BIOLOGI SEL

SEJARAH PENEMUAN SEL

1. Aristoteles (384 SM-322 SM)

Aristoteles lahir di Stagira, kota di wilayah Chalcidice, Thracia, Yunani pada tahun 384

SM. Ayahnya adalah tabib pribadi Raja Amyntas dari Makedonia. Pada usia 17 tahun,

Aristoteles menjadi murid Plato. Belakangan ia meningkat menjadi guru di Akademi Plato di

Athena selama 20 tahun. Aristoteles meninggalkan akademi tersebut setelah Plato meninggal,

dan menjadi guru bagi Alexander Agung dari Makedonia. Saat Alexander berkuasa di tahun 336

SM, ia kembali ke Athena. Dengan dukungan dan bantuan dari Alexander, ia kemudian

mendirikan akademinya sendiri yang diberi nama Lyceum, yang dipimpinnya sampai tahun 323

SM. Perubahan politik seiring jatuhnya Alexander Agung menjadikan dirinya harus kembali

kabur dari Athena guna menghindari nasib naas sebagaimana dulu dialami Socrates. Aristoteles

meninggal tak lama setelah pengungsian tersebut. Aristoteles sangat menekankan empirisme

untuk menekankan pengetahuan.

Dalam terminologi Aristoteles, "filosofi alam" adalah cabang filosofi yang meneliti

fenomena alam, dan mencakupi bidang yang kini disebut sebagai fisika, biologi, dan ilmu

pengetahuan alam lainnya. Aristoteles melakukan penelitian sejarah alam di pulau Lesbos. Hasil

penelitiannya, termasuk Sejarah Hewan, Generasi Hewan, dan Bagian Hewan, berisi beberapa

observasi dan interpretasi, dan juga terdapat mitos dan kesalahan. Bagian yang penting adalah

Gambar 1: Aristoteles

mengenai kehidupan laut. Ia memisahkan mamalia laut dari ikan, dan mengetahui bahwa hiu

dan pari adalah bagian dari grup yang ia sebut Selachē (selachians). Di bidang ilmu alam, ia

merupakan orang pertama yang mengumpulkan dan mengklasifikasikan spesies-spesies biologi

secara sistematis. Karyanya ini menggambarkan kecenderungannya akan analisis kritis, dan

pencarian terhadap hukum alam dan keseimbangan pada alam

2. Marsello Malpighi (1628-1694)

Marsello Malpighi merupakan filsuf Italia yang lahir di Crevalcore, 10 Maret 1628. Pada

umur 17 tahun dia mulai belajar filosofi karena dia terbiasa menghibur dirinya dengan

mikroskop. Pada tahun 1649 dia mulai belajar tentang pengobatan, setelah 4 tahun di Bologna

dia mendapatkan gelar doktor.

Malpighi merupakan orang pertama yang menggunakan mikroskop untuk mempelajari

struktur hewan dan tumbuhan. Penemuannya sangat penting karena berhasil menemukan

struktur mikroskop sehingga dia dianggap sebagai “Bapak Anatomi Mikroskopi”. Pada tahun

1661 Malpighi berhasil menemukan adanya kapiler-kapiler darah yang sebelumnya pernah

diperkirakan adanya oleh William Harvey. Nama malphigi selalu dihubungkan dengan

penemuannya tentang karakter lembut atau lender lapisan bawah epidermis, kumparan

pembuluh darah di korteks ginjal dan badan folikel di limpa. Dia adalah orang pertama yang

mencoba mengamati anatomi otak, dan deskripsinya tentang distribusi materi abu-abu dan dari

saluran serat dalam sumsum tulang belakang dengan ekstensi mereka ke otak besar dan otak

Gambar 2: Marsello Malphigi

kecil, dibedakan dengan akurasi, tetapi studi mikroskopisnya tentang materi abu-abu

membawanya untuk berpendapat bahwa itu adalah struktur kelenjar dan mensekresikan “vital

spirit”.

3. Galileo Galilei (1564-1642)

Galileo Galilei lahir di Pisa pada tahun 1564. Tahun 1589 dia mendapat posisi pengajar

di universitas tersebut. Beberapa tahun kemudian dia bergabung dengan Universitas Padua dan

menetap di sana hingga tahun 1610. Dalam masa inilah dia menciptakan tumpukan