Rabu, 11 Agustus 2010

Ikan Lanset: Nenek Moyang Manusia dan Hewan Bertulang Belakang

Apa itu ikan lanset?

Ikan lanset, walaupun pada namanya digunakan kata “ikan”, bukanlah ikan seperti yang dipelihara maupun dikonsumsi. Ikan yang biasa kita kenal merupakan suatu kelompok mahluk hidup yang termasuk dalam kelompok mahluk hidup bertulang-belakang (vertebrata). Tetapi ikan lanset bukan termasuk dalam kelompok vertebrata maupun invertebrata (mahluk tanpa tulang belakang) sehingga sering disebut sebagai “mahluk perbatasan” atau kyoukai doubutsu dalam bahasa Jepang. Ikan lanset memiliki kelompok tersendiri, yang disebut sebagai Cephalochordata. Kelompok ikan yang termasuk ke dalam Cephalochordata ini termasuk dalam kelompok hewan yang disebut Chordata, yaitu kelompok hewan yang memiliki notochorda, yaitu suatu struktur berbentuk pipa yang terdapat di daerah punggung pada saat pembentukan embrio awal. Yang termasuk di dalam chordata adalah ikan lanset (cephalochordata), nanas laut (urochordata), dan hewan bertulang-belakang (vertebrata). Ikan lanset dan nanas laut dikenal sebagai “Chordata yang bukan vertebrata”.

Ikan lanset ini pertama kali dilaporkan pada tahun 1774 oleh P. S. Pallas, seorang ilmuwan dari Jerman. Namun dalam laporannya Pallas mengklasifikasikannya sebagai sejenis siput (Yasui & Kubokawa, 2005). Oleh sebab itulah nama Jepang dari mahluk ini adalah “namekuji-uo“, yang berarti ikan siput. Pada tahun 1834 O. G. Costa mengelompokan salah satu kerabat dari ikan lanset ini sebagai suatu jenis ikan baru dengan nama genus Branchiostoma, yang menjadi salah satu penyebab mengapa nama mahluk ini disebut sebagai “ikan” dalam bahasa Indonesia. Baru pada tahun 1836, Yarrell mengelompokkannya sebagai mahluk yang dekat dengan ikan-ikan agnatha (”tanpa-rahang”), yang tidak memiliki rahang, tanpa mata, tanpa sirip perut dan dada. Sebagai catatan, ikan-ikan agnatha adalah kelompok ikan yang dianggap sebagai mahluk bertulang-belakang yang “paling kuno”. Klasifikasi Yarrell ini pada jamannya bisa dianggap paling maju, karena hanya dengan petunjuk morfologis (bentuk luar tubuh) yang relatif minim, mampu menempatkan ikan lanset pada posisi basal dari kelompok mahluk bertulang-belakang. Nama ilmiah yang diperkenalkan oleh Yarrell, Amphioxus lanceolatus, yang berarti “tombak kecil (lanceolatus) bermata di dua ujung (amphioxus)”, yang dipakai dalam bahasa inggris sebagai nama umum (amphoxus / lancelet). Pada tahun 1867 A. Kowalevsky di menempatkan ikan lanset dalam posisi sekarang, yaitu sebagai Cephalochordata, dan mengajukan pendapat bahwa ikan lanset adalah kerabat terdekat mahluk bertulang belakang. Klasifikasi modern ikan lanset, terutama yang menggunakan marker molekuler seperti DNA mitokondria dan nukleus (inti sel), juga menempatkannya dalam kelompok Chordata.

Gbr. 1. Ikan lanset yang diawetkan. Foto diambil dari homepage Universitas Susquehanna.

Ikan lanset diperkirakan sudah berada di bumi ini sejak lebih dari 500 juta tahun yang lalu, yaitu pada jaman Cambrian. Fosil ikan lanset banyak ditemukan dan salah satunya yang terkenal adalah fosil Pikaia gracilens yang ditemukan di tempat pengambilan fosil sangat purba Burgess Shale di Kanada. Fosil hewan serupa juga ditemukan di Haikou, China (Shu et al., 1999).

Kelompok ikan lanset diperkirakan terdiri dari 3 genera (Epigonichthys, Branchiostoma, dan Asymmetron; Kon et al., 2007), dan sekitar 50 spesies. Bentuk fisik dan pola hidup kedua genera ini sangat mirip. Namun, hasil penelitian terbaru dengan menggunakan DNA mitokondria sebagai marker molekuler (penjelasan tentang marker molekuler dapat dilihat di bawah) menunjukkan bahwa ikan lanset, walaupun bentuk dan pola hidupnya sangat mirip, terdiri dari berbagai kelompok yang secara genetik sangat berbeda dan terpisah jauh (Kon et al., 2007). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa ikan lanset tetap mempertahankan bentuk luar tubuhnya yang seperti tusuk gigi walaupun telah menempuh evolusi dalam waktu yang sangat lama, atau minimal sama panjangnya dengan berbagai hewan lain. Padahal, seperti yang kita ketahui, hewan-hewan lainnya seperti ikan bersirip (Actinopteygii), hewan menyusui (Mammalia), dan serangga (Insecta) memvariasikan bentuk tubuh hingga sangat beraneka ragam.

Gbr. 2. Diagram yang menggambar- kan struktur tubuh ikan lanset. Gambar diambil dari homepage Universitas Winnipeg.

Klasifikasi Deuterostomia: suatu perjalanan mencari asal-usul hewan bertulang-belakang

Untuk mengetahui mengapa ikan lanset dianggap sebagai mahluk hidup yang penting dalam penelitian biologi, kita perlu mengetahui posisinya dalam pengelompokan atau klasifikasi hewan yang benar. Klasifikasi yang benar, yang didasari atas hubungan kekerabatan / filogeni, akan memberikan gambaran evolusi yang jelas, yang nantinya dapat digunakan untuk menginferensi berbagai proses evolusi yang terjadi pada ikan lanset dan kerabatnya, termasuk hewan bertulang-belakang dan manusia.

1. Apa itu klasifikasi dan filogeni?

Seperti yang kita ketahui, mahluk hidup dikelompokan dengan mahluk hidup yang memiliki ciri-ciri / keunikan yang sama. Misalnya, kucing dikelompokan bersama kucing, yang disebut sebagai spesies kucing. Lalu, kelompok kucing ini dikelompokan lagi bersama dengan kelompok anjing dan kelompok beruang yang kemudian disebut sebagai ordo caniformia, atau kelompok hewan pemakan daging. Proses pengelompokan ini disebut sebagai “klasifikasi”. Sedangkan, hubungan filogenetik / kekerabatan adalah hubungan antara suatu mahluk hidup dengan orang-tuanya, seperti hubungan silsilah. Jika kita runut silsilah hingga ke masa silam, kita bisa mencapai nenek-moyang suatu mahluk hidup. Jika kita merunut sedemikian jauh ke masa silam, kita mungkin bisa merunut seluruh mahluk hidup / kelompok besar mahluk hidup (seperti berbagai jenis hewan), dan mencapai / menginferensi nenek moyang-nya. Hubungan antara klasifikasi dan filogenetik akan dijelaskan dibawah.

Pengklasifikasian mahluk hidup umumnya menggunakan beberapa parameter yang dijadikan sebagai “penanda / ciri-ciri” kemiripan anggota dalam kelompok tersebut. Penanda tersebut umumnya berupa ciri-ciri yang dapat dilihat dari luar, misalnya bentuk tubuh / morfologi, fisiologi, tingkah laku, habitat, dll. Misalnya, dalam kelompok kucing kita melihat adanya taring, kuku yang bisa ditarik masuk, suara mengeong, dsb. Dalam biologi kontemporer, seringkali untaian DNA juga dipakai sebagai penanda pengklasifikasian. Dalam setiap mahluk hidup pasti terdapat DNA, yang merupakan zat pembawa keturunan. (Gen adalah bagian dari untaian DNA yang mengandung informasi keturunan, dan kumpulan gen minimal yang dibutuhkan oleh satu mahluk hidup untuk hidup normal disebut genom). Karena setiap mahluk hidup itu berasal dari nenek-moyang yang sama, seringkali banyak dijumpai gen yang sama pada mahluk yang berbeda. Misalnya, gen pax6 ditemukan pada lalat, tikus, dan manusia, dan bahkan mempunyai fungsi yang sama dalam pembentukan mata. Walaupun nenek-moyangnya sama dan gen yang sama digunakan, akan tetapi karena waktu berevolusi-nya sudah sangat lama / terpisah jauh, tetap saja akan terdapat mutasi-mutasi dalam gen tersebut (khususnya pada bagian yang tidak krusial) yang menyebabkan untaian DNA-nya berbeda. Perbandingan gen-gen inilah yang kemudian digunakan sebagai penanda dalam pengklasifikasian mahluk hidup (penanda seperti ini disebut sebagai marker molekuler).

