Pada kesempatan ini, penulis akan membahas jenis sel yang lebih mampu bertahan dari sejak bumi terbentuk hingga sekarang ini. Sebelum kita membahas lebih dalam, kita ingat lagi pembagian kingdom dari awal sampai sampai saat ini. Karena segala pengetahuan yang kita peroleh saat ini merupakan hasil dari penemuan sebelumnya.
Pada zaman dahulu, semua spesies hanya dikelompokkan menjadi dua kingdom yaitu tumbuhan dan hewan. Bahkan walau ditemukan berbagai mikroba, para ahli masih menggolongkan bakteri ke dalam kingdom tumbuhan, karena bakteri memiliki dinding sel yang kaku. Selain itu, organisme eukariotik sesular juga digolongkan ke dalam tumbuhan. Fungi juga diklasifikasikan sebagai tumbuhan. Penyebabnya adalah karena fungi tidak dapat berpindah tempat seperti tumbuhan. Anggapan tersebut mengabaikan fakta bahwa fungi tidak dapat berfotosintesis dan tidak memiliki kemiripan struktur dengan umbuhan.
Dalam sistem dua kingdom, organisme unisel yang bergerak dan mencerna makanan seperti Protozoa diklasifikasikan sebagai hewan. Sedangkan Euglena, mikroorganisme yang dapat bergerak dan berfotosintesis, diakui oleh ahli botani dan zoology masuk dalam klasifikasi hewan dan tumbuhan.
Ketika para ahli mengakui lima kingdom, yaitu Kingdom Animalia, Kingdom Plantae, Kingdom Fungi, Kingdom Monera, dan Kingdom Protista. Taksonomi lebih dua kingdom tersebut  tidak diterima oleh khalayak umum hingga akhir tahun 1960 -- an. Sistem lima kingdom tersebut membuat para ahli ingin menggali lebih dalam mengenai dua tipe sel yang berbeda secar mendasar, yaitu prokariotik dan eukariotik. Sehingga prokariotik dipisah dari eukariotik, dengan menempatkan prokariotik ke dalam Kingdom Monera dan eukariotik ke dalam Kingdom Protista.
Menurut data genetik yang diamati, muncul masalah mendasar dari sistem lima kingdom, yaitu beberapa sel prokariotik berbeda satu sama lain, juga berbeda dengan sel eukariotik. Hal tersebut membuat para ahli menerima sistem tiga domain. Ketiga domain tersebut adalah Domain Archaea, Domain Bacteria, dan Domain Eukarya.
Pertama, Domain Archaea. Domain ini terdiri dari banyak organisasi prokariotik yang tinggal di berbagai lingkungan. Beberapa Archaea memakai hidrogen sebagai sumber energi. Selain itu, Archaea dapat memproduksi gas alam yang berada di seluruh kerak bum. Kedua, Domain Bacteria. Yang termasuk dalam domain tersebut adalah prokariotik saat ini dan bakteri yang berkerabat dengan kloroplas dan mitokondria. Ketiga, Domain Eukarya. Domain Eukarya terdiri dari semua organisme yang memilliki inti sel sejati. Domain ini mencakup organisme bersel tunggal dan tumbuhan multi selular. Sistem tiga domain tersebut mengungkapkan bahwa sebagian besar sejarah kehidupan telah bertutur pada sel tunggal.
Genom adalah keseluruhan informasi genetik yang dimiliki oleh suatu mikroorganisme terlebih pada asam nukleatnya. Perbandingan genom yang lengkap dari ketiga domain menandakan adanya pergerakan gen organisme dari domain yang berbeda. Pemindahan ini terjadi memalui transfer gen horizontal. Transfer horizontal dapat terjadi melalui pertukaran unsur-unsur transportabel dan plasmid. Para ahli biologi mengungkapkan suatu hipotesis bahwa eukariotik pertama kali muncul melalui penyatuan antara bakteri nenek moyang dengan archaea nenek moyang. Karena pohon filogenetik didasarkan pada gagasan gen- gen diteruskan secara vertical dari satu generasi ke generasi yang lain, dan terjadi transfer horizontal. Sehingga terbentuk pohon universal dengan gen yang berbeda. Pohon filogenetik adalah pohon yang menggambarkan hubungan evolusi tiap spesies berdasarkan persamaan atau perbedaan karakteristik fisik atau genetiknya.
