mutasi maju atau surut,
e. tidak ada migrasi.



Secara umum, hukum Hardy Weinberg dapat dirumuskan sebagai berikut.
a . Bila frekuensi alel A di dalam populasi diumpamakan p
b. Frekuensi alel a diumpamakan q
c. Hasil perkawinan heterozigote antara Aa × Aa akan diperoleh hasil sebagai berikut:

1) Homozigot dominan AA = p × p = p2
2) Heterozigot 2 Aa = 2p × q = 2pq
3) Homozigot resesif = aa = q × q = q2

Sehingga persamaan rumusnya adalah:

 




Bioteknologi

Sejalan dengan kemajuan ilmu pengetahuan, bioteknologi juga mengalami perkembangan semakin pesat dan prosesnya semakin canggih, misalnya dalam bidang pertanian sudah dapat digunakan mikroorganisme dalam fiksasi nitrogen untuk pupuk tanaman itu sendiri, terciptanya tumbuhan yang tahan terhadap kekeringan sehingga sangat menguntungkan bagi petani. Apa sebenarnya arti bioteknologi itu?

Bioteknologi berasal dari bahasa latin, yaitu bio (hidup), tehnos (teknologi/penerapan) dan logos (ilmu) yang berarti ilmu yang menerapkan prinsip- prinsip biologi. Jadi, sebenarnya bioteknologi bukan suatu disiplin ilmu, melainkan suatu ilmu terapan. Menurut Sardjoko (1991), bioteknologi adalah proses-proses biologi oleh mikroorganisme yang dimanfaatkan untuk kepen- tingan manusia. Bioteknologi bisa diartikan suatu pemanfaatan makhluk hidup atau rekayasa organisme sistem atau proses biologis untuk mengha- silkan suatu produk yang bermanfaat bagi manusia yang menghasilkan suatu barang, atau dapat dikatakan pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dengan menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk bagi kepentingan manusia.

Tempe adalah makanan yang sudah lama kita kenal. Walaupun dalam bentuk sederhana, makanan ini sudah menggunakan bioteknologi, yaitu merupakan bentuk dari bioteknologi secara tradisional atau konvensional. Bioteknologi tradisional yang dilakukan berdasarkan pengalaman, sebenar- nya sudah mengandung prinsip-prinsip ilmiah. Produk tersebut dilakukan berdasarkan pengalaman, tanpa memahami organisme yang berproses dan bagaimana reaksinya. Bioteknologi tradisional ini biasanya digunakan untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga dan umumnya belum dapat diproduksi secara massal.

Pada masa sekarang, pengetahuan manusia sudah lebih maju. Dengan menggunakan bioteknologi modern dapat diketahui organisme yang akan digunakan dan hasil yang diperoleh. Dengan cara meneliti jenis-jenis orga- nisme yang akan digunakannya, manusia dapat memilih organisme yang paling baik untuk memenuhi proses persyaratannya, dapat menyediakan tempat atau lingkungan hidupnya sehingga sel-sel dalam organisme tersebut dapat tumbuh dengan baik sehingga hasil produksinya dapat optimum.

Pelaksanaan bioteknologi secara modern biasanya lebih rumit. Perkembangan bioteknologi modern ini tidak bisa lepas terhadap ilmu yang lain misalnya ilmu biokimia, genetika, biologi molekuler, fisika, mikrobiologi, dan biologi sel. Misalnya, penemuan bayi tabung yang saat ini sudah berkembang dan berhasil dengan baik. Proses dalam pembentukan bayi tabung ini memerlukan alat yang canggih dan sulit untuk dilakukan.

Jika kita amati, perkembangan bioteknologi selalu menggunakan organisme atau makhluk hidup dalam menghasilkan suatu produk, misalnya peragian, persilangan, pemutasian, penyambungan gen, pembuatan anti- bodi atau vaksin. Mengapa digunakan organisme atau makhluk hidup? Seperti yang dilakukan sejak dahulu bahwa organisme ini mudah didapatkan, memiliki sifat yang dapat berubah-ubah sesuai dengan kebutuhan manusia, dapat berkembang biak, dan dapat dikembangbiakkan sebagai suatu sumber daya alam yang dapat dipulihkan, dapat menghasilkan produk untuk keperluan kebutuhan hidup manusia.

Kita harus bersyukur kepada Tuhan karena hidup di negara yang banyak mempunyai keanekaragaman organisme sehingga berbagai macam organis- me ini dapat dimanfaatkan manusia untuk keperluan hidupnya yaitu untuk peningkatan produksi pangan, pertanian, peternakan, kedokteran, dan bidang lain.