Senin, 17 April 2017

Tugas 2 IAD- Ruang Lingkup IPA



A.    Ruang Lingkup IPA

1.      Menjelaskan tentang alam semesta dan isinya (makrokosmos dan mikrokosmos)
Jawab : Alam semesta terdiri dari semua materi termasuk tenaga dan radiasi serta segala hal yang telah di ketahui dan baru dalam tahap percaya bahwa pasti ada di antariksa. Bumi, bulan, planet-planet dan matahari yang termasuk dalam tata surya hanyalah titik kecil diantara 200 milyar bintang penyususn galaksi bima sakti. Perhitungan sampai angka 200 milyar bintang ini merupakan perkiraan untuk sebuah galaksi (yakni galaksi bima sakti yang mempunyai garis tengah sekitar 100.000 tahun cahaya. Pengertian alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos. Mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat kecil, misalnya atom, elektron, sel, amuba, dan sebagainya. Sedangkan makrokosmos adalah benda-benda yang ukurannya sangat besar, misalnya bintang, planet, galaksi. Namun para ahli astronomi menggunakan istilah alam semesta dalam pengertian tentang ruang angkasa dan benda-benda langit yang ada didalamnya. Alam semesta atau universum dalam terminologi ilmu astronomi adalah ruang angkasa dengan segala zat dan energi yang ada didalamnya.
Konsep manusia mengenai apa yang dimaksud alam semesta telah berubah secara radikal sepanjang zaman. Pada mulanya, mereka meletakkan Bumi sebagai pusat alam semesta. Selanjutnya, mereka menemukan bahwa Bumi hanyalah sebuah planet, dan yakin bahwa mataharilah sebagai pusat. Kemudian mereka menyadari bahwa Matahari hanyalah sebuah bintang biasa, yang merupakan anggota dari sebuah gugusan bintang yang disebut galaksi dan meyakini bahwa galaksi inilah Alam Semesta. Setelah itu, mereka menemukan lagi bahwa galaksi ini hanyalah satu dari sedemikian banyak galaksi yang membentuk alam semesta. Kenyataan inilah yang kita yakini saat ini.
2.      Sebutkan dan jelaskan tentang teori terjadinya alam semesta
Jawab :
·         Teori keadaan tetap (Steady-state theory) Teori keadaan tetap didasari pada prinsip kosmologi sempurna. Teori ini menyatakan bahwa alam semesta ada tanpa awal dan tetap ada tanpa akhir. Hal tersebut didasari oleh kenyataan bahwa setiap galaksi memiliki jumlah yang tetap sama meski ada pada kurun waktu yang berbeda. Dalam teori ini tidak dikenal istilah penciptaan ataupun kiamat. Alam semesta ada dan akan tetap ada.Teori asal usul alam semesta ini sebetulnya merupakan teori yang paling jadul. Dan dikemukakan pada saat teknologi belum canggih seperti sekarang ini. Sekarang, teori keadaan tetap sudah tidak lagi dipercayai oleh kebanyakan orang kecuali mereka yang tidak beragama (atheis).
·         Teori dentuman besar (big-bang theory) Asal Usul Alam Semesta Hipotesis teori dentuman besar (Big-Bang) dikemukakan pertama kali oleh George Lematitre. Teori ini menyebutkan bahwa asal usul alam semesta dimulai dari sebuah primeval atom atau atom yang sangat padat. Suatu saat karena terlalu padat dan memiliki energi kalor yang tinggi, atom ini meledak hingga semua materinya terlempar ke seluruh penjuru ruang hampa yang ada di sekitarnya. Sejak ledakan itu, semua partikel ledakan atom tersebut (planet, asteroid, meteorid, dll.) berekspansi hingga ribuan juta tahun. Dari ekspansi tersebut timbulah dua gaya yang saling berlawanan yaitu gaya gravitasi dan gaya repulsi kosmis. Teori ini menyebutkan bahwa suatu waktu, ekspansi tersebut pasti akan berhenti. Berarti secara umum teori ini berlawanan dengan teori keadaan tetap karena mengenal penciptaan dan kiamat.
·         Teori Nebular Hipotesis teori nebular dikemukakan pertama kali oleh Laplace pada tahun 1796. Teori ini menyebutkan bahwa tata surya terbentuk dari kondensasi awan atau kabut gas yang sangat panas. Kondensasi itu membentuk bagian-bagian terpisah yang terus berputar. Pada bagian tengah kondensat, partikel memusat dan memampat sehingga terbentukklah matahari. Pada partikel yang berada di sisi juga berputar dan membentuk planet-planet dan sisa kondensat membentuk satelit, asteroid, meteor, dan lain sebagainya. 4. Teori Tidal atau Teori Pasang Surut Hipotesis teori nebular dikemukakan pertama kali oleh James Jeans dan Harold Jeffreys di tahun 1919. Teori ini menyebutkan bahwa planet merupakan hasil dari percikan bintang (matahari) yang disebut tidal. Planet-planet besar terjadi karena adanya percikan besar antara 2 bintang besar yang saling berdekatan. Peristiwa mendekatnya 2 bintang besar tentu sangat jarang sekali terjadi, oleh karena itu selama ini percikan matahari tidak mampu membentuk planet. 5. Teori Bintang Kembar Teori bintang kembar menyebutkan bahwa alam semesta terbentuk karena adanya dua matahari kembar. Salah satu matahari tersebut meledak karena terlalu padat dan panas. Ledakan tersebut membentuk planet-planet dan karena adanya gaya gravitasi, planet-planet tersebut beredar mengelilingi bintangnya. 6. Teori Creatio Continua Hipotesis teori creatio continua dikemukakan pertama kali Fred Hoyle, Bendi, dan Gold. Menurut teori ini semesta dari dahulu ada dan tetap ada. Secara prinsip, teori ceatio continua hampir mirip dengan teori keadaan tetap. Bedanya, pada teori ini disebutkan bahwa setiap saat ada partikel alam semesta (baik berbentuk planet, satelit, dan lain sebagainya) yang lenyap dan lahir.
3.      Menyebutkan dan menbedakan anggota sistem tata surya (bintang,matahari,planet,asteroid,komet,bulan dan meteor)
Jawab :
·         Bintang
Bintang adalah benda langit luar angkasa yang memiliki ukuran besar dan memancarkan cahaya sebagai sumber cahaya. Bintang yang terdekat dengan bumi adalah matahari. Matahari dikelilingi oleh planet-planet anggota tata surya seperti pelanet bumi, merkurius, venus, mars, jupiter, saturnus, uranus, neptunus dan jupiter.
·         Matahari
Matahari adalah pusat Tata Surya. Ukuran garis tengah Matahari adalah seratus kali lebih besar dari Bumi. Walaupun begitu, untuk ukuran jagat raya Matahari termasuk bintang yang kecil. Masih ada bintang yang besarnya seratus kali dari Matahari. Jarak Matahari ke Bumi sekitar 150 juta kilometer. Jarak Matahari ke Bumi disebut satu satuan astronomi (1 sa). Waktu yang dibutuhkan oleh sinar Matahari untuk sampai ke Bumi 8,33 menit.
Matahari terdiri atas bagian inti dan lapisan kulit. Bagian kulit Matahari terdiri atas lapisan fotosfera, khromosfera, dan korona. Fotosfera merupakan gas yang dipancarkan ke segala penjuru. Di atas fotosfera terdapat lapisan khromosfera. Korona berada pada bagian terluar Matahari, berupa lidah api yang menyala-nyala.
 
Seperti halnya bintang lainnya, Matahari mengeluarkan energi hasil reaksi nuklir yang sangat dahsyat. Pancaran energi hasil reaksi nuklir pada bagian inti menghasilkan panas sebesar 15.000.000°C. Bandingkan dengan suhu pada permukaannya yang hanya 6.000°C. Oleh karena itu di dalam Matahari tidak ada benda padat. Semuanya berupa gas.
·         Planet
Planet merupakan benda langit dalam Tata Surya yang bergerak mengelilingi Matahari pada lintasan (orbit) yang stabil. Sejak duduk di bangku sekolah dasar, kamu sudah diperkenalkan dengan sistem Tata Surya. Berapakah jumlah planet-planet di sistem Tata Surya? Ya, dahulu kita mengenal ada sembilan planet yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto. Tetapi saat ini yang diakui sebagai planet anggota Tata Surya hanya delapan, kecuali Pluto.
Dalam dunia ilmu pengetahuan, kebenaran bukanlah suatu hal yang mutlak. Yang dahulunya dianggap benar saat ini bisa dianggap salah. Hal itu terjadi seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan kemajuan teknologi. Demikian halnya yang terjadi dalam ilmu astronomi dunia. Sidang Umum Perkumpulan Astronomi Internasional (International Astronomical Union/IAU) ke-26 yang berlangsung di Praha, Republik Ceko, pada tanggal 25 Agustus 2006 telah memutuskan beberapa keputusan yang penting, di antaranya adalah resolusi 5A yang berisi mengenai definisi sebuah planet.
Suatu benda angkasa dapat disebut sebagai planet apabila memiliki syarat-syarat sebagai berikut.
1) Berada dalam suatu orbit yang mengelilingi matahari.
2) Mempunyai berat yang cukup untuk gravitasi dirinya dalam mengatasi tekanan rigid supaya ia menjadi satu ekuilibrium hidrostatik (bentuk hampir bulat).
3) Merupakan objek yang dominan dalam orbitnya sendiri
·         Asteroid
Asteroid merupakan planet berbatu yang kecil (diameter 1.700 km) dengan jumlah yang sangat banyak. Dalam Tata Surya terdapat beribu-ribu asteroid yang juga mengelilingi Matahari. Asteroid yang orbitnya melewati orbit bumi dinamakan asteroid Apollo. Selain itu, banyak di antara asteroid yang sudah diberi nama sesuai dengan nama penemunya.
 Sebagian besar kelompok asteroid dijumpai berada di antara orbit planet Mars dan Yupiter. Daerah ini dikenal sebagai Sabuk Utama (Main Belt). Selain asteroid yang mendiami daerah Sabuk Utama, ada pula kelompok asteroid dengan orbit yang berbeda, seperti kelompok Trojan dan kelompok asteroid AAA (Triple A Asteroids-Amor, Apollo, Aten).

·         Komet
Komet merupakan benda angkasa yang terlihat bercahaya dikarenakan adanya gesekan atom-atom di udara. Ukurannya dapat melebihi 10 mil dan mempunyai ekor yang panjangnya jutaan mil. Oleh karena itu, komet sering disebut juga bintang berekor. Ciri khas komet adalah ekornya yang sangat panjang. Panjangnya bisa mencapai 100 juta km. Inti komet disebut nukleus yang terdiri atas bongkahan es serta gas yang telah membeku. Diameter nukleus bisa mencapai 10 km. Ekor merupakan bagian dari komet, berasal dari coma yang menyelimuti inti komet. Diameter coma bisa mencapai 100.000 km.
 Salah satu komet yang terkenal adalah komet Halley. Komet ini ditemukan oleh Edmond Halley. Rata-rata periode munculnya orbit komet Halley terjadi setiap 76–79 tahun sekali. Komet Halley terakhir terlihat pada tahun 1986 dan diperkirakan akan tampak kembali pada tahun 2061. Inti atau pusat dari komet Halley sangatlah gelap dengan diameter kurang lebih 1.024 km. Selain komet Halley terdapat beberapa nama komet lainnya, seperti komet Hyakutake dan Hale-Bopp. 
Para ahli menyebutkan, pada 251 juta tahun lalu terjadi kepunahan yang sangat besar disebabkan komet atau asteroid telah menabrak Bumi. Kesimpulan itu diperoleh dari atom yang terjebak di dalam kerangka molekuler karbon. Tetapi belum diketahui di mana letak tempat tabrakan komet atau asteroid dengan Bumi tersebut. 
·         Bulan
Bulan adalah satelit alamiBumi satu-satunya[d][7] dan merupakan bulan terbesar kelima dalam Tata Surya. Bulan juga merupakan satelit alami terbesar di Tata Surya menurut ukuran planet yang diorbitnya,[e] dengan diameter 27%, kepadatan 60%, dan massa181 (1.23%) dari Bumi. Di antara satelit alami lainnya, Bulan adalah satelit terpadat kedua setelah Io, satelit Yupiter.Bulan berada pada rotasi sinkron dengan Bumi, yang selalu memperlihatkan sisi yang sama pada Bumi, dengan sisi dekat ditandai oleh mare vulkanik gelap yang terdapat di antara dataran tinggi kerak yang terang dan kawah tubrukan yang menonjol. Bulan adalah benda langit yang paling terang setelah Matahari. Meskipun Bulan tampak sangat putih dan terang, permukaan Bulan sebenarnya gelap, dengan tingkat kecerahan yang sedikit lebih tinggi dari aspal cair. Sejak zaman kuno, posisinya yang menonjol di langit dan fasenya yang teratur telah memengaruhi banyak budaya, termasuk bahasa, penanggalan, seni, dan mitologi. Pengaruh gravitasi Bulan menyebabkan terjadinya pasang surut di lautan dan pemanjangan waktu pada hari di Bumi. Jarak orbit Bulan dari Bumi saat ini adalah sekitar tiga puluh kali dari diameter Bumi, yang menyebabkan ukuran Bulan yang muncul di langit hampir sama besar dengan ukuran Matahari, sehingga memungkinkan Bulan untuk menutupi Matahari dan mengakibatkan terjadinya gerhana matahari total. Jarak linear Bulan dari Bumi saat ini meningkat dengan laju 3.82±0.07 cm per tahun, meskipun laju ini tidak konstan.Bulan diperkirakan terbentuk sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, tak lama setelah pembentukan Bumi. Meskipun terdapat sejumlah hipotesis mengenai asal usul Bulan, hipotesis yang paling diterima saat ini menjelaskan bahwa Bulan terbentuk dari serpihan-serpihan yang terlepas setelah sebuah benda langit seukuran Marsbertubrukan dengan Bumi.Bulan adalah satu-satunya benda langit selain Bumi yang telah didarati oleh manusia. Program LunaUni Soviet adalah wahana pertama yang mencapai Bulan dengan pesawat ruang angkasa nirawak pada tahun 1959; program ApolloNASAAmerika Serikat merupakan misi luar angkasa berawak satu-satunya yang telah mencapai Bulan hingga saat ini, dimulai dengan peluncuran misi berawak Apollo 8 yang mengorbit Bulan pada tahun 1968, dan diikuti oleh enam misi pendaratan berawak antara tahun 1969 dan 1972, yang pertama adalah Apollo 11. Misi ini kembali ke Bumi dengan membawa 380 kg batuan Bulan, yang digunakan untuk mengembangkan pemahaman geologi mengenai asal usul, pembentukan struktur dalam, dan sejarah geologi Bulan.Setelah misi Apollo 17 pada 1972, Bulan hanya disinggahi oleh pesawat ruang angkasa nirawak. Misi-misi tersebut pada umumnya merupakan misi orbit; sejak tahun 2004, Jepang, Tiongkok, India, Amerika Serikat, dan Badan Luar Angkasa Eropa telah meluncurkan wahana pengorbit Bulan, yang turut bersumbangsih terhadap penemuan es air di kawah kutub Bulan. Pasca Apollo, dua negara juga telah mengirimkan misi rover ke Bulan, yakni misi Lunokhod Soviet terakhir pada tahun 1973, dan misi berkelanjutan Chang'e 3 RRC, yang meluncurkan rover Yutu pada tanggal 14 Desember 2013.
·         Meteor
Meteor adalah benda langit yang masuk ke dalam wilayah atmosfer bumi yang mengakibatkan terjadinya gesekan permukaan metor dengan udara dalam kecepatan tinggi. Akibat adanya gesekan yang yang cepat tersebut menimbulkan pijaran api dan cahaya yang dari kejauhan kita melihatnya seperti bintang jatuh.
Perbedaan dari anggota sistem tata surya yang disebutkan diatas ialah :
  • Matahari adalah salah satu dari bintang hanya saja paling berbeda dari bintang yang lainnya dalam hal suhu, warna, ukuran, massa, dan komposisi gasnya. Selain itu, hanya matahari sebagai pusat dari tata surya kita.
  • Asteroid dapat dibedakan dengan komet melalui penampakannya, kalau komet memiliki ekor tetapi asteroid tidak memiliki ekor.
  • Meteor tidak memiliki orbit seperti komet, asteroid dan planet. 
  • Kedatangan komet ke bumi dapat diprediksi, tetapi kedatangan dari meteor tidak dapat diprediksi.
  • Bintang dapat memancarkan cahaya sendiri sedangkan planet memantulkan cahaya dari bintang seperti bulan.

4.      Menjelaskan bumi sebagai bagian dari system tata surya
Jawab:
Bentuk dan Ukuran Bumi
Pada zaman dahulu, manusia beranggapan bahwa bentuk bumi adalah datar dan luasnya tak terhinggga.Namun pada abad ke-6 SM, seorang pemikir Yunani bernama Pythagoras beranggapan bahwa bentuk bumi menyerupai bola.

Pada abad ke-4 SM, Aristoteles meyakini bahwa bentuk bumi itu bulat.
Keyakinanya itu timbul setelah menagmati bayangan yang menutupi permukaan bulan pada waktu terjadi gerhana bulan.
Bentuk bumi yang bulat menyebabkan benda-benda yang bergerak menjauhi seorang pengamat di permukaan bumi akan tampak seolah-olah tenggelam di balik ufuk. Bumi apabila dilihat dari angkasa luar akan tampak berwarna kebiru-biruan, sehingga disebut sebagai planet biru. Warna kebiru-biruan tersebut disebabkan oleh keadaan di bumi sendiri yaitu karena 70 % permukaan bumi berupa laut dan samudra.Selain itu, susunan dan ketebalanangkasanya juga menentukan ciri khas penampakannya.
Pada saat ini telah diketahui bahwa garis tengah bumi adalah 12.714 km dari kutub ke kutub dan 12.757 km di sepanjang garis khatulistiwa.
Gerak Rotasi Bumi
Gerak bumi yang berputar mengitari porosnya sendiri disebut gerak rotasi bumi.waktu yang diperlukan bumi untuk berotasi satu kali mengitari porosnya adalah 1 hari atau 24 jam (tepatnya 23 jam, 56 menit 4,09 detik). Arah rotasi bumi adalah “arah timur” yaitu dari barat ke timur.Gerak rotasi bumi yang arahnya ke timur mengakibatkan pada siang hari matahari seolah-olah bergerak dari timur ke barat, demikian juga dengan bulan dan bintang di malam hari.Gerak benda-benda langit disebut gerak harian langit atau sering disebut gerak semu harian. Bintang dalam gerak hariannya akan kembali pada tempat yang sama di bola langit setelah menempuh waktu yang sama dengan periode rotasi bumi.
Akibat rotasi bumi terhadap porosnya yaitu pergantian siang dan malam hari, gerak semu harian benda langit, pengembungan di khatulistiwa dan pemepatan di kedua kutub bumi, dan perbedaan waktu untuk tempat-tempat yang berbeda derajat bujurnya.
Revolusi Bumi
Satu kali bumi beredar mengelilingi matahari (berevolusi) diperlukan waktu 365,25 hari atau 1 tahun. Kecepatan rata-rata bumi dalam berevolusi adalah 30 km/s, sedangkan kecepatan berotasi adalah 464 m/s.
Revolusi bumi menyebabkan beberapa peristiwa yaitu pergantian musim di bumi sepanjang tahun; perbedaan lamanya waktu siang dan malam; terlihatnya rasi bintang yang berbeda setiap bulan, hal ini karena setiap bulan posisi bumi berbeda dengan bulan sebelumnya sehingga langit di atas kepala kita pun berbeda akibatnya bintang-bintang yang tampak jadi berbeda. Kumpulan bintang dengan pola-pola tertentu disebut rasi bintang; dan adanya gerak semu tahunan matahari.
Empat musim di bumi terjadi di daerah-daerah pada belahan bumi utara dan belahan bumi selatan, sedangkan di daerah khatulistiwa tidak ada pergantian musim.



5.      Menyebutkan dan menjelaskan lapisan-lapisan pada planet bumi dan fungsinya sebagai kehidupan manusia

Jawab:

BUMI
Bumi merupakan planet urutan ke-tiga dari sembilan planet yang mengelilingi matahari dan merupakan satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh mahluk hidup. Bumi terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yang lalu. Jarak bumi dengan matahari sekitar 150 juta km, dengan radius ± 6.370 km. Bumi memiliki 2 macam lapisan, yaitu lapisan internal (dalam) dan lapisan eksternal (luar).
1. Lapisan dalam merupakan lapisan pembentuk bumi.
2. Lapisan luar merupakan lapisan yang melindungi bumi dari meteor atau benda-benda luar angkasa lainnya
Lapisan Dalam Bumi:
1. Kerak bumi (crush)
Merupakan kulit bumi bagian luar (permukaan bumi). Tebal lapisan kerak bumi mencapai 70 km dan merupakan lapisan batuan yang terdiri dari batu-batuan basa dan masam. Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh mahluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100 oC. Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya hingga kedalaman 100 km dinamakan litosfer.
2. Selimut atau selubung (mantle)
 Merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan kerak bumi. Tebal selimut bumi mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat. Suhu di bagian bawah selimut bumi mencapai 3.000 oC.
3. Inti bumi (core)
 Terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logam besi (90%), nikel (8%), dan lain-lain yang terdapat pada kedalaman 2900 – 5200 km. Lapisan ini dibedakan menjadi lapisan inti luar dan lapisan inti dalam.
a. Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 oC.
b. Lapisan inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai 4.500 oC.
B. LAPISAN LUAR BUMI

 1. Atmosfer
Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet, termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Di bumi, atmosfer terdapat dari ketinggian 0 km di atas permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas permukaan bumi. Atmosfer tersusun atas beberapa lapisan, yang dinamai menurut fenomena yang terjadi di lapisan tersebut. Transisi antara lapisan yang satu dengan yang lain berlangsung bertahap. Studi tentang atmosfer mula-mula dilakukan untuk memecahkan masalah cuaca, fenomena pembiasan sinar matahari saat terbit dan tenggelam, serta kelap-kelipnya bintang. Atmosfer Bumi terdiri atas nitrogen (78.17%) dan oksigen (20.97%), dengan sedikit argon (0.9%), karbondioksida (variabel, tetapi sekitar 0.0357%), uap air, dan gas lainnya. Atmosfer melindungi kehidupan di bumi dengan menyerap radiasi sinar ultraviolet dari matahari dan mengurangi suhu ekstrem di antara siang dan malam. 75% dari atmosfer ada dalam 11 km dari permukaan planet.
2. Troposfer
Lapisan ini berada pada level yang terrendah, campuran gasnya paling ideal untuk menopang kehidupan di bumi. Dalam lapisan ini kehidupan terlindung dari sengatan radiasi yang dipancarkan oleh benda-benda langit lain. Dibandingkan dengan lapisan atmosfer yang lain, lapisan ini adalah yang paling tipis (kurang lebih 15 kilometer dari permukaan tanah). Ketinggian yang paling rendah adalah bagian yang paling hangat dari troposfer, karena permukaan bumi menyerap radiasi panas dari matahari dan menyalurkan panasnya ke udara. Biasanya, jika ketinggian bertambah, suhu udara akan berkurang secara tunak (steady), dari sekitar 17 sampai -52. Pada permukaan bumi yang tertentu, seperti daerah pegunungan dan dataran tinggi dapat menyebabkan anomali terhadap gradien suhu tersebut.
Lapisan ini dianggap sebagai bagian atmosfer yang paling penting, karena berhubungan langsung dengan permukaan bumi yang merupakan habitat dari berbagai jenis mahluk hidup termasuk manusia, serta sebagain besar iklim berlangsung pada lapisan troposfer. Susunan kimia udara troposfer terdiri dari 78,03% nitrogen, 20,99 oksigen, 0,93% argon, 0,03% asam arang, 0,0015% nenon, 0,00015% helium, 0,0001% kripton, 0,00005% hidrogen, serta 0,000005% xenon.
Di dalam troposfer terdapat tiga jenis awan yaitu:
1. Awan rendah (cumulus), yang tingginya antara 0 – 2 km
2. Awan pertengahan (alto cumulus lenticularis), tingginya antara 2 – 6 km
3. Awan tinggi (cirrus) yang tingginya antara 6 – 12 km.