Sel prokariotik adalah organisme yang paling berlimpah di bumi. Hal ini disebabkan karena sel prokariotik memiliki kemapuan beradaptasi dengan baik pada habitat yang jauh dari normal, seperti daratan dan peraian biasa. Keberadaan sel prokariotik yang besar jumlahnya ini dapat dibuktikan dengan biomassa kolektif prokariotik setidaknya sepuluh kali lebih banyak dari pada biomassa eukariotik. Selain iu, jumlah prokariotik segenggam tanah lebih besar dari pada jumlah manusia yang pernah hidup.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh para ahli biologi, diduga bahwa oragisme pertama penghuni bumi adalah prokariotik. Sejak dahulu hingga sekarang prokariotik selalu berevolusi dengan berbagai lingkungan, sehingga memunculkan prokariotik yang beragam.
Secara struktural, sel dibedakan menjadi dua, yaitu sel prokariotik dan eukarioik. Kata prokariotik berasal dari Bahasa Yunani, yaitu proyang berate sebelim dan karyonyang berarti inti. Jadi prokariotik adalah sel yang tidak memiliki membran sel dan belum memiliki nukleus. Prokariotik adalah organisme yang tidak memiliki membran inti dan hidup secara uniselular, kecuali Myxobacteriayang pada siklus tertentu menjadi multiselular. Namun, ada pula spesies prokariotik yang berkumpul sementara ataupun permanen dalam koloni. Pada umumnya sel prokariotik memiliki diameter sekitar 0,5 -- 5 m. Ada pengecualian untuk prokariotik yang bernama  Thiomargarita namibiensisyang miliki diameter sekitar  750 m sehingga dapat dilihat dengan mata telanjang. Bentuk sel prokariotik beraneka ragam, tiga di antaranya adalah spiral, bulat (kokus), dan batang (basilus). Walaupun prokariotik berukuran kecil, sel tersebut dapat terorgansasasi dengan baik dalam satu sel tunggal.
Sel prokariotik memilki dinding sel. Pada lingkungan hipotonik, dinding sel tersebut berfungsi untuk melindungi, mempertahankan bentuk fisik dan mencegah sel pecah. Lingkungan hipotonik adalah lingkungan dengan tekanan osmosis yang rendah sehingga larutan mudah bergerak ke dalam sel. Sedangkan pada lingkungan hipertonik, sel prokariotik kehilanhan air sehingga dinding selnya mengerut. Berkurangnya air yang terlalu banyak pada sel dapat mencegah terjadinya reproduksi. Oleh sebab itu garam digunakan untuk mengawetkan makanan agar sel prokariotik kehilangan air sehingga sel tersebut tidak berkembang pada makanan. Sebagian besar sel bakteri mengandung peptidoglikan. Peptidoglikan adalah suatu bahan yang terkandung dalam dinding sel bakteri berupa jaringan gula termodifikasi yang terikat silang oleh polipeptida pendek. Peptidoglikan menyelubungi seluruh bakteri dan molekul -- molekul lain yang menjulur dari permukaan. Sedangkan dinding sel archaea tidak mengandung peptidoglikan melinkan berbagai jenis polisakarida dan protein.
Berdasarkan perbedaan komposisi dinding selnya, bakteri dibedakan menjadi gram positif dan gram negatif. Melalui teknik Pewarnaan Gram yang dilakukan oleh Hans Chrisian Gram, dapat diklasifikasikan spesies bakteri menjadi dua, yaitu  bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Bakteri gram positif memiliki dinding sel sederhana dan jumlah peptidoglikan yang banyak. Sedangkan bakteri gram negatif memiliki struktural kompleks dan membran luarnya mengandung lipopolissakarida. Lipopolisakarida adalah karbohidrat yang berikatan dengan lipid.
Dinding sel prokariotik dilapisi oleh kapsul  dan lapisan lengket dari polisakarida atau protein. Kapsul tersebut berfungsi sebagai pelekat sel pada substratnya atau pada individu lain dalam suatu koloni. Selain itu, ada palu kapsul yang berfungsi sebagai pelindung sel prokariotik dari dehidrasi, dan beberapa sebagai pelindung prokariotik patogenik dari sistem kekebalan inangnya. Beberapa prokariotik memiliki fimbria, jika jamak fimbriae. Fimbria tersebut berupa tonjolan protein mirip rambut dan berfungsi melekatkan sel pada substratnya atau antar sel prokariotik lain.
Setelah kita bahas mengenai sel prokariotik, kita beralih membahas sel eukariotik. Sebagian besar organisme yang tergolong dalam eukariotik adalah protista. Sel eukariotik berbentuk sangat kecil sehingga membingungkan para ilmuwan untuk mengamati sel tersebut. Tapi sejak penemuan yang dilakukan oleh Antoni van Leeuwenhoek, yaitu ilmuwan Belanda ahli mikroskop. Antoni van Leeuwenhoek berhasil mengamati setetes air menggunakan mikroskop cahaya. Yang ia temukan dalam setetes air tersebut adalah protista uniselular dan prokariotik. Beberapa protista tersebut bergerak menggunakan flagela. Flagela adalah alat gerak sel yang berupa bulu cambuk. Jika flagela berjumlah lebh dari satu maka disebut flagelum. Selain itu, ada pula protista yang yang bergerak dengan cara merayap dengan terdapat tonjolan seperti gumpalan. Leeuwenhoek juga menemukan protista yang mirip dengan terompet. Dengan melihat penemuannya ini, dia menyatakan, "Tidak ada pemandangan yang lebih indah yang pernah singgah di mataku dari pada ribuan makhluk hidup dalam setetes air.". Baru- baru ini spesies protista yang ditemukan memiliki ukuran diameter berkisar 0,5 sampai 2 m, yang berarti ukuran prostisa sama kecil dengan sel prokariotik.
Dahulu protista dimasukkan dalam satu kingdom tunggal, yaitu Kingdom Protista. Tetapi karena sistematik eukariotik semakin maju, kingdom tersebut hangus. Protista merupakan sel yang polifelitik. Polifelitik berarti protista berasal dari keturunan beberapa nenek moyang. Akibatnya kingdom protista kini telah diabaikan, dan memakai kingdom- kingdom sendiri. Akan tetapi tidak sedikit pula orang menggunakan istilah Kingdom Protista, untuk menyebut sel eukariotik yang bukan tumbuhan, bukan hewan, dan bukan jamur.
Sel eukariotik berbeda dengan sel prokariotik. Salah satu perbedaan yang paling mencolok yaitu sel eukariotik memiliki nukleus dan organel -- organel yang diselubungi oleh membran, seperti contoh mitokondria, plastida, dan asparitus golgi. Selain itu, sel eukariotik memiliki struktur yang lebih kompleks dari pada sel prokariotik. Sehingga sel tersebut memiliki fungsi -- fungsi spesifik yang dilakukan oleh tiap organelnya.
Pada umumnya prostista merupakan uniselular. Namun ada pula prostista yang multiselular dan hidup secara koloni. Pada protista uniselular melakukan fungsi penting. Fungsi tersebut dilakukan oleh organel -- organelnya. Beberapa organel tersebut adalah membran sel, sitoplasma, retikulum endoplasma, ribosom, badan golgi, lisosom, mitokondria, kloroplas, vakuola, dan nukleus.
Dalam sel eukariotik, terdapat membran sel. Membran bertugas mengatur keluar masuknya senyawa menuju atau keluar dari sel. Membran sel bersifat semipermeabel, yang berarti hanya senyawa tertentu saja yang dapat menembusnya. Kedua adalah sitoplasma. Sitoplasma memiliki fungsi sebagai tempat terjadinya reaksi metabolisme sel. Sitoplasma mengandung tiga senyawa organik yaitu protein, lemak, dan gula. Kedua adalah retikulum endoplasma. Retikulum endoplasma dibagi menjadi retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus. Retikulum endoplasma kasar berada didekat nukleus. Nukleus bertugas memproduksi ribosom, dan ribosom yang telah diproduksi akan melekat pada retikulum endoplasma, oleh karena itu disebut retikulum endoplasma kasar. Organeil ini memiliki fungsi yaitu menyintesis protein yang akan diekspor. Sedangkan retikulum endoplasma halus memiliki fungsi untuk menyintesis lemak intrasel dan menghancurkan sel atau biasa disebut detoksifikasi. Ketiga adalah ribosom, ribosom berfungsi menyintesis protein.
Keempat adalah badan golgi. Badan golgi berupa kontong pipih yang bermembran dan berlipat. Badan golgi berfungsi sebagai penerima protein yang diproduksi retikulum endoplasma. Kelima adalah lisosom, lisosom berupa enzim hidrolik . Fungsi lisosom antara lain memecah cairan sitoplasma pada antigen dan autolisis yaitu menghancurkan sel yang rusak agar tidak menularkan kerusakan pada sel lain. Keenam adalah mitokondria yang berupa membran ganda dan mengandung DNA selular. Mitokondria bertugas membakar gula yang menghasilkan ATP (Adenosina trifosfat). Ketujuh adalah kloroplas, kloroplas memiliki struktur yang hampir sama dengan mitokondria. Kloroplas berperan dalam proses fotosintesis. Kedelapan adalah nukleus yang mengandung DNA dan protein. Nukleus berfungsi sebagai pembawa gen dan pengendali kerja sel. Kesembilan adalah vakuola. Tidak semua sel eukariotik memiliki vakuola kontraktil. Organel ini berfungsi memompa kelebihan air dari dakam sel protista.
Nutrisi yang didapat oleh prostista lebih banyak daripada sel eukariotik lainnya. Karena protista merupakan sel autotrof atau heterotrof, dan atau miksotrof. Autotrof adalah protista yang dapat memproduksi makanannya sendiri. Heterotrof adalah protista yang mengabsorpsi molekul organik lain. Dan misotrof merupakan gabungan autotrof dan heterotof.
Keberagaman protista berasal dari endosimbiosis. Yaitu ketika organisme selular tertentu menelan sel -- sel lain dan menjadi endosimbion. Sehingga menjadi organel dalam sel inang. Eukarioa pertama memperoleh mitokondria dengan menelan prokariotik aerobik. Selain itu eukariotik heterotrfik menerima endosimbion dari sianobakteri fotosintetik yang kemudian berevolusi menjadi plastida.
Kembali pada tujuan awal yaitu pemabahasan mengenai jenis sel yang lebih mampu bertahan dari sejak bumi terbentuk hingga sekarang ini. Menurut buku yang saya baca dan uraian di atas mengenai eukariotik dan prokariotik, sel prokariotik memiliki kemampuan bertahan yang lebih baik dari pada sel eukariotik. Sebagai contoh adalah sel Halobacterium. Sel tersebut mampu hidup di lingkungan yang sangat ekstrim, seperti Danau Owens di California. Halobacterium memiliki kemampuan memiliki membran merah yang yang menggunakan cahaya matahari untuk menyintesis ATP. Bakteri tersebut merupakan bakteri yang paling toleran dengan garam. Bakteri tersebut mampu mengompensasi kehilangan air osmotic dengan memompa ion ke dalam sel sehingga konsentrasi ion dalam sel sesuai denga konsentrasi ion luar sel. Selain itu ada pula bakteri Deinococcus radiodurans yang dapat hidup di lingkungan yang sangat asam dengan Ph 0,03.
Sel prokariotik memiliki kemampuan bereproduksi yang cepat, yaitu melalui pembelahan biner. Bahkan pada kondisi yang optimal, sel prokariotik mampu membelah setiap 1 sampai 3 jam. Jika reproduksi prokariotik tetap berlanjut dalam tiga hari, maka akan sangat mungkin sel prokariotik dapat menghasilkan koloni yang lebih berat dari bumi.
Kesuksesan sel prokariotik tidak lepas karena kemampuannya untuk beradaptasi. Seperti adaptasi biokimia yang dimiliki oleh bakteri Halobacteriumsehingga mampu tinggal di lingkungan dengan kandungan garam yang tinggi. Selain itu, ada pula adapasi struktural. Adapasi struktural dilakukan oleh bakteri tertentu untuk mengambangkan resisten endospora ketika mengalami kekurangan nutrien esensial. Sel awal akan menghasilkan salinan dari kromom dan  menyelubungi dinding membentuk endospora. Selanjutnya, air disingkirkan dari endospora sehingga metabolisme terhenti. Sehingga tersisa sel awal yang kemudian hancur dan meninggal endospora. Endospora memiliki strukur yang keras dan mampu berahan dalam air mendidih.
Bakteri prokariotik memiliki masa generasi yang singkat. Sehingga dapat berevolusi secara nyata dalam kurun waktu yang singkat. Meskipun prokariotik memiliki struktur sel yang sederhana, sel tersebut memiliki kemampuan beradaptasi secara cepat pada lingkungan yang baru. Sehingga dapat disebut sel prokariotik mengalami evolusi yang maju. Selain itu, sel prokariotik memiliki kemampuan yang baik dalam seleksi. Hal tersebu terjadi karena sel prokariotik memiliki keaneragaman genetik yang tinggi. Faktor yang mempengaruhi tingginya keaneragaman genetik sel prokariotik adalah kemapuan reproduksi yang cepat dan mutasi serta rekomenbinasi gen.
Pertama adalah reproduksi yang cepat. Hal ini terlihat tidak tepat, karena sel prokariotik bereproduksi secara aseksual sedangkan variasi genetiknya beragam. Sel prokariotik mampu memiliki jumlah genetik yang beragam karena bereproduksi secara pembelahan biner secara berulang. Biasanya sel keturunan memiliki gen yang identik denggan sel induknya. Akan tetapi, karena inersi, delesi, dan seubtitusi pasangan basa dalam DNA mengakibatkan terbentuknya keturunan yang berbeda secara genetik. Keaneragaman genetik inin menyebabkan evolusi yang cepat. Sehingga individu baru lebih mudah beradaptasi dengan lingkungan lokalnya.
Kedua adalah rekombinasi genetik. Dalam sel prokariotik. Menglami transformasi, transduksi, dan konjugasi. Transformasi adalah proses bakteri menerima DNA dari lingkunga sekitar. DNA tersebut dikirimkan ke dalam sel. Di dalam sel, DNA tersebut akan menyatu dengan DNA sel inang. Setelah DNA menjadi satu, strukturnya akan berubah dan menimbulkan gen baru. Sedangkan transduksi adalah proses bakteri menerima DNA dari virus yang menginfeksinya. Virus tersebut akan menempel lalu memasukkan jarumnya pada bakteri. Kemudian menyuntikkan DNA nya. DNA virus tersebut menyatu dengan DNA bakteri sehingga terjadi rekombinasi genetik. Ketiga adalah konjugasi. Konjugasi merupakan penukaran DNA antar dua bakteri. Penukaran tersebut melalui pilus, yaitu jembatan anatara dua bakteri. Setelah itu DNA akan masuk ke dalam masing- masing bakteri, dan menyatu dengan DNA bakteri itu sendiri.
Sel prokariotik memiliki kemampuan untuk beradaptasi terhadap keberagaman nutrisi dan metabolik. Sehingga sel ini mampu memperoleh energi dengan beberapa cara, yaitu fotoautotrof, kemoaututrof, fotheterotrof, dan kemoheterotrof. Fotoautotrof adalah sel yang menggunakan energi matahari untuk melakukan sintesis protein untuk mendapatkan nutrisi. Kedua adalah kemoautotrof, yaitu sel yang menggunakan zat kimia untuk memperoleh energi, seperti mengoksidasi zat organik. Fotoheterotrof adalah cara sel memperoleh matahari menggunakan matahari untuk memperoleh karbon, cara ini biasa dilakukan oleh sel prokariotik laut dan halofilik. Keempat, kemoheterotrof. Kemoheterotrof adalah cara sel memperoleh energi dengan cara mengonsumsi molekul organik untuk memperoleh energi dan karbon.
Selain faktor faktor di atas sel prokariotik lebih mudah bertahan dari pada sel eukariotik karena sel prokariotik memiliki kemampuan untuk melakukan kerja sama metabolik. Kerja sama metabolik terjadi karena terdapat sumber daya alam yang tidak dapat digunakan secara individu, sehingga terbentuk suatu koloni untuk memanfaatkan sumber daya tersebut. Sebagai contoh, sel Anabaena yang memiliki gen pegode untuk melakukan fotsintesis dan fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen adalah proses merunah nitrogen menjadi amoniak. Akan tetapi sel tunggal tidak dapat melakukan kedua kegiatan tersebut secara bersamaan. Karena proses fotsintesis menghasilkan oksigen dan menon-aktifkan kegiatan fiksasi nitrogen.
Seperti yang telah disebutkan di atas, bahwa sel prokariotik memiliki kapsul. Kapsul tersebut merupakan bentuk dari adaptasi struktural sel prokariotik. Kapsul ini memiliki struktur yang kuat dan kokoh. Sehingga dapat melindungi sel dari gangguan lingkungan luar. Serta kapsul tersebut tahan pada suhu yang tinggi, seperti contoh air mendidih yang memiliki titik didih 100C. Untuk membunuh sel yang berkapsul memerlukan pemanasan oleh peralatan laboraorium dengan suhu mencapai 121C.
Sel prokariotik memiliki dinding sel yang mengandung peptidoglikan. Senyawa peptidoglikan merupakan polisakarida yang terdiri dari gula, yang merupakan turunan asam-N-asetil glukosamin serta asam N-asetilmuramat. Senyawa pepptidoglikan ini berbentuk selubung yang menutupi permukaan dinding sel. Karena struktur peptidoglikan yang kaku, sel prokariotik lebih mapu bertahan dari lingkungan luar dari pada sel eukariotik. Dinding sel bakteri yang mengandung peptidoglikan terbagi menjadi dua, yaitu bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. Bakteri gram positif adalah bakteri yang mengandung lapisan peptidoglikan tebal. Sedangkan bakteri gram negatif mengandung peptidoglikan tetapi tipis.
Berdasarkan penjabaran di atas, dapat disimpulkan bahwa sel prokariotik memiliki kemampuan bertahan hidup lebih besar dari pada sel eukariotik. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor. Pertama, sel prokariotik memiliki masa generasi yang singkat sehingga dapat berevolusi dalam kurung waktu yang lebih singkat dari pada sel eukariotik. Kedua, sel prokariotik memiliki keaneragaman genetik yang tinggi, sehingga sel ini memiliki kemampuan tahan seleksi dengan baik. Ketiga, sel prokariotik mudah beradaptasi, seperti beradaptasi metabolik, struktural, dan biokimia. Selain itu, sel prokariotik memiliki kemampuan untuk melakukan kerja sama metabolik sehingga terbentuk suatu koloni.
Sekian penjabaran saya mengenai sel prokariotik lebih mampu bertahan hidup dari pada sel eukariotik. Teimakasih atas keersediaan Anda untuk membaca.
Sumber:
- Buku Biologi Edisi Kedelapan Jilid 2 Campbell, Reece, Urry, Cain, Wasserman, Minorsky, Jackson Penerbit Erlangga
- Buku Biologi Untuk SMA/MA Kelas XI oleh Irnaningtyas penerbit Erlangga
- https://id.wikipedia.org/wiki/Peptidoglikan
- https://id.wikipedia.org/wiki/Transpor_pasif
- https://id.wikipedia.org/wiki/Eukariotik
- https://id.wikipedia.org/wiki/Prokariotik
.
.
.
.
.
Ad Maiorem Dei Gloriam