Contoh 1:

Pada contoh 1, kita dapat melihat jika untaian DNA yang dimiliki oleh mahluk A dan D lebih dekat daripada mahluk B dan C, kita bisa mengelompokan (mengklasifikasikan) A dan D dalam satu kelompok, dan B dan C dalam satu kelompok. Walaupun anggota dalam satu kelompok (mis. A dan D) memiliki perbedaan di beberapa asam nukleat (untuk A dan D: mis. pada kolom ke 5, atau untuk B dan C, pada kolom 5, 22, 25), namun sebagian besar dari untaian asam nukleat-nya mirip, sehingga dapat dikelompokan dalam suatu kelompok yang sama. Lalu, dari pengelompokan ini pun, berdasarkan jumlah kemiripan dan perbedaan asam nukleat dalam untaian DNA yang kita bandingkan, kita dapat menginferensi hubungan kekerabatan / filogeni dari mahluk-mahluk yang diperbandingkan.

Contoh 2:


Pada contoh 2, dari jumlah perubahan asam nukleat (komponen / mata rantai untaian DNA) yang terjadi, kita apat menginferensi, jika mahluk B dan C berhubungan kekerabatan lebih dekat dibandingkan dengan A. Maka dapat diperkirakan bahwa hubungan filogenetiknya adalah sebagai berikut:

Dari filogeni (diagram hubungan filogenetik / kekerabatan) ini, bisa disimpulkan beberapa hal:

  1. A, B, dan C berasal dari satu nenek-moyang (yang mungkin sudah punah), yaitu X
  2. B dan C berasal dari satu nenek-moyang, Y
  3. Nenek moyang A lebih dulu “berpisah” dari X dan Y, dan berevolusi menjadi satu kelompok tersendiri
  4. Secara klasifikasi, kita dapat mengatakan bahwa B-C berada dalam satu kelompok klasifikasi, dan A merupakan kelompok terpisah.

Jika kita menggunakan lebih banyak sampel dalam analisis filogenetik kita (kali ini, misalnya, contoh-contoh hewan dalam Contoh 1 dan Contoh 2 diatas), akan didapatkan sebuah “pohon” filogenetik seperti berikut:

Dari hasil ini kita dapat menginferensi, pengelompokan mahluk hidup / hubungan kekerabatan yang seperti berikut:

  1. Ada dua kelompok besar, yaitu kelompok I yang terdiri dari E, F, dan G (latar belakang merah) dan kelompok II yang terdiri dari A, B, C, dan D (latar belakang biru).
  2. Dalam kelompok I, F dan G berkerabat dekat (hubungan “sister relationship”). E adalah kerabat dekat dari kelompok F+G.
  3. Kelompok II terbagi lagi menjadi 2 kelompok, yaitu A+D dan B+C.
  4. Kelompok I berasal dari satu nenek-moyang “putatif” (X), dan kelompok II berasal dari (Y)
  5. X dan Y berasal dari satu nenek moyang awal (O)

Dari contoh-contoh ini dapat dilihat bahwa hubungan kekerabatan / hubungan filogenetik dapat memberikan “dasar” klasifikasi mahluk hidup yang lebih tepat, sesuai dengan kemiripannya baik secara genetik (lewat DNA dan penanda molekuler lainnya) maupun secara morfologis. Pengklasifikasian mahluk hidup yang disesuaikan dengan hubungan filogenetik ini, yang disebut sebagai “klasifikasi natural” (versus klasifikasi artifisial yang umumnya bersifat anthropocentric) dikenal juga dengan bidang ilmu Kladistika atau Sistematika. Hubungan filogenetik menunjukan hubungan kekerabatan, dan hubungan kekerabatan menunjukan pula hubungan evolusi, maka pengklasifikasian yang berdasarkan hubungan filogenetik ini lazim dianggap lebih “benar”, karena mampu menjelaskan evolusi berbagai karakter, sifat, dan ciri-ciri suatu mahluk hidup, serta menunjukkan “kedekatan” suatu mahluk hidup yang satu dengan lainnya sesuai dengan hubungannya di alam.

Sebagai tambahan, hubungan kekerabatan yang diinferensi dari penanda molekuler, ataupun gabungan antara penanda molekuler dan ciri-ciri morfologis dianggap jauh lebih tepat dan lebih “natural / alamiah” dibandingkan dengan yang diinferensi hanya dari sifat-sifat morfologis dan kasat-mata lainnya. Umumnya para ilmuwan menamakan hubungan kekerabatan lewat sifat morfologis sebagai “pola pandang tradisional”. (Diskusi yang lebih detil mengenai filogenetik dan inferensinya, serta perbandingan secara morfologis dan molekuler, akan didiskusikan pada kesempatan lain.)

2. Pengelompokan Hewan

Jika kita ingat pelajaran biologi SMA (khususnya kurikulum 1994), kita belajar bahwa mahluk hidup itu terbagi dalam beberapa kelompok besar, yang disebut sebagai “kerajaan” atau “kingdom” (atau regnum dalam bahasa latin). Misalnya, semua tumbuhan di muka bumi dikelompokan dalam satu kerajaan yang disebut sebagai “Regnum: Plantae”, dan semua hewan, baik yang bersel-satu maupun yang multi-selular, dikelompokan dalam Kerajaan Hewan, atau Regnum: Animalia. Kemudian, Regnum Animalia ini dibagi-bagi lagi menjadi sekitar 30 kelompok besar hewan, yang dibagi berdasarkan “bodyplan / bauplane“. Kelompok besar ini disebut “phylum” (jamak: phyla).

Gbr. 3. Hubungan kekerabatan / filogeni hewan. (A) Diagram pohon kekerabatan berdasarkan morfologi dan embriologi yang merupakan pola pandang “klasik”; (B) Diagram kekerabatan berdasarkan penanda molekuler. Pola ini dianggap sebagai pola pandang “modern”. Gambar diambil dari Adoutte et al., 2000.

Pengelompokan kedalam phyla ini, sesuai dengan jalannya waktu, sudah berubah banyak. Pada biologi klasik, kita mengenal pengelompokan hewan berdasarkan rongga tubuh yang disebut “coelom”. Ketigapuluh-sekian phyla hewan di kelompokan menjadi tiga kelompok besar, yaitu Acoelomata (”tidak berongga”), Pseudocoelomata (”berongga semu”), dan Coelomata (”berongga). Anggapan para ilmuwan dahulu, evolusi mahluk hidup ini secara garis besar bisa dilihat dari terbentuknya coelom saat perkembangan embrio: yang tak-berongga itu kuno, lalu terjadi sedikit perubahan dan timbul mahluk berongga, dan terakhir barulah timbul hewan berongga-tubuh sejati. Anggapan ini sesuai dengan pandangan para ahli jaman dahulu yang cenderung memasukan filsafat “supernatural / keagamaan” kedalam ilmu pengetahuan alam, yaitu pola pikir “scala naturae” (tangga alam), dimana mahluk hidup itu berevolusi / berubah sesuai dengan tingkat kerumitan strukturnya, dari yang sederhana perlahan-lahan menjadi yang rumit.

Namun, berdasarkan hasil penelitian dengan menggunakan berbagai marker molekuler, dan penelitian ulang sifat-sifat morfologis, saat ini para ilmuwan menerima pengelompokan hewan yang baru. Pengelompokan yang baru ini menganggap kalau sifat pembentukan coelom itu tidak dapat dijadikan dasar yang kuat untuk mengelompokan ketigapuluh sekian phyla hewan. Banyak hewan-hewan yang dianggap primitif malah memiliki hubungan kekerabatan yang dekat dengan hewan yang dianggap sangat modern (Adoutte et al., 2000; Halanych, 2004; Philippe et al., 2005; 2007).

Misalnya, pada Gambar 3B, bisa kita lihat bahwa pengelompokan hewan menjadi demikian: Hewan dibagi menjadi dua, non-bilaterian [(3 kelompok dalam kotak kuning; Ubur-ubur sisir (Ctenophora), Ubur-ubur (Cnidaria), dan hewan karang (Porifera)] dan Bilateria (hewan yang simetris sisi kiri dan kanannya). Hewan Bilateria ini terbagi lagi menjadi 2 kelompok berdasarkan pola perkembangan embrionya: Deuterostomia (termasuk di dalamnya: vertebrata), dan Protostomia. Protostomia kemudian terbagi lagi menjadi 2 kelompok besar, Lophotrochozoa dan Ecdysozoa.

Jika diperhatikan dan dibandingkan dengan teliti Gambar 3A dan 3B, dapat ditemukan bahwa banyak hewan-hewan yang sebelumnya dianggap sebagai acoelomata pada 3A akan tetapi masuk ke dalam Lophotrochozoa pada 3B, dan hewan-hewan pseudocoelomata pada 3A, pada diagram 3B ada sebagian yang masuk ke Lophotrochozoa, dan ada sebagian yang masuk ke Ecdysozoa (Aguinaldo et al., 1997; Halanych et al., 1995). Pengelompokan yang baru ini, yang umumnya berdasarkan hasil studi molekuler, ternyata mampu menjelaskan evolusi berbagai sifat-sifat dan karakter yang ditemukan dalam berbagai phyla hewan. 3. Pengelompokan Deuterostomia Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, hewan bertubuh simetri bilateral (Bilateria) terbagi menjadi 2 kelompok, yaitu Deuterostomia dan Protostomia. Pembagian ini didasarkan pada pola pembentukan embrio di awal perkembangan janin. Pertama-tama, mari kita diskusikan dahulu apa yang dimaksud dari penamaan “deuterostomia”. Kata “deuterostomia” ini berasal dari bahasa yunani yang berarti “mulut belakangan”. Istilah ini berasal dari perilaku sel pada saat pembentukan embrio. Pada masa-masa awal pembentukan embrio, ketika si janin masih terdiri dari beberapa-ratus sel dan berbentuk bola, di salah satu sisi embrio akan timbul suatu tonjolan dan belahan. Dari belahan ini, yang membentuk lubang, sebagian sel akan migrasi ke dalam bola dan membentuk lapisan “dalam” tubuh. Akibat dari proses ini akan terbentuk rongga tubuh (coelom), yang disebutkan di awal artikel ini. Pada hewan deuterostom, “lubang” tempat masuk dan migrasi-nya sel-sel ini (yang disebut blastopore) nantinya akan berkembang dan berfungsi menjadi anus (dan rongga nya menjadi rongga dalam tubuh / saluran pencernaan). Mulut akan terbentuk “belakangan”, yaitu ketika pembentukan rongga berlanjut hingga terbentulah lubang kedua di sisi lawan dari lubang blastopore ini. Itulah sebabnya hewan-hewan yang memiliki pola perkembangan embrio awal seperti ini, dinamakan “mulut belakangan”, karena pertama-tama yang terbentuk adalah anus, dan mulut terbentuk kemudian atau “belakangan”. Sebaliknya, pada hewan Protostomia, lubang blastopore justru akan menjadi mulut, dan lubang di sisi berlawanan yang terbentuk belakangan akan menjadi anus (Gambar 4).

Gbr. 4. Perbedaan pola pembentukan embrio awal, antara Deuterostomia dan Protostomia. Gambar diambil dari www.palaeos.com.

Hewan deuterostomia ini terdiri dari beberapa phyla hewan. Beberapa hewan yang secara tradisional “dianggap” sebagai deuterostomia, namun setelah diteliti dengan mempergunakan marker molekular, ternyata jelas bukan merupakan deuterostomia, tapi lebih berkerabat dekat dengan hewan-hewan protostomia (mis. Halanych, 2004). Saat ini, kelompok hewan yang dikelompokan sebagai deuterostomia adalah: Xenoturbellida, Echinodermata, Hemichordata, Urochordata, Cephalochordata, dan Vertebrata (Craniata) (Gambar 5).

Gbr. 5. Foto contoh-contoh mahluk yang termasuk dalam kelompok Deuterostomia. Gambar diambil dari homepage Universitas Kalifornia di Berkeley.

Hubungan antar anggota di dalam Deuterostomia, sesuai dengan bertambahnya data-data dari pelbagai hasil penelitian, juga telah berubah jauh. Salah-satu perubahan yang paling awal dan nyata adalah posisi Hemichordata (Gambar 6B) dan ditempatkannya Xenoturbellida (Gambar 6A) sebagai anggota Deuterostomia. Sebelumnya, Hemichordata dianggap sebagai hewan chordata primitif. Hewan chordata adalah hewan yang pada sebagian atau keseluruhan masa hidupnya memiliki struktur pipa pada bagian punggungnya yang disebut notochorda. Pada hewan bertulang belakang, notochorda hanya terlihat pada masa perkembangan janin, karena selanjutnya struktur ini akan berdiferensiasi, dan digantikan oleh tulang belakang. Pada Hemichordata, dahulu diperkirakan ada struktur notochorda primitif yang disebut sebagai stomochorda (Gee, 1996). Namun penelitian selanjutnya menemukan bahwa stomochorda bukan notochorda, dan bahwa hewan-hewan Hemichordata berkerabat erat dengan hewan-hewan berkulit duri (Echinodermata) seperti landak laut dan bintang laut, membentuk kelompok yang disebut Ambulacraria (Halanych, 2004).

Gbr. 6. (A) Xenoturbella bocki; (B) Salah satu species Hemichordata, “acorn worm”. (A) diambil dari http://www.kanshin.com, dan (B) dari Wikipedia.

Xenoturbellida adalah salah satu phylum mahluk hidup yang baru dibentuk, sesuai dari hasil penelitian kelompok peneliti yang dipimpin oleh Max Telford di Inggris (Bourlat et al., 2003; Bourlat et al., 2006). Sejarah pengelompokan Xenoturbellida (akhirnya) ke dalam Deuterostomia sangat menarik, karena kita bisa melihat juga “akibat” dari kecerobohan dan kontaminasi saat percobaan. Xenoturbellida dikenal dari 2 species, yaitu Xenoturbella bocki dan westbladi, yang bentuk tubuhnya menyerupai cacing yang hidup di laut. Beberapa peneliti kemudian mengajukan hipotesis hubungan kekerabatan dengan Hemichordata dan Echinodermata, sesuai dengan kemiripan struktur jaringan saraf dan struktur epidermal, dan beberapa peneliti mengajukan kedekatannya dengan cacing pipih, sesuai dengan ketidakberadaan coelom. (Bourlat et al., 2003). Pada tahun 1997, dua laporan berdasarkan studi molekuler dan ekologis menemukan bahwa Xenoturbella adalah sejenis hewan bertubuh-lunak atau Mollusca (Noren et al., 1997; Israelsson et al., 1997; Ueshima, HP. Univ. Tokyo).

Namun kemudian diketahui ternyata Xenoturbella adalah hewan pemangsa embrio / telur hewan bertubuh-lunak, dan sampel yang dipergunakan dalam kedua studi sebelumnya, baik molekular maupun sampel embrio, adalah sampel yang terkontaminasi hewan moluska yang dimangsa oleh Xenoturbella. Penelitian lanjutan dengan menggunakan salahsatu marker pendek, SSU DNA (Bourlat et al., 2003), dan dengan beberapa gen multipel yang digabung menjadi suatu marker molekuler berukuran panjang (Bourlat et al., 2006) menempatkan Xenoturbella pada posisi filogenetik yang berdekatan dengan Ambulacraria (Echinodermata + Hemichordata), dan menjadikannya sebagai satu phylum baru yang dinamakan Xenoturbellida, yang menjadi kerabat dekat (sister group) dari Ambulacraria. Namun demikian, pelbagai penelitian yang dilakukan tidak mengubah penempatan tiga dari enam kelompok dalam Deuterostomia: Urochordata (nanas laut), Cephalochordata (ikan lanset), dan Vertebrata (tiga lainnya adalah Xenoturbellida, Echinodermata dan Hemichordata). Hanya saja, hubungan antara ketiganya tidak jelas dan tidak pasti. Penyebab ketidak-pastian hubungan ini disebabkan karena seringkali dalam sejumlah penelitian tersebut, tidak diikutsertakannya banyak sampel hewan penting (ukuran sampel takson terlalu kecil), terlalu kecilnya ukuran marker sehingga tidak mampu “mengorek” masa lalu yang terlalu jauh, atau karena adanya “noise” yang terlalu banyak dalam data-data sikuens / untaian marker DNA yang digunakan (Lartillot dan Phillipe, 2008). Kemungkinan lain adalah terjadinya “ledakan” evolusi di masa lalu (mis. Ledakan Cambrian / Cambrian explosion), dimana pelbagai jenis phylum mahluk hidup muncul dalam waktu yang secara geologis relatif singkat (Conway-Morris, 2000), sehingga marker yang pendek tidak dapat sehingga marker yang pendek tidak bisa menghasilkan pohon filogenetik yang terpecahkan (memilki resolusi yang baik / resolved), yang didukung oleh nilai probabilistik yang cukup untuk dianggap signifikan. Nilai dukungan probabilistik yang mendukung suatu topologi (bentuk percabangan) dalam suatu pohon filogenetik sangat penting untuk melihat apakah pohon silsilah yang dihasilkan itu bisa “dipercaya” atau tidak.

Pelbagai laporan menggunakan marker molekular berukuran pendek, maupun kajian ulang morfologis, menyatakan bahwa kerabat terdekat hewan bertulang-belakang adalah Cephalochordata, atau ikan lanset (mis. Winchell et al., 2000). Namun, sinyal filogenetik yang mendukung keutuhan kelompok ini sangat lemah, sehingga tidak dapat dipastikan, apakah kelompok ini benar-benar valid, atau ada topologi lain yang perlu dipertimbangkan. Sebenarnya, salah satu penyebab mengapa keutuhan kelompok Chordata dengan tiga anggotanya, yaitu Urochordata, Cephalochordata, dan Vertebrata tidak terdukung kuat secara probabilistik, disebabkan oleh keberadaan Urochordata, yang dikenal memiliki struktur morfologis dan fisiologis, gaya hidup, sifat-sifat dan karakter, dan bahkan struktur genom yang sangat unik, dan evolusi molekuler yang tergolong sangat cepat.

STRUKTUR TUBUH MANUSIA

1. Sistem Kerangka

Kerangka tubuh manusia terdiri dari susunan berbagai macam tulang yang satu sama lainnya saling berhubungan, terdiri dari:

  • Tulang kepala: 8 buahkerangka-dada.jpg
  • Tulang kerangka dada: 25 buah
  • Tulang wajah: 14 buah
  • Tulang belakang dan pinggul: 26 buah
  • Tulang telinga dalam: 6 buah
  • Tulang lengan: 64 buah
  • Tulang lidah: 1 buah Tulang kaki: 62 buah

Fungsi kerangka antara lain:

  • menahan seluruh bagian-bagian tubuh agar tidak rubuh
  • melindungi alat tubuh yang halus seperti otak, jantung, dan paru-paru
  • tempat melekatnya otot-otot
  • untuk pergerakan tubuh dengan perantaraan otot
  • tempat pembuatan sel-sel darah terutama sel darah merah
  • memberikan bentuk pada bangunan tubuh buah

Gelang bahu yaitu persendian yang menghubungkan lengan dengan badan. Pergelangan ini mempunyai mangkok sendi yang tidak sempurna oleh karena bagian belakangnya terbuka.

tl-bahu.jpg Gelang bahu terdiri atas tulang selangka yang melengkung berupa huruf S, dan tulang belikat yaitu sebuah tulang ceper berbentuk segi tiga.

Gelang bahu berhubungan dengan rangka batang badan hanya pada satu tempat saja. Ujung sebelah tengah tulang selangka dihubungkan dengan pinggir atas tulang dada oleh sendi dada-selangka. Ujung sebelah luar tulang selangka berhubungan dengan dengan sebuah taju tulang belikat (ujung bahu) dengan perantaraan sendi akromioklavikula.

Sendi lutut

sendi-lutut.jpg Ujung bawah tulang paha mempunyai dua buah benjol sendi yang bertopang pada bidang atas tulang kering. Dengan demikian terbentuklah sebuah sendi yang dinamakan sendi lutut. Pada dinding depan sendi lutut terdapat tempurung lutut.


2. Sistem Otot

otot-punggung.jpg Otot punggung sejati merupakan dua buah jurai yang amat rumit susunannya, terletak di sebelah belakang kanan dan kiri tulang belakang, mengisi ruang antara taju duri dan taju lintang. Otot-otot punggung sejati itu hampir sama sekali tertutup oleh otot-otot punggung sekunder yang sebenarnya termasuk otot-otot anggota gerak atas dan bawah. Kedua jurai otot tersebut dinamakan penegak batang badan dan amat penting artinya untuk sikap dan gerakan tulang belakang.

3. Sistem Peredaran darah

Jantung berbentuk runjung yang terbalik letaknya. Letak jantung dalam tubuh sedemikian rupa sehingga ujung runjung tersebut (ujung jantung) mengarah ke bawah, ke depan dan ke kiri. Basis jantung mengarah ke atas, ke belakang dan sedikit ke kanan. Pada basis jantung inilah berhimpun aorta, batang nadi paru-paru, batang pembuluh balik atas dan bawah beserta ke dua (atau empat pembuluh balik paru-paru).

jantung.jpg Bagian dalam jantung terdiri atas 4 ruang: serambi kiri, bilik kiri, serambi kanan dan bilik kanan. Serambi kiri dan bilik kiri satu sama lain berhubungan, demikian juga serambi kanan dan bilik kanan. Bagian kiri jantung dipisahkan dari bagian kanan oleh sekat rongga jantung.


4. Sistem pernapasan

Paru – paru merupakan sebuah alat tubuh yang sebagian besar terdiri dari gelembung (gelembung hawa/alveoli). Gelembung-gelembung hawa terdiri dari sel-sel epitel dan endotel. Banyaknya gelembung paru-paru kurang lebih 700.000.000 buah (paru-paru kanan dan kiri).

Paru-paru terletak pada rongga dada. Pada rongga dada tengah terletak paru-paru sedangkan pada rongga dada depan terletak jantung.

paru-paru.jpg Paru-paru terdiri dari dua bagian yaitu paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan terbagi atas tiga belah paru (lobus) yaitu belah paru atas, belah paru tengah dan belah paru bawah. Paru-paru kiri terbagi atas dua belah paru yaitu belah paru atas dan belah paru bawah.


5. Sistem Indera

Alat Penglihatan

Alat penglihatan terdiri atas bola mata, saraf penglihatan, dan alat-alat tambahan mata.
Bola mata berbentuk bulat, hanya bidang depannya menyimpang dari bentuk bola sempurna karena selaput bening lebih menonjol ke depan. Ini terjadi karena bagian ini lebih melengkung dari pada bagian lain bola mata. Titik pusat bidang depan dan bidang belakang dinamakan kutub depan dan kutub belakang.
Garis penghubungnya adalah sumbu mata atau sumbu penglihat.

bola-mataBola mata dapat dibedakan dinding dan isinya. Dindingnya terdiri atas tiga lapis. Lapis luar adalah selaput keras, yang di depan beralih menjadi selaput bening. Lapis tengah dinamakan selaput koroid yang melapisi selaput keras dari dalam. Ke depan selaput koroid tidak mengikuti selaput bening. Di tempat peralihan selaput koroid dan selaput pelangi terdapat bentuk yang lebih tebal dan dikenal sebagai badan siliar. Di tengah selaput pelangi ada lubang yang disebut manik mata.

Alat Pendengaran

Alat pendengaran terdiri atas pendengar luar, pendengar tengah dan pendengar dalam. Pendengar luar terdiri atas daun telinga dan liang telinga luar. Daun telinga adalah sebuah lipatan kulit yang berupa rangka rawan kuping kenyal. Bagian luar liang telinga luar berdinding rawan, bagian dalamnya mempunyai dinding tulang. Ke sebelah dalam liang telinga luar dibatasi oleh selaput gendangan terhadap rongga gendangan.

alat-pendengaranPendengar tengah terdiri atas rongga gendangan yang berhubungan dengan tekak melalui tabung pendengar Eustachius. Dalam rongga gendangan terdapat tulang-tulang pendengar, yaitu martil, landasan dan sanggurdi. Martil melekat pada selaput gendangan dan dengan sebuah sendi kecil juga berhubungan dengan landasan. Landasan mengadakan hubungan dengan sanggurdi melekat pada selaput yang menutup tingkap jorong pada dinding dalam rongga gendangan.

Kulit

Kulit terbagi atas kulit ari dan kulit jangat. Kulit ari terdiri atas beberapa lapis, yang teratas adalah lapis tanduk yang terdiri atas sel-sel gepeng, sedangkan lapis terdalam disebut lapis benih yang senantiasa membuat sel-sel epitel baru.

kulitKulit jangat berupa jaringan ikat yang mengandung pembuluh-pembuluh darah dan saraf-saraf. Tonjolan kulit jangat berupa jari ke dalam kulit ari dikenal dengan papil kulit jangat. Di dalamnya terdapat kapiler darah dan limfe serta ujung-ujung saraf dengan badan-badan perasa.

6. Sistem Pencernaan

Rongga mulut
mulutRongga mulut mulai dari celah mulut dan berakhir di belakang pada lubang tekak. Oleh karena lengkung gigi, rongga mulut dibagi dua bagian yaitu beranda yang terletak di luar lengkung gigi dan rongga mulut yang terdapat di belakangnya. Beranda dibatasi ke luar oleh bibir dan pipi yang mengandung otot-otot mimik dan karena itu gerakannya amat luas.

Geligi
Geligi terdiri atas dua baris gigi tertutup. Setiap baris gigi merupakan suatu garis melengkung yang pada rahang atas agak lain bentuknya daripada rahang bawah. Gigi pada rahang atas dan pada rahang bawah letaknya sedemikian rupa sehingga penampang terbesar setiap gigi rahang atas tepat menempati sela antara dua buah gigi rahang bawah dan sebaliknya. Jadi sewaktu mengunyah setiap gigi bekerja sama dengan dua buah gigi yang berlawanan letaknya.

Lambung
lambungLambung adalah bagian saluran pencernaan makanan yang melebar seperti kantong, terletakdi bagian atas rongga perut sebelah kiri, dan untuk sebagian tertutup oleh alat-alat yang letaknya berdekatan seperti hati, usus besar dan limpa. Lambung berhubungan dengan alat-alat itu dan juga dengan dinding belakang rongga perut dengan perantaraan dengan beberapa lipatan salut perut.

7. Sistem Urinaria

Ginjal
ginjalGinjal adalah suatu kelenjar berbentuk seperti kacang yang terletak pada dinding belakang rongga perut setinggi ruas-ruas tulang belakang sebelah atas, ginjal kiri letaknya lebih tinggi daripada ginjal kanan. Sisi ginjal yang menghadap ke dalam berbentuk cekung. Di sini masuk nadi ginjal (dari aorta) ke dalam ginjal. Nadi ini bercabang-cabang dalam jaringan ginjal.

Kandung kemih
Kandung kemih merupakan tempat berkumpulnya semua air kemih yang terpancar dari saluran ginjal. Dinding kandung kemih yang terdiri atas jaringan otot polos dapat menyesuaikan diri terhadap banyaknya air kemih di dalam kandung kemih, karena dapat mengendor apabila diisi perlahan-lahan dengan air kemih.

8. Sistem Reproduksi

Alat reproduksi laki-laki
Alat-alat reproduksi laki-laki dibagi atas bagian pembuat mani dan bagian penyalur mani. Bagian pertama berupa kelenjar kelamin, yaitu buah zakar yang membentuk sel-sel mani. Buah zakar kanan dan kiri tergantung di dalam sebuah lipatan kulit yang berbentuk kantong dan terletak di bawah tulang kemaluan yang dinamakan kandung buah zakar (skrotum). Pada sisi belakang setiap buah zakar terdapat anak buah zakar yang tergolong sebagai jalan penyalur.

skrotumSel-sel mani keluar dari buah zakar dan masuk ke dalam anak buah zakar. Di sini sel-sel mani melalui suatu saluran halus yang berliku-liku dan di bagian bawah anak buah zakar beralih menjadi pipa mani, yang berjalan di depan tulang kemaluan ke atas, diiringi oleh nadi buah zakar dan anyaman pembuluh balik. Buah zakar, anak buah zakar dan tali mani diselubungi oleh beberapa kerudung dan juga selapis otot yang bernama otot pegantung yang dapat menarik buah zakar dan anak buah zakar ke atas.

Alat reproduksi perempuan

Alat-alat reproduksi perempuan terdiri atas indung telur, tabung rahim, rahim, liang senggama dan alat-alat kelamin luar. Indung telur berjumlah dua, terletak pada dinding sisi panggul kecil di sebelah kanan dan di sebelah kiri. Masing-masing indung telur tergantung pada beberapa ikat dan lipatan salut perut. Indung telur adalah kelenjar kelamin perempuan yang menghasilkan sel-sel kelamin, yaitu sel-sel telur.

Sel-sel telur dalam indung telur diselubungi oleh oleh suatu selubung yang terdiri atas sel-sel,
keseluruhannya berupa bentuk yang dinamakan folikel atau gelembung Graaf. Pada perempuan yang telah masak kelamin, folikel yang berkembang merupakan tonjolan pada permukaan indung telur, yang menyerupai permukaan buah srikaya. Setelah folikel masak, maka akan pecah sambil melemparkan ke luar sel telurnya yang kini terapung dalam rongga perut (kejadian ini disebut ovulasi).

9. Sistem Syaraf

Otak
Sistem saraf pusat berkembang dari suatu struktur yang berbentuk bumbung. Pada bumbung tersebut dapat dilihat sebuah dasar, sebuah atap dan dua dinding sisi sebagai pembatas suatu terusan yang terletak di tengah. Dalam perkembangan selanjutnya pada beberapa tempat bumbung tadi menjadi tebal, sedangkan pada tempat-tempat lain dindingnya tetap tinggal seperti semula.

bilik-otakDi sebelah depan berkembang dua gelembung yang setangkup letaknya. Gelembung-gelembung ini kemudian menjadi kedua belahan otak besar. Di sebelah belakang terbentuk otak kecil, oleh karena itu atap bumbung di sini menjadi semakin tebal.

Sumsum Belakang
sumsum-belakangSumsum belakang menyerupai batang kelubi yang penampangnya jorong. Letaknya dalam terusan tulang belakang anatara rongga tengkorak dan daerah pinggang. Penampangnya dari atas ke bawah semakin kecil, kecuali pada dua tempat, yaitu di daerah leher dan di daerah pinggang. Di tempat-tempat ini sumsum belakang agak melebar.

10. Sistem Endokrin

Kelenjar Himofise
Kelenjar himofise adalah suatu kelenjar endokrin yang terletak di dasar tengkorak, di dalam fosa hipofise tulang spenoid. Kelenjar himofise memegang peranan penting dalam sekresi hormon dari semua organ-organ endokrin karena hormon-hormon yang dihasilkannya dapat mempengaruhi aktifitas kelenjar lainnya.

Kelenjar Tiroid
tiroidKelenjar tiroid terdiri atas 2 belah yang terletak di sebelah kanan batang tenggorok diikat bersama oleh jaringan tiroid dan yang melintasi batang tenggorok di sebelah depan. Kelenjar tiroid merupakan kelenjar yang terdapat di dalam leher bagian depan bawah, melekat pada dinding pangkal tenggorok.

Senin, 09 Agustus 2010

FAKTA MENARIK TENTANG MATAHARI

Matahari adalah bintang yang jaraknya paling dekat dengan bumi baik pada gugusan galaksi bima sakti maupun pada galaksi andromeda. Matahari adalah sebuah bintang karena matahari memancarkan cahaya yang dihasilkan sendiri. Matahari dapat memancarkan cahaya dan panas yang amat sangat besar energinya karena dihasilkan dari reaksi fusi nuklir penggabungan inti atom hidrogen.

A. Jarak Matahari Ke Bumi

Matahari adalah bintang yang tampak paling besar dibandingkan bintang-bintang lain yang bertaburan di angkasa luar karena jaraknya yang sangat dekat, yaitu sekitar 150 juta km. 150 juta kilo meter disebut juga sebagai satuan astronomi.

Jarak kedudukan terdekat matahari ke bumi jaraknya adalah 147 juta km disebut Perihelium (1 januari). Sedangkat jarang paling jauh matahari ke bumi yakni kurang lebh sekitar 152 juta km disebut Aphelium (1 juli). Tentu saja saat ini belum ada orang yang menghitung secara langsung jarak matahari ke bumi karena sangat panas dan silau.

B. Suhu Matahari

Panas matahari pada permukaannya adalah kurang lebih 6 ribu derajat selsius. Sedangkan pada inti matahari temperatur mencapai 150 juta derajat celcius. Dari waktu ke waktu suhu matahari akan diperkirakan semakin dingin dan akhirnya mati bersama planet-planet lain termasuk bumi.

C. Penyusun Matahari

- Hidrogen : 70%
- Helium : 25%
- Unsur lainnya : 5%

D. Konstanta Dan Energi Matahari

Banyaknya kalor yang diterima oleh setiap 1 cm persegi pada bagian atas atmosfir matahari permenit adalah 2 kalori per menit per cm persegi. Energi matahari terjadi karena adanya fusi atau penggabungan inti hidrogen membentuk inti helium serta 2 positron dan energi 24,7 MeV.

E. Bagian-Bagian Susunan Matahari
- Fotosfer adalah Bagian lapisan permukaan yang memancarkan cahaya yang kuat dan menyilaukan.
- Kormosfer adalah Lapisan gas yang sangat tebal.
- Korona adalah Lapisan atmosfer terluar matahari.


Berikut ini sekilas fakta-fakta menarik tentang matahari :

1. Diameter Matahari sekitar 1.390.000 km. Sementara diameter Bumi sekitar 12.740 km. Nah, bila Bumi dimasukkan dalam Matahari, Matahari bisa menampung sebanyak 109 Bumi. Ngga kebayang kan gedenya seberapa!!!
2. Suhu inti Matahari berkisar dari 15.000.000 derajat Celsius pada inti dalam, sedangkan pada inti luar suhu mencapai 7.000.000 derajat Celsius. Dan suhu pada permukaan matahari 'hanya' 6.000 derajat Celsius. Ini juga ngga kebayang gimana panasnya, kita aja di Bumi dengan suhu 35-40 derajat Celcius aja sudah kepanasan,

3. Lontaran massa korona (CME) tercepat yang teramati manusia terjadi pada 4 Agustus 1974, menjalar dari matahari ke bumi dalam waktu 14,6 jam dengan kecepatan hampir 10.000.000 km/jam.

Apa itu korona? Korona adalah bagian terluar dari atmosfer matahari. Korona luasnya beberapa juta mil dan suhunya mencapai 1.000.000 derajat Celcius. Lubang di korona terjadi ketika medan magnet matahari melompat ke angkasa.

Lubang korona inilah yang memungkinkan terjadinya angin matahari, aliran partikel energi yang menembus ke tata surya. Korona dan kromosfer hanya bisa diamati dengan teleskop khusus yang disebut kronagraf.

4. Adakalanya solar flares memanaskan permukaan matahari sampai 80.000.000 derajat Fahrenheit, yang berarti jauh lebih panas dari inti matahari. Solar flares adalah badai magnetik yang terjadi di permukaan matahari.

Awalnya, badai ini terlihat seperti titik yang sangat terang sebelum akhirnya meledak. Solar flares menghasilkan partikel energi yang sangat banyak dan gas dengan suhu tinggi yang dilepaskan ribuan mil dari permukaan matahari.

5. Prominensa (lidah api yang melengkung) bisa mencapai jarak 200.000 hingga 300.000 km pada korona matahari. Prominensa bisa berlangsung beberapa hari. Bila meledak, bisa memberi tambahan energi terhadap angin matahari.

6. Antara 10-12 Mei 1999, hampir tidak ada angin matahari. Hal ini menyebabkan magnetosfer bumi mengembang volumenya hingga lebih dari 100 kali.

Apa itu angin matahari? Angin matahari adalah pancaran aliran ion (partikel bermuatan) yang tak terputus oleh lubang korona. Angin matahari terpancar ketika medan magnet matahari melompat ke luar angkasa.

Dalam foto sinar X matahari, lubang korona tampak berwarna hitam dan bisa bertahan beberapa bulan atau tahunan. Angin matahari membutuhkan waktu sekitar 4,5 hari untuk mencapai bumi. Angin matahari menyebabkan ekor komet menjauh dari matahari dan terjadinya aurora di bumi dan planet lain.


7. Pada April 1947, bintik matahari mencapai ukuran maksimalnya sepanjang sejarah. Ukurannya lebih dari 330 kali luas Bumi.

Apa itu bintik matahari? bintik matahari adalah flek-flek yang berwarna hitam yang berada di kulit terluar matahari. Bentuk dan ukurannya bermacam-macam. Meski terlihat seperti sebuah titik di matahari, sebenarnya ukurannya sangat besar, bahkan lebih besar daripada bumi. Bahkan ada bintik matahari yang ukurannya 10 kali diameter bumi.

8. Pada 13 Maret 1989, wilayah Quebec Kanada mengalami padam listrik total karena badai geomagnetik. Perekonomian Kanada waktu itu mengalami kerugian sebesar US $ 6 Milyar.

9. Iklim Bumi menjadi lebih dingin pada tahun 1645-1715. Hal ini disebabkan karena bintik matahari yang siklusnya 11 tahunan tidak teramati.

10. Luas permukaan matahari = 11.900 kali luas permukaan bumi.

11. Massa matahari = 332,946 kali massa bumi

12. Jarak dari bumi adalah 8,31 menit kecepatan cahaya.

13. Dalam waktu 1 detik, matahari mengubah 4 juta ton bahan murni menjadi energi murni.

ALAM SEMESTA

1. MATAHARI

Matahari adalah pusat tata surya kita. Tata surya terdiri dari Matahari, sembilan planet (salah satu diantaranya adalah Bumi), dan semua benda lain yang berjalan mengedari matahari. Matahari adalah suatu bola gas panas. Piringan matahari yang menyilaukan, tempat asala cahaya dan bahang memancar, disebut Fotosfer. Disekeliling Fotosfer adalah lapisan gas merah cemerlang yang disebut Kromosfer. Untain hidrogen merah menyala terlempar sejauh ratusan ribu kilometer ke antariksa dari Kromosfer. Untaian ini disebuah Prominensa. Sekeliling kromosfer terdapat lapisan gas lain yang disebut Korona. Permukaan matahari ditandai bercak-bercak suram yang disebut bintik matahari. Ini dapat dilihat dengan teleskop khusus.

Matahari bergaris tengah 1392000 km, atau sekitar 109 kali garis tengah Bumi. Massa atau berat totalnya 331950 kali Bumi. Suhu permukaannya 60000 K; dan suhu dipusat 150000000 K.

Bintik matahari adalah bercak suram yang tampak di fotosfer matahari. Itu disebabkan oleh turunnya suhu dipermukaan matahari. Suhu di tengah bintik matahari kurang lebih 40000 K. Kecermelangannya kira-kira seperlima fotosfer normal. Beberapa bintik matahari besar sekali, sekian kali garis tengah Bumi. Bentuknya bermacam- macam. Bila dilihat dengan telescop khusus, tiap-tiap bintik matahari terdiri dari petak suram ditengah serta dikelilingi daerah yang klebih terang. Bintik matahari sebenarnya adalah badai massa gas elektrik yang berpusat-pusat. Dalam gerakannya melintasi permukaan matahari, bintik tersebut menciptakan kegaduhan magnetik yang besar dan mempengaruhi peralatan elktrik dan magnetik di Bumi.

Kromosfer ialah lapisan gas merah kira-kira setebal 10000 km, bagaikan atmosfer Bumi.Prominensa terdiri dari awan hidrogen yang terlempar melampaui kromosfer ke korona. Korona ialah awan gas sangat tipis, warnanya hijau mutiara, kekuning-kuningan, dan hanya terlihat pada waktu terjadi gerhana matahari total.


Bintik matahari besar dan jumlahnya berubah-ubah dalam daur sepanjang sebelas tahun dan berpengaruh terhadap kegiatan matahari. Pusat suram bintik matahari disebut Umbra. Umbra ini dikelilingi cincin lebih terang yang disebut Penumbra. Korona, Prominensa, dan Kromosfer hanya nampak selama gerhana matahari. Diwaktu lain semuanya itu tertutup oleh kecermelangan fotosfer. Ketiganya dapat diamati oleh alat Koronagraf, yakni telescop khusus yang menghilangkan sinar menyilaukan dari fotosfer.



2. BULAN


Fase Bulan

Bulan adalah tetangga terdekat Bumi dalam antariksa. Bulan juga benda paling cemerlang dalam langit malam, bukankarena terdiri dari gas menyala seperti matahari, melainkan karena memantulkan cahaya matahari. Pada beberapa malam bulan berupa bola sempurna ynag bercahaya, sedangkan pada malam lainhanya berupa sepotong perak. Namun demikian bentuk dan ukuran bulan tak berubah. Yang berubah hanyalah penampakkannya, sepadan dengan bertambah dan berkurangnya permukaan bulan yang disinari matahari. Perbahan panampakkan bulan disebut fasa.

Tatkala bulan berada diantara Bumi dan Matahari, sisinya yang gelap menghadap ke Bumi, sehingga bulan tidak tampak. Fase gelap Bulan ini dinamakan Bulan Muda.

Bulan

sabit

Bulan sesudah lima hari

Bulan sesudah sepekan

Bulan sesudah 10 hari

Bulan sesudah 13 hari

Bulan

purnama

Segera sesudah bulan muda, bulan sabit yang mirip benang terlihat di langit barat sesudah matahari tenggelam. Sabitnya menjadi semakin lebar hari demi hari hingga menjadi Bulan separuh. bUlan dikatakan mengembang bila ukurannya nampak bertambah besar. Fasa ini disebut pekan pertama. Kira-kira tujuh hari sesudah pekan pertama, atau 14 hari sesudah bulan muda, bulah telah berpindah ke suatu titik, sehingga bumi terletak diantara bulan dan matahari. Seluruh sisi bulan yang diterangi matahari menjadi nampak; fasa ini dinamakan bulan purnama. Bulan purnama ini tepat berlawanan dengan bulan muda. Bulan terbit pada langit sore di timur dan tenggelam di barat sekitar matahari terbit.

Sesudah bulan purnama, bulan mulai menyusut (menjadi lebih kecil), melewati tahap bulan separuh, yang disebut pekan terakhir, dan akhirnya kembali fasa bulan muda. Bulan separuh yang bertambah besar disebut bulan separuh yang sedang menggembang. Bulan yang menciut disebut bulan separuh yang lagi menyusut.

Bulan memerlukan 29½ hari untuk menamatkan satu peredaran mengelilingi Bumi. Bulan berjalan bersama bumi selama bumi mengedari matahari. Namun sewaktu terbit dan tenggelam gerakannya seolah-olah dari timur ke barat, karena putaran bumi lebih cepat daripada peredaran bulan mengelilingi bumi.


3. GALAKSI


Galaksi adalah tata bintang. Galaksi kita dikenal dengan Bima Sakti. Dalam galaksi kita kira-kira terdapat 200 milyar bintang.

Bima Sakti berbentuk spiral (gulungan), tetapi karena Bumi terletak di dalam galaksi, kita melihatnya sebagai pita kabur berisikan bintang-bintang. Bima Sakti kira-kira terbentang selebar 100000 tahun cahaya, dan bagian tengahnya kira-kira setebal 15000 tahun cahaya. Tata surya kita terletak sekitar 30000 tahun cahaya dari pusat galaksi.

Bima Sakti

Bima Sakti dilihat dari samping

Para ahli astronomi mengetahui bahwa selain Bima Sakti terdapat banyak galaksi lain. Beberapa diantaranya dikenal sebagai galaksi kecil. Sekelompok galaksi bersama-sama membentuk galaksi besar.

Bintang terdekat jauhnya 4,3 tahun cahaya. Pada waktu malam terang dapat dilihat galaksi Andromeda yang jauhnya sekitar 1900000 tahun cahaya.

4. BINTANG

Sebagian terbesar bintang-bintang adalah matahari. Kesemuanya itu bersinar dengan cahaya sendiri. Beberapa bintang malah lebih besar dan lebih cemerlang daripada matahari kita. Tetapi karena jaraknya demikian jauh bintang-bintang itu hanya nampak sebagai bintik di langit. Didalam Bima Sakti massa terbesar terdiri dari gas atau sebagian gas tampak di sekitar bintang-bintang. Ini dinamakan kabut. Ada kabut lain yang terdapat di luar galaksi kita, misalnya kabut andromeda.

Ada berbagai ukuran bintang pada jarak yang berbeda-beda. Betelgeuse, di rasi Orion, garis tengahnya 550 kali garis tengah matahari. Karena berupa bintang merah yang sangat besar, Betelgeuse dikelompokkan sebagai Raksasa Merah. Antares di rasi scorpio, besarnya kira-kira 230 kali besar matahari. Suhu bintang-bintang ini lebih rendah dari pada suhu matahari; Betelgeus suhunya 40000 C dan Antares 35000 C. Suhu permukaan matahari sekitar 60000 C. Suhu pusatnya 150000000 C.

Bintang yang lebih kecil dari

matahari

Bintang-bintang lain, seperti Sirius B di dalam rasi Canis Mayor, garis tengahnya kurang dari seperenam puluh garis tengah matahari. Dengan demikian Sirius B bahkan lebih kecil daripada Yupiter, dan kira-kira separuh ukuran Neptunus. Tetapi Sirius B berpijar cemerlang dengan cahaya putih kebiru-biruab, dan suhunya sangat tinggi, yakni 150000 C.

Jadi ukuran dan suhu bintang beraneka ragam. Bintang kerdil ialah bintang yang tak mengerut lagi, tetapi lambat laun kehilangan bahangnya. Matahari ialah sebuah bintang kerdil kuning. Raksasa merah dan kerdil putih adalah bintang yang jauh lebih tua daripada matahari.

Bintang yang lebih besar dari matahari


5. TATA SURYA

Jarak antara planet

Sebuah tata surya terdiri dari satu Matahari dan semua benda angkasa yang beredar mengelilinginya. Matahari adalah bintang yang menghasilkan cahayanya sendiri. Benda yang mengedari bintang dinamakan planet. Sebagian besar planet memiliki satelit (bulan) yang berjalan mengelilinginya. Dalam tata surya kita semuanya terdapat sembilan planet yang mengedari matahari.

Sebuah planet dapat dibagi menjadi dua kelompok: planet besar serta planet kecil. Merkurius, Venus, Bumi dan mars membentuk kelompok empat planet yang kecildan sejenis bumi. Keempat planet ini terdiri dari materi yang kerapatan rata-ratanya empat atau lima kali kerapatan air.

Planet dan satelitnya

Yupiter, Saturnus dan Neptunus jauh lebih besar daripada planet-planet sejenis Bumi. Jari-jari Yupiter lebih dari sebelas kali jari-jari Bumi, dan volumenya kira-kira 1320 kali lebih besar. Saturnus mempunyai jari-jari 60400 km; ini hampir 10 kali jari-jari Bumi.Yupiter serta Saturnus mempunyai banyak satelit. Uranus mempunyai jari-jari yang panjangnya 23700 km, sedangkan Neptunus mempunyai jati-jari 22300 km. Pluto mempunyai jari-jari 3200 km; ini berarti bahwa Pluto lebih kecil dari Mars.

CUACA

1. ANGIN

Angin adalah gerakan udara yang disebabkan perubahan suhu, yang selanjutnya yang menyebabkan perubahan tekanan. Tekanan udara naik jika suhunya rendah dan turun jika suhunya tinggi. Angin bertiup dari daerah suhu rendah ke daerah suhu tinggi. Jadi angin bertiup dari daerah tekanan tinggi (suhu rendah) ke daerah tekanan rendah (suhu tinggi ). Tempat-tempat sepanjang pantai mendapat angin laut sejuk yang bertiup ke darat pada siang hari; pada malam hari angin darat sejuk bertiup ke laut. Angin darat dan angin laut seperti itu terjadi sepanjang tepi danau.

Layang-layang ikan kakap Jepang melambai-lambai bertiup angin

Sebagaimana air mengalir dari tempat yang lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah, demikian pula udara mengalir dari tekanan tinggi ke daerah tekanan rendah. Jadi, angin diatas permukaan bumi bertiup dari daerah bertekanan tinggi ke daerah tekanan rendah. Gerakan putaran bumi juga mempengaruhi arah angin. Gerakan itu menyebabkan angin berbelok ke kanan di belahan bumi utara dan ke kiri di belahan bumi selatan.


2. AWAN

Sebab utama

terjadinya awan

Sewaktu naik ke atmosfer atas, udara hangat menyebar dan menjadi dingin.Karena sekarang lebih dingin, udara itu tak dapat lagi menahan uap airnya.Sebagian uap air itu mengembun pada butir-butir debu dalam atmosfer dan membentuk titk-titik air. Titik air kelewat kecil ini melayang di udara. Gerakan udara naik atau arus udara juga menahannya hingga tidak jatuh. Jutaan titik air semacam itu melayang bersama dan membentuk awan.Sewaktu naik ke atmosfer atas, udara pun menjadi dingin dan terbentuklah awan.

Ketika turun dari ketinggian, udara pun menjadi lebih hangat dan awan menghilang. Bentuk awan bermacam-macam. Bentuk awan tergantung pada keadaan cuaca.

Sirokumulus ialah awan tinggi dan kelihatan berkeping-keping

Sirus adalah awan tinggi, lembut dan mirip asap.

Altokumulus ialah awan tengah yang nampak dalam deretan ombak.

Altostratus ialah awan tengah, tembus cahaya hingga matahari tetap tampak.

Nimbostratus adalah awan rendah, tebal dan tanpa bentuk tertentu.

Sratokumulus ialah awan rendah, abu-abu dan nampak berbaris teratur.

Ada berbagai bentuk awan. Bentuk awan sesuai dengan tinggi atau rendahnya tempat awan itu terbentuk. Di tempat paling tinggi terbentuklah awan sirus. Bentuk awan ini mirip benang putih berbulu. Di tempat agak rendah ada awan yang bentuknya mirip kapas. Tetapi bentuk awan tidak hanya disebabkan oleh tinggi atau rendahnya tempat. Angin pun menyebabkan awan beraneka macam bentuknya.

Ada awan tipis dan ada pula awan tebal. Cahaya matahari mudah melewati awan tipis. Oleh sebab itu awan tipis tampak cerah atau putih. Awan yang tebal sulit ditembus cahaya. Bagian-bagian awan yang tertembus cahaya akan berwarna putih. Bagian-bagian yang tidak tertembus cahaya akan berwarna gelap atau hitam.


3. MUSIM


Tidak semua negara mengalami empat musim: musim semi, musim panas, musim gugur dan musim dingin. Hanya negeri-negeri yang terletak di daerah dingin dan sedanglah yang mempunyai empat musim, yakni negeri di sebelah utara dan selatan khatulistiwa.

Musim semi ialah musim antara musim dingin dan musim panas. Selama musim semi lambat laun siangnya semakin panjang dan malamnya semakin singkat. Musim semi lebih lama disinari matahari dari pada musim dingin, tetapi masih kurang lama bila dibandingkan dengan musim panas. Pada umumnya, musim semi ialah masa mencairnya salju dan daat tetumbuhan mulai bertunas kembali.

Musim hujan ialah lebih menonjol di negeri beriklim muson daripada di negeri lainnya. Curah hujan lebat dalam negeri tersebut terutama disebabkan oleh angin muson. Angin bersifat musiman. Hujan muson hanya terjadi selama musim panas di kala angin bertiup dari laut ke darat.

Musim panas ialah panas yang diberikan matahari sangat banyak. cuaca pun menjadi sangat hangat.

Musim gugur ialah panas yang diberikan matahari tidak sebanyak pada musim panas, tetapi lebih banyak daripada di musim dingin. Maka cuaca pun tidak terlalu panas dan tidak terlalu dingin.

Musim dingin ialah panas yang diterima dari matahari sangat sedikit sehingga cuaca pun sangat dingin.


4. HUJAN

Hujan, salju dan hujan batu es terutama disebabkan oleh air yang menjadi dingin. Salju terbentuk dalam atmosfer atas yang suhunya dibawah titik beku. Waktu jatuh lewat atmosfer salju mencair dan menjadi hujan. Pada musim dingin, salju jatuh tanpa menjadi cair dan masih berbentuk salju. Butir salju terdiri dari kristal es kecil-kecil. Bentuk kristal itu menakjubkan, tetapi semuanya ialah variasi bentuk segi enam.
Sewaktu udara naik lebih tinggi ke atmosfer, terbentuklah titik-titik air, dan terbentuklah awan. Ketika sampai pada ketinggian yang suhunya sekitar 400 C di bawah titik beku, awan itu membeku menjadi kristal es kecil-kecil. Udara sekelilingnya yang tidak begitu dingin membeku pada kristal tadi. Dengan demikian kristal bertambah besar dan menjadi butir-butir salju. Bila menjadi terlalu berat, salju itu turun. Bila melaui udara lebih hangat, salju itu mencair menjadi hujan. Pada musim dingin salju jatuh tanpa mencair.

Salju terdiri dari kristal es kecil-kecil. Bentuk tiap kristal es tergantung pada dua hal: suhu dan jumlah uap air yang terdapat di udara ketika kristal itu terbentuk. Semua kristal es berbentuk rupa-rupa, tetapi pada dasarnya adalah segi enam. Kadang kala kristal es berbentuk segi tiga, tetapi ini sebenarnya hasil kristal segi enam yang pecah dua.



5. SUHU


Panas atau hangatnya udara disebut suhu udara. Permukaan bumi dipanasi sinar matahari. Udara dihangatnya oleh bahang yang naik dari permukaan bumi yang hangat. Saat terpanas selama siang hari adalah terdapat sesudah tengah hari. Ketinggian matahari yang berubah-ubah pada waktu yang berlainan dalam setahun menyebabkan musim panas lebih hangat dari musim gugur, musim dingin ataupun musim semi. Semakin tinggi suatu tempat makin rendah suhunya.

Bumi memperoleh bahang dari matahari. Karena sebagian besar udara terdiri dari gas, maka cahaya matahari menembus atmosfer secara amat mudah. Tidak semua bahang matahari sampai di bumi. Sebagian dipantulkan kembali ke angkasa. Sebagian dis erap awan. Sebagian yang sampai di bumi membuatnya panas. Permukaan yang menjadi panas menghangatkan udara yang terdapat tepat di atasnya. Karena ringan, udara panas naik. Sewaktu udara panas naik, udara sejuk selanjutnya dipanasi oleh muka bumi yang hangat. Udara ini menjadi lebih ringan dan naik. Demikianlah timbulnya arus udara.
Kedudukan matahari di langit berpengaruh langsung pada suhu. Pada musim panas matahari tinggi di langit. Jumlah bahang yang sampai di permukaan bumi terpusat. Pada musim dingin matahari rendah di langit. Karena sinarnya miring terhadap permukaan bumi, bahang tidak begitu terpusat. Oleh karena itu musim panas lebih hangat daripada musim dingin.

Suhu paling rendah terjadi tepat sebelum fajar. Ini karena permukaan bumi menjadi dingin dengan cepat sesudah matahari tenggelam. Suhunya turun terus sejak matahari tenggelam sampai fajar berikutnya.