Troposfer terbagi lagi ke dalam empat lapisan, yaitu :

1. Lapisan Udara Dasar
Tebal lapisan udara ini adalah 1 – 2 meter di atas permukaan bumi. Keadaan di dalam lapisan udara ini tergantung dari keadaan fisik muka bumi, dari jenis tanaman, ketinggian dari permukaan laut dan lainnya. Keadaan udara dalam lapisan inilah yang disebut sebagai iklim mikro, yang memperngaruhi kehidupan tanaman dan juga jasad hidup di dalam tanah.
2. Lapisan Udara Bawah
Lapisan udara ini dinamakan juga lapisan-batasan planiter (planetaire grenslag, planetary boundary layer). Tebal lapisan ini 1 – 2 km. Di sini berlangsung berbagai perubahan suhu udara dan juga menentukan iklim.
3. Lapisan Udara Adveksi (Gerakan Mendatar)
Lapisan ini disebut juga lapisan udara konveksi atau lapisan awan, yang tebalnya 2 – 8 km. Di dalam lapisan udara ini gerakan mendatar lebih besar daripada gerakan tegak. Hawa panas dan dingin yang beradu di sini mengakibatkan kondisi suhu yang berubah-ubah.
4. Lapisan Udara Tropopouse
Merupakan lapisan transisi antara lapisan troposfer dan stratosfer terletak antara 8 – 12 km di atas permukaan laut (dpl). Pada lapisan ini terdapat derajat panas yang paling rendah, yakni antara – 46 o C sampai – 80o C pada musim panas dan antara – 57 o C sampai – 83 o C pada musim dingin. Suhu yang sangat rendah pada tropopouse inilah yang menyebabkan uap air tidak dapat menembus ke lapisan atmosfer yang lebih tinggi, karena uap air segera mengalami kondensasi sebelum mancapai tropopouse dan kemudian jatuh kembali ke bumi dalam bentuk cair (hujan) dan padat (salju, hujan es).
3. Stratosfer
Perubahan secara bertahap dari troposfer ke stratosfer dimulai dari ketinggian sekitar 11 km. Suhu di lapisan stratosfer yang paling bawah relatif stabil dan sangat dingin yaitu – 70oF atau sekitar – 57oC. Pada lapisan ini angin yang sangat kencang terjadi dengan pola aliran yang tertentu.Disini juga tempat terbangnya pesawat. Awan tinggi jenis cirrus kadang-kadang terjadi di lapisan paling bawah, namun tidak ada pola cuaca yang signifikan yang terjadi pada lapisan ini. Dari bagian tengah stratosfer keatas, pola suhunya berubah menjadi semakin bertambah semakin naik, karena bertambahnya lapisan dengan konsentrasi ozon yang bertambah. Lapisan ozon ini menyerap radiasi sinar ultra ungu. Suhu pada lapisan ini bisa mencapai sekitar 18oC pada ketinggian sekitar 40 km. Lapisan stratopause memisahkan stratosfer dengan lapisan berikutnya.
 Lapisan stratosfer dibagi dalam tiga bagian yaitu:

a. Lapisan udara isoterm; terletak antara 12 – 35 km dpl, dengan suhu udara – 50o C sampai -55o C.
b. Lapisan udara panas; terletak antara 35 – 50 km dpl, dengan suhu – 50o C sampai + 50o C.
c. Lapisan udara campuran teratas; terletak antara 50 – 80 km dpl, dengan suhu antara +50o C sampai -70o C. karena pengaruh sinar ultraviolet, pada ketinggian 30 km oksigen diubah menjadi ozon, hingga kadarnya akan meningkat dari 5 menjadi 9 x 10-2 cc di dalam 1 m3.
4. Mesosfer
Kurang lebih 25 mil atau 40km diatas permukaan bumi terdapat lapisan transisi menuju lapisan mesosfer. Pada lapisan ini, suhu kembali turun ketika ketinggian bertambah, sampai menjadi sekitar – 143oC di dekat bagian atas dari lapisan ini, yaitu kurang lebih 81 km diatas permukaan bumi. Suhu serendah ini memungkinkan terjadi awan noctilucent, yang terbentuk dari kristal es. Daerah transisi antara lapisan mesosfer dan termosfer disebut mesopouse dengan suhu terendah – 110o C.
5. Termosfer
Transisi dari mesosfer ke termosfer dimulai pada ketinggian sekitar 81 km. Dinamai termosfer karena terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi pada lapisan ini yaitu sekitar 1982oC. Perubahan ini terjadi karena serapan radiasi sinar ultra ungu. Radiasi ini menyebabkan reaksi kimia sehingga membentuk lapisan bermuatan listrik yang dikenal dengan nama ionosfer, yang dapat memantulkan gelombang radio. Sebelum munculnya era satelit, lapisan ini berguna untuk membantu memancarkan gelombang radio jarak jauh. Molekul oksigen akan terpecah menjadi oksegen atomik di sini. Proses pemecahan molekul oksigen dan gas-gas atmosfer lainnya akan menghasilkan panas, yang akan menyebabkan meningkatnya suhu pada lapisan ini. Suhu pada lapisan ini akan meningkat dengan meningkaknya ketinggian.
 Ionosfer dibagi menjadi tiga lapisan lagi, yaitu:
a. Lapisan Udara E
Terletak antara 80 – 150 km dengan rata-rata 100 km dpl. Lapisan ini tempat terjadinya proses ionisasi tertinggi. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara KENNELY dan HEAVISIDE dan mempunyai sifat memantulkan gelombang radio. Suu udara di sini berkisar – 70o C sampai +50o C .
b. Lapisan udara F
Terletak antara 150 – 400 km. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara APPLETON.
c. Lapisan udara atom
Pada lapisan ini, benda-benda berada dalam lbentuk atom. Letaknya lapisan ini antara 400 – 800 km. Lapisan ini menerima panas langsung dari matahari, dan diduga suhunya mencapai 1200o C
Fenomena aurora yang dikenal juga dengan cahaya utara atau cahaya selatan terjadi di lapisan ini.
6. Eksosfer
Merupakan lapisan atmosfer yang paling tinggi. Pada lapisan ini, kandungan gas-gas atmosfer sangat rendah. Batas antara ekosfer (yang pada dasarnya juga adalah batas atmosfer) dengan angkasa luar tidak jelas. Daerah yang masih termasuk ekosfer adalah daerah yang masih dapat dipengaruhi daya gravitasi bumi. Garis imajiner yang membatasi ekosfer dengan angkasa luar disebut magnetopause. Adanya refleksi cahaya matahari yang dipantulkan oleh partikel debu meteoritik. Cahaya matahari yang dipantulkan tersebut juga disebut sebagai cahaya Zodiakal.

6.      Jelaskan teori tentang terjadinya bumi
Jawab:
1.Teori Kabut(Nebula)

Teori Kabut Nebula


Sejak jaman sebelum Masehi, para ahli telah memikirkan proses terjadinya Bumi. Salah satunya adalah teori kabut (nebula) yang dikemukakan oleh Immanuel Kant (1755) dan Piere De Laplace(1796).Mereka terkenal dengan Teori Kabut Kant-Laplace. Dalam teori ini dikemukakan bahwa di jagat raya terdapat gas yang kemudian berkumpul menjadi kabut (nebula).Gaya tarik-menarik antar gas ini membentuk kumpulan kabut yang sangat besar dan berputar semakin cepat. Dalam proses perputaran yang sangat cepat ini, materi kabut bagian khatulistiwa terlempar memisah dan memadat (karena pendinginan). Bagian yang terlempar inilah yang kemudian menjadi planet-planet dalam tata surya.Teori  nebula ini terdiri dari beberapa tahap,yaitu

  • Matahari dan planet-planet lainnya masih berbentuk gas, kabut yang begitu pekat dan besar.
  • Kabut tersebut berputar dan berpilin dengan kuat, dimana pemadatan terjadi di pusat lingkaran yang kemudian membentuk matahari. Pada saat yang bersamaan materi lainpun terbentuk menjadi massa yang lebih kecil dari matahari yang disebut sebagai planet, bergerak mengelilingi matahari.
  • Materi-materi tersebut tumbuh makin besar dan terus melakukan gerakan secara teratur mengelilingi matahari dalam satu orbit yang tetap dan membentuk Susunan Keluarga Matahari.


2.Teori Planetisimal

Teori Planetesimal


Pada awal abad ke-20, Forest Ray Moulton, seorang ahli astronomi Amerika bersama rekannya Thomas C.Chamberlain, seorang ahli geologi, mengemukakan teori Planetisimal Hypothesis, yang mengatakan matahari terdiri dari massa gas bermassa besar sekali, Pada suatu saat melintas bintang lain yang ukurannya hampir sama dengan matahari, bintang tersebut melintas begitu dekat sehingga hampir menjadi tabrakan. Karena dekatnya lintasan pengaruh gaya gravitasi antara dua bintang tersebut mengakibatkan tertariknya gas dan materi ringan pada bagian tepi.
Karena pengaruh gaya gravitasi tersebut sebagian materi terlempar meninggalkan permukaan matahari dan permukaan bintang. Materi-materi yang terlempar mulai menyusut dan membentuk gumpalan-gumpalan yang disebut planetisimal.Planetisimal- Planetisimal lalu menjadi dingin dan padat yang pada akhirnya membentuk planet-planet yang mengelilingi matahari.

3.Tori Pasang Surut Gas(Tidal)

Teori Pasang Surut Gas


Teori ini dikemukakan oleh James Jeans dan Harold Jeffreys pada tahun 1918, yakni bahwa sebuah bintang besar mendekati matahari dalam jarak pendek, sehingga menyebabkan terjadinya pasang surut pada tubuh matahari, saat matahari itu masih berada dalam keadaan gas.Terjadinya pasang surut air laut yang kita kenal di Bumi, ukuranya sangat kecil. Penyebabnya adalah kecilnya massa bulan dan jauhnya jarak bulan ke Bumi (60 kali radius orbit Bumi). Tetapi, jika sebuah bintang yang bermassa hampir sama besar dengan matahari mendekat, maka akan terbentuk semacam gunung-gunung gelombang raksasa pada tubuh matahari, yang disebabkan oleh gaya tarik bintang tadi. Gunung-gunung tersebut akanmencapai tinggi yang luar biasa dan membentuk semacam lidah pijar yang besar sekali, menjulur dari massa matahari dan merentang ke arah bintang besar itu.

Dalam lidah yang panas ini terjadi perapatan gas-gas dan akhirnya kolom-kolom ini akan pecah, lalu berpisah menjadi benda-benda tersendiri, yaitu planet-planet. Bintang besar yang menyebabkan penarikan pada bagian-bagian tubuh matahari tadi, melanjutkan perjalanan di jagat raya, sehingga lambat laun akan hilang pengaruhnya terhadap-planet yang berbentuk tadi. Planet-planet itu akan berputar mengelilingi matahari dan mengalami proses pendinginan. Proses pendinginan ini berjalan dengan lambat pada planet-planet besar, seperti Yupiter dan Saturnus, sedangkan pada planet-planet kecil seperti Bumi kita, pendinginan berjalan relatif lebih cepat.

4.Teori Bintang Kembar

Teori Bintang Kembar

Teori ini dikemukakan oleh seorang ahli Astronomi R.A Lyttleton.Menurut teori ini, galaksi berasal dari kombinasi bintang kembar.Salah satu bintang meledak sehingga banyak material yang terlempar. Karena bintang yang tidak meledak mempunyai gaya gravitasi yang masih kuat, maka sebaran pecahan ledakan bintang tersebut mengelilingi bintang yang tidak meledak itu. Bintang yang tidak meledak itu sekarang disebut dengan matahari, sedangkan pecahan bintang yang lain adalah planet-planet yang mengelilinginya.

5.Teori Big Bang
Teori Big Bang

Berdasarkan Theory Big Bang, proses terbentuknya bumi berawal dari puluhan milyar tahun yang lalu. Pada awalnya terdapat gumpalan kabut raksasa yang berputar pada porosnya.Putaran tersebut memungkinkan bagian-bagian kecil dan ringan terlempar ke luar dan bagian besar berkumpul di pusat, membentuk cakram raksasa.Suatu saat, gumpalan kabut raksasa itu meledak dengan dahsyat di luar angkasa yang kemudian membentuk galaksi dan nebula-nebula. Selama jangka waktu lebih kurang 4,6 milyar tahun, nebula-nebula tersebut membeku dan membentuk suatu galaksi yang disebut dengan nama Galaksi Bima Sakti, kemudian membentuk sistem tata surya. Sementara itu, bagian ringan yang terlempar ke luar tadi mengalami kondensasi sehingga membentuk gumpalan-gumpalan yang mendingin dan memadat.Kemudian, gumpalan-gumpalan itu membentuk planet-planet, termasuk planet bumi.

  • Dalam perkembangannya, planet bumi terus mengalami proses secara bertahap hingga terbentuk seperti sekarang ini. Ada tiga tahap dalam proses pembentukan bumi, yaitu:
  • Awalnya, bumi masih merupakan planet homogen dan belum mengalami perlapisan atau perbedaan unsur.
  • Pembentukan perlapisan struktur bumi yang diawali dengan terjadinya diferensiasi. Material besi yang berat jenisnya lebih besar akan tenggelam, sedangkan yang berat jenisnya lebih ringan akan bergerak ke permukaan.
  • Bumi terbagi menjadi lima lapisan, yaitu inti dalam, inti luar, mantel dalam, mantel luar, dan kerak bumi.


Bukti penting lain bagi Big Bang adalah jumlah hidrogen dan helium di ruang angkasa. Dalam berbagai penelitian, diketahui bahwa konsentrasi hidrogen-helium di alam semesta bersesuaian dengan perhitungan teoritis konsentrasi hidrogen-helium sisa peninggalan peristiwa Big Bang. Jika alam semesta tak memiliki permulaan dan jika ia telah ada sejak dulu kala, maka unsur hidrogen ini seharusnya telah habis sama sekali dan berubah menjadi helium.
Segala bukti meyakinkan ini menyebabkan teori Big Bang diterima oleh masyarakat ilmiah.Model Big Bang adalah titik terakhir yang dicapai ilmu pengetahuan tentang asal muasal alam semesta. Begitulah, alam semesta ini telah diciptakan oleh Allah Yang Maha Perkasa dengan sempurna tanpa cacat .































B.     Kehidupan di Bumi

1.      Asal Mula Kehidupan di Bumi
Awal mulanya dunia ini hanya sebatas planet yang kosong dan lama kelamaan dunia ini penuh dengan makhluk – makhluk yang menempati bumi ini dan mulailah terjadi kehidupan di dunia ini.Sejarah kehidupan dibumi dapat diungkap melalui fosil.Fosil telah menjadi bukti yang paling kuat untuk menjelaskan tentang kejadian makroevolusi.Makroevolusi merupakan perubahan dalam skala besar diatas tingkatan spesies yang berlangsung dalam jangka waktu yang sangat lama.Kebanyakan fosil ditemukan tertanam dalam batuan sediment.Melalui prose alami yang panjang, sediment-sedimen dapat tersusun secara berlapis-lapis membentuk strata (tingkatan).Setiap lapisan strata, disebut catatan fosil berguna bagi ilmuwan untuk menjelaskan sejarah kehidupan dibumi. Studi kasus yang mempelajari catatan fosil disebut paleontologyDibawah ini adalah beberapa teori asal mula kehidupan dibumi.
Bumi kita dahulu terbentuk dalam keadaan hangat dan pijar yang secara perlahan – lahan bumi mengadakan kondensasi atau lebih dingin sehingga pada suatu saat terbentuklah kerak atau kulit bumi.Bagian yang berbentuk cair membentuk samudera atau hidrosfer, sedangkan bagian yang berbentuk gas disebut atmosfer dan yang berbentuk padat disebut litosfer.
       Lapisan bumi yang dihuni oleh berbagai makhluk hidup melangsungkan kehidupannya disebut biosfer.Dalam kehidupan makhluk hidup tersebut, terbentuk suatu sistem hubungan antara makhluk hidup dengan materi dan energi yang mengelilinginya.
Ciri – ciri sebuah benda hidup atau makhluk hidup ialah :
1.  Melakukan pertukaran zat atau metabolisme, yakni adanya zat yang masuk dan keluar.
2.  Tumbuh atau bertambah besar karena pertambahan dari dalam dan bergerak.
3.  Melakukan reproduksi atau berkembangbiak.
4.  Memiliki irabilitas atau kepekaan terhadap rangsangan dan memberikan reaksi terhadap rangsangan itu.
5.  Memiliki kemampuan mengadakan adaptasi terhadap lingkungan.
Secara perlahan-lahan bumi mengadakan kondensasi atau menjadi lebih dingin sehingga pada suatu saat terbentuklah kerak atau kulit bumi.Yang berbentuk cair membentuk samudra atau hidrosfer, yang berbentuk gas disebut atmosfer dan yang berbentuk padat disebut litosfer.Pada saat ini kulit bumi tersebut dihuni oleh berbagai jenis makhluk hidup yang beraneka ragam.Lapisan bumi yang dihuni oleh berbagai makhluk hidup itu kita sebut biosfer. 
Banyak terdapat teori maupun paham-paham yang dikemukakan oleh para ilmuan mengenai teori awal mula kehidupan di dunia.Namun semuanya belum dapat memberikan jawaban yang pasti.Sebenarnya sudah sejak zaman Yunani Kuno manusia berusaha memberikan jawaban terhadap awal mula kehidupan di muka bumi ini.Namun, jawaban itu umumnya hanya berupa dongeng atau mitos belaka.Berikut ini dikemukakan beberapa teori-teori awal mula makhluk hidup di dunia, sebagai bahan kajian kita untuk mengenal lebih jauh sejarah awal mula kehidupan di dunia.
Usia Bumi kurang lebih adalah 3000 juta tahun , namun hadirnya kehidupan diatas bumi barulah sekitar 2000 tahun, dan berwal dari mahluk yang sangat sederhana.
Hal itu diketahui berdasarkan penelitian dan analisis dengan menggunakan metode perbandingan zat radioaktif dengan zat hasil seluruhnya.Dengan metode itu pula diperkirakan bahwa bumi telah membentuk batuan sejak 5 ribu juta tahun yang lalu. Dari berbagai penelitian terdapat batuan yang berumur 3,5 juta tahun yang telah menunjukan tanda – tanda kehidupan atau fosil.
 Kita mengenal beberapa hipotesis tentang asal mula kehidupan. Perlu diketahui bahwa hipotesis yang dikemukakan para ahli tidak terlepas dari cara penalaran seseorang dari zaman ke zaman, oleh karena itu ada beberapa hipotesis yang agak kurang tepat kedengarannya. Namun sebaliknya, ada beberapa hipotesis yang benar bila ditinjau dari segi logika.
a)      Macam-macam teori tentang asal usul bumi serta pencetus teori tersebut
1.      Teori Cosmozoa
Teori ini mengatakan bahwa makhluk hidup datang di bumi dari bagian lain alam semesta ini. Asumsyang mendasari teori ini adalah benda hidup itu ada atau telah ada di suatu tempat dalam alam semesta ini, hidup itu dapat dipertahankan selama perjalanan antar benda angkasa ke bumi.
2.      Teori Pfsuger
Teori ini mengatakan bahwa bumi berasal dari suatu materi yang sangat panas sekali, kemudian dari bahan itu mengandung karbon dan nitrogen berbentuk senyawa yanggdimana senyawa tersebutdapat terjadi pada suhu yang sangat tinggi dan selanjutnya berbentuk protein sebagai pembentuk protoplasma yang akan menjadi makhluk hidup.
3.      Teori Moore
Makhluk hidup dapat mun!ul dari kondisi yang pokok dari bahan norganik padasaat bumi mengalami pendinginan melalui suatu proses yang kompleks dalam larutan yang labil. Bila keadaan kompleks itu tercapai akan muncullah makhluk hidup.
4.      Teori Allen
Pada saat keadaan 'isik bumi ini seperti keadaan sekarang, beberapa reaksi terjadi,yaitu reaksi yang datang dari sinar matahari diserap oleh $at besi yang lembab dan menimbulkan pengaturanatom dan materi-materi. interaksi antara nitrogen, karbon, hidrogen, oksigen, dan sul'ur dalam genangan air dimuka bumi akan membentuk sat-sat yang akhirnya membentuk protoplasma benda hidup.
5.      Teori Transedental atau Penciptaan
Bahwa makhluk hidup itu dciptakan ole Yang Maha Kuasa di luar jangkauan sains.
b)      Teori Abiogenesis dan Teori Biogenesis
1.      Abiogenesis
Menurut teori abiogenesis, makhluk hidup berasal dari benda tidak hidup atau dengan kata lain makhluk hidup ada dengan sendirinya. Oleh karena makhluk itu ada dengan sendirinya maka teori ini dikenal juga dengan teori Generatio Spontanea.  Generatio spontanea berarti penciptaan yang terjadi secara spontan. Artinya bahwa kehidupan berasal dari benda tak hidup yang terjadi secara spontan. Aristoteles merupakan salah satu pelopor teori ini, teori ini diajukan oleh Aristoteles pada tahun 384–322 SM. Aristoteles menyatakan bahwa kehidupan berasal dari benda tak hidup yang terjadi secara spontan. Teori ini dikemukakan oleh Aristoteles berdasarkan pengamatan adanya larva lalat yang muncul secara tiba-tiba pada daging yang busuk. Aristoteles berkesimpulan bahwa larva lalat tersebut berasal dari daging yang busuk.
Pendukung lain teori Abiogenesis adalah Nedham, seorang ilmuwan dari Inggris. Pada tahun 1713-1781 John Needham melakukan percobaan dengan mengisi beberapa labu tertutup dengan kaldu daging, kemudian dipanaskan tetapi tidak sampai mendidih. Selanjutnya labu tersebut ditutup dan disimpan pada suhu kamar. Setelah beberapa hari, ternyata semua labu menjadi keruh yang menunjukkan bahwa di dalam labu sudah berisi mikrobia. Berdasarkan hasil percobaannya, Needham
menyimpulkan bahwa mikrobia yang menyebabkan kekeruhan dalam labu berasal dari kaldu daging yang disiapkan. Berdasarkan percoban tersebut, dapat disimpulkan bahwa kehidupan berasal dari benda mati.
Jadi, menurut paham generation spontanea, semua kehidupan berasal dari benda tak hidup secara spontan, seperti:
a. ikan dan katak berasal dari lumpur
b. cacing berasal dari tanah
c. belatung terbentuk dari daging yang membusuk
d. tikus berasal dari sekam dan kain kotor.
 Akhir tahun 1600, banyak orang percaya mengenai teori generatio spontanea pada hewan. Bahkan seorang doktor saat itu, Jan Baptist Van Helmont, membuat resep untuk membuat tikus, yaitu dengan melempar biji-bijian dan kain lusuh ke sudut ruangan. (Sumber: Heath Biology, 1985). Setelah ditemukan mikroskop, Antonie van Leeuwenhoek melihat adanya mikroorganisme (animalculus) di dalam air rendaman jerami. Temuan ini seolah-olah menguatkan teori Abiogenesis. Para pendukung teori Abiogenesis menyatakan bahwa mikroorganisme itu berasal dari jerami yang membusuk. Akan tetapi, Leeuwenhoek menolak pernyataan itu dengan mengemukakan bahwa mikroorganisme itu berasal dari udara. Para penganut abiogenesis tersebut di atas dalam menarik
kesimpulan sebenarnya terdapat kelemahan, yaitu belum mampu melihat benda yang sangat kecil (bakteri, kista, ataupun telur cacing) yang terbawa dalam materi percobaan yang digunakan. Hal ini karena pada zaman Aristoteles belum ditemukan mikroskop. Walaupun ada kelemahan pada percobaan, tetapi cara berpikir dalam mencari jawaban mengenai asal usul kehidupan di bumi ini sudah mengacu pada pola metode ilmiah. Tidak semua orang puas dengan teori yang dikemukakan
oleh para penganut paham abiogenesis. Oleh karena itu, ada orang yang mulai menyelidiki asal-usul makhluk hidup melalui berbagai percobaan. Walaupun bertahan beratus-ratus tahun, teori Abiogenesis akhirnya goyah dengan adanya penelitian tokoh-tokoh yang tidak puas dengan paham Abiogenesis. Tokoh-tokoh ini antara lain: Francesco Redi (Italia, 1626 - 1697), Lazzaro Spallanzani (Italia, 1729 - 1799), dan Louis Pasteur (Perancis, 1822 - 1895)
2.      Biogenesis
Teori Biogenesis menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup. Tokoh pendukung teori ini antara lain Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani, dan Louis Pasteur. Francesco Redi merupakan orang pertama yang melakukan penelitian untuk membantah teori Abiogenesis.
a. Percobaan Francesco Redi Francesco Redi melakukan penelitian menggunakan 8 tabung yang dibagi menjadi 2 bagian. Empat tabung masing-masing diisi dengan daging ular, ikan, roti dicampur susu, dan daging. Keempat tabung dibiarkan terbuka. Empat tabung yang lain diperlakukan sama dengan 4 tabung pertama, tetapi tabung ditutup rapat. Setelah beberapa hari pada tabung yang terbuka terdapat larva yang akan menjadi lalat. Berdasarkan hasil percobaannya, Redi menyimpulkan bahwa ulat bukan berasal dari daging, tetapi berasal dari telur lalat yang terdapat dalam daging dan menetas menjadi larva. Penelitian ini ditentang oleh penganut teori Abiogenesis karena pada tabung yang tertutup rapat, udara dan zat hidup tidak dapat masuk sehingga tidak memungkinkan untuk adanya suatu kehidupan. Bantahan itu mendapat tanggapan dari Redi. Redi melakukan percobaan yang sama, namun tutup diganti dengan kain kasa sehingga udara dapat masuk dan ternyata dalam daging tidak terdapat larva.
b. Percobaan Lazzaro Spallanzani   Lazzaro Spallanzani pada tahun 1765 melakukan percobaan untuk menyanggah kesimpulan yang
dikemukakan oleh Nedham. Lazzaro Spallanzani melakukan percobaan dengan memanaskan 2 tabung kaldu sehingga semua organisme yang ada di dalam kaldu terbunuh. Setelah didinginkan kaldu tersebut dibagi menjadi 2, satu tabung dibiarkan terbuka dan satu tabung yang lain ditutup. Ternyata pada tabung yang terbuka terdapat organisme, sedangkan pada tabung yang tertutup tidak terdapat organisme.
    Percobaan Spallanzani ini pada prinsipnya sama dengan percobaan Redi, tetapi bahan yang digunakan adalah air kaldu.
Labu 1 : diisi 70 cc air kaldu, kemudian dipanaskan 15ยบ C dan dibiarkan terbuka.
Labu 2 : diisi 70 cc air kaldu, kemudian ditutup rapat dengan sumbat gabus, lalu dipanaskan dan pada daerah pertemuan gabus dengan mulut labu dapat diolesi lilin agar lebih rapat.
Kedua labu itu ditempatkan di tempat terbuka dan didinginkan. Setelah beberapa hari kemudian, hasil percobaan menunjukkan bahwa:
Labu 1 : terjadi perubahan, air kaldu menjadi keruh dan berbau tidak enak, serta banyak mengandung mikroba.
Labu 2 : tidak ada perubahan sama sekali, air tetap jernih dan tanpa mikroba. Tetapi, bila dibiarkan terbuka lebih lama terdapat banyak mikroba.
    Dengan mikroskop tampak bahwa pada kaldu yang berasal dari labu 1 dan labu 2 terdapat mikroorganisme. Spallanzani menyimpulkan bahwa timbulnya kehidupan hanya mungkin jika telah ada kehidupan sebelumnya. Jadi, mikroorganisme tersebut telah ada dan tersebar di udara. Pendukung abiogenesis menyatakan keberatan terhadap hasil eksperimen Spallanzani, sebab udara diperlukan untuk berlakunya generation spontanea. Sedangkan, paham biogenesis beranggapan bahwa udara itu merupakan sumber kontaminasi.
c. Percobaan Louis Pasteur
 Orang yang memperkuat teori Biogenesis dan menumbangkan teori Abiogenesis hingga tak tersanggahkan lagi  adalah Louis Pasteur (1822 - 1895) seorang ahli biokimia berkebangsaan Perancis. Pasteur melakukan percobaan penyempurnaan dari percobaan yang dilakukan Spallanzani. Louis Pasteur melakukan percobaan menggunakan labu leher angsa. Pertama-tama kaldu direbus hingga mendidih, kemudian didiamkan. Setelah beberapa hari, air kaldu tetap jernih dan tidak mengandung mikroorganisme. Adanya leher angsa memungkinkan udara dapat masuk ke dalam tabung, tetapi mikroorganisme udara akan terhambat masuk karena adanya uap air pada pipa leher. Namun, apabila tabung dimiringkan hingga air kaldu sampai ke permukaan pipa, air kaldu tersebut akan terkontaminasi oleh mikroorganisme udara. Akibatnya setelah beberapa waktu, air kaldu akan keruh karena terdapat mikroorganisme. Kesimpulan percobaan Pasteur adalah mikroorganisme
yang ada pada air kaldu bukan berasal dari cairan (benda tak hidup), melainkan dari mikroorganisme yang terdapat di udara. Mikroorganisme yang ada di udara masuk ke dalam labu bersama-sama dengan debu.
Dalam buku versi lain percobaan Louis Pasteur adalah sebagai berikut:
\
Percobaan Louis Pasteur hasilnya,
a. air kaldu yang terdapat di dalam labu yang tidak berbentuk leher angsa, mengandung mikroorganisme.
b. Adapun labu yang berbentuk leher angsa dan berhubungan dengan udara luar, tidak terdapat mikroorganisme.
    Berdasarkan hasil percobaan para ilmuwan tersebut maka muncullah teori baru yaitu teori Biogenesis yang menyatakan bahwa:
a. setiap makhluk hidup berasal dari telur = omne vivum ex ovo
b. setiap telur berasal dari makhluk hidup = omne ovum ex vivo
c. setiap makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya = omne vivum ex vivo
    Perhatikan ikhtisar percobaan yang dilakukan oleh Nedham, L. Spallanzani, dan L. Pasteur dalam Tabel berikut.

C.    EVOLUSI

1.      Menjelaskan teori evolusi yang terjadi pada mahluk hidup
Jawab: Evolusi (dalam kajian biologi) berarti perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya. Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama: variasi, reproduksi, dan seleksi. Sifat-sifat yang menjadi dasar evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan kepada keturunan suatu makhluk hidup dan menjadi bervariasi dalam suatu populasi. Ketika organisme bereproduksi, keturunannya akan mempunyai sifat-sifat yang baru. Sifat baru dapat diperoleh dari perubahan gen akibat mutasi ataupun transfer gen antar populasi dan antar spesies. Pada spesies yang bereproduksi secara seksual, kombinasi gen yang baru juga dihasilkan oleh rekombinasi genetika, yang dapat meningkatkan variasi antara organisme. Evolusi terjadi ketika perbedaan-perbedaan terwariskan ini menjadi lebih umum atau langka dalam suatu populasi.
Evolusi didorong oleh dua mekanisme utama, yaitu seleksi alam dan hanyutan genetik. Seleksi alam merupakan sebuah proses yang menyebabkan sifat terwaris yang berguna untuk keberlangsungan hidup dan reproduksi organisme menjadi lebih umum dalam suatu populasi - dan sebaliknya, sifat yang merugikan menjadi lebih berkurang. Hal ini terjadi karena individu dengan sifat-sifat yang menguntungkan lebih berpeluang besar bereproduksi, sehingga lebih banyak individu pada generasi selanjutnya yang mewarisi sifat-sifat yang menguntungkan ini. Setelah beberapa generasi, adaptasi terjadi melalui kombinasi perubahan kecil sifat yang terjadi secara terus menerus dan acak ini dengan seleksi alam. Sementara itu, hanyutan genetik (Bahasa Inggris: Genetic Drift) merupakan sebuah proses bebas yang menghasilkan perubahan acak pada frekuensi sifat suatu populasi. Hanyutan genetik dihasilkan oleh probabilitas apakah suatu sifat akan diwariskan ketika suatu individu bertahan hidup dan bereproduksi.

2.      Membedakan perubahan mahluk hidup yang di sebabkan adanya adaptasi dan seleksi alam
Jawab: Seleksi alam yang dimaksud dalam teori evolusi adalah teori bahwa makhluk hidup yang tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya lama kelamaan akan punah. Yang tertinggal hanyalah mereka yang mampu beradaptasi dengan lingkungannya. Dan sesama makhluk hidup akan saling bersaing untuk mempertahankan hidupnya.
Contoh seleksi alam misalnya yang terjadi pada ngengat Biston betularia. Ngengat Biston betularia putih sebelum terjadinya revolusi industri jumlahnya lebih banyak daripada ngengat Biston betularia hitam. Namun setelah terjadinya revolusi industri, jumlah ngengat Biston betularia putih lebih sedikit daripada ngengat biston betularia hitam. Ini terjadi karena ketidakmampuan ngengat Biston betularia putih untuk beradaptasi dengan lingkungan yang baru. Pada saat sebelum terjadinya revolusi di Inggris, udara di Inggris masih bebas dari asap industri, sehingga populasi ngengat Biston betularia hitam menurun karena tidak dapat beradaptsi dengan lingkungannya. namun setelah revolusi industri, udara di Inggris menjadi gelap oleh asap dan debu industri, sehingga populasi ngengat Biston betularia putih menurun karena tidak dapat beradaptasi dengan lingkungan, akibatnya mudah ditangkap oleh pemangsanya.
Evolusi (dalam kajian biologi) berarti perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya. Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama: variasi, reproduksi, dan seleksi. Sifat-sifat yang menjadi dasar evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan kepada keturunan suatu makhluk hidup dan menjadi bervariasi dalam suatu populasi. Ketika organisme bereproduksi, keturunannya akan mempunyai sifat-sifat yang baru. Sifat baru dapat diperoleh dari perubahan gen akibat mutasi ataupun transfer gen antar populasi dan antar spesies. Pada spesies yang bereproduksi secara seksual, kombinasi gen yang baru juga dihasilkan oleh rekombinasi genetika, yang dapat meningkatkan variasi antara organisme. Evolusi terjadi ketika perbedaan-perbedaan terwariskan ini menjadi lebih umum atau langka dalam suatu populasi.
Evolusi didorong oleh dua mekanisme utama, yaitu seleksi alam dan hanyutan genetik. Seleksi alam merupakan sebuah proses yang menyebabkan sifat terwaris yang berguna untuk keberlangsungan hidup dan reproduksi organisme menjadi lebih umum dalam suatu populasi – dan sebaliknya, sifat yang merugikan menjadi lebih berkurang. Hal ini terjadi karena individu dengan sifat-sifat yang menguntungkan lebih berpeluang besar bereproduksi, sehingga lebih banyak individu pada generasi selanjutnya yang mewarisi sifat-sifat yang menguntungkan ini. Setelah beberapa generasi, adaptasi terjadi melalui kombinasi perubahan kecil sifat yang terjadi secara terus menerus dan acak ini dengan seleksi alam. Sementara itu, hanyutan genetik (Bahasa Inggris: Genetic Drift) merupakan sebuah proses bebas yang menghasilkan perubahan acak pada frekuensi sifat suatu populasi. Hanyutan genetik dihasilkan oleh probabilitas apakah suatu sifat akan diwariskan ketika suatu individu bertahan hidup dan bereproduksi.
Walaupun perubahan yang dihasilkan oleh hanyutan dan seleksi alam kecil, perubahan ini akan berakumulasi dan menyebabkan perubahan yang substansial pada organisme. Proses ini mencapai puncaknya dengan menghasilkan spesies yang baru. Dan sebenarnya, kemiripan antara organisme yang satu dengan organisme yang lain mensugestikan bahwa semua spesies yang kita kenal berasal dari nenek moyang yang sama melalui proses divergen yang terjadi secara perlahan ini.

3.       Menyebutkan contoh mahluk hidup(binatang) yang mengalami seleksi alam, adaptasi, dan evolusi
Jawab:
Contoh seleksi alam misalnya yang terjadi pada ngengat Biston betularia. Ngengat Biston betularia putih sebelum terjadinya revolusi industri jumlahnya lebih banyak daripada ngengat Biston betularia hitam. Namun setelah terjadinya revolusi industri, jumlah ngengat Biston betularia putih lebih sedikit daripada ngengat biston betularia hitam. Ini terjadi karena ketidakmampuan ngengat Biston betularia putih untuk beradaptasi dengan lingkungan yang baru. Pada saat sebelum terjadinya revolusi di Inggris, udara di Inggris masih bebas dari asap industri, sehingga populasi ngengat Biston betularia hitam menurun karena tidak dapat beradaptsi dengan lingkungannya. namun setelah revolusi industri, udara di Inggris menjadi gelap oleh asap dan debu industri, sehingga populasi ngengat Biston betularia putih menurun karena tidak dapat beradaptasi dengan lingkungan, akibatnya mudah ditangkap oleh pemangsanya.
Burung mempunyai bentuk paruh yang berbeda-beda sesuai dengan fungsinya untuk menangkap dan memakan mangsanya. Misalnya burung elang mempunyai paruh kuat dengan rahang atas berujung tajam, melengkung yang efektif untuk merobek-robek mangsanya, selain itu ia juga mempunyai cakar yang kuat dan tajam untuk menerkam dan mencengkram mangsanya. Burung perenang seperti bebek mempunyai paruh yang panjang dan lebar yang efektif untuk mencari makanan berupa hewan-hewan kecil di dalam air dan mempunyai kaki yang berselaput renang, sehingga hewan tersebut dapat berenang dengan baik. Burung pelatuk mempunyai paruh kecil dan kuat yang efektif untuk mematuk-matuk pohon dan menangkap serangga kecil, serta mempunyai bentuk cakar kecil dan kuat yang berfungsi untuk mencengkram di pohon. Burung pemakan biji mempunyai paruh yang kuat yang berguna untuk memecahkan biji-bijian, sedangkan burung bangau berparuh panjang dan runcing yang berguna mematuk ikan kecil dan katak di perairan dangkal, di samping mempunyai bentuk kaki yang panjang, cocok untuk mencari makan di rawa-rawa.
Contoh selanjutanya adalah jerapah yang teori evolusinya dijelaskan oleh Jean Babtiste de Lamark. Lamarck mengambil contoh mengenai panjang leher jerapah. Menurutnya nenek moyang jerapah dahulu berleher pendek. Pada suatu ketika terjadilah bencana kekeringan sedemikian rupa sehingga jerapah hanya dapat memperoleh makanan dengan mengambil daun-daun yang ada di pepohonan. Karena sering mengambil daun-daun dipohon untuk dimakan, akibatnya leher jerapah tertarik, makin lama makin panjang. Akhirnya sifat perolehan yang baru yaitu leher panjang diwariskan pada generasi-generasi berikutnya sehingga jerapah sekarang berleher panjang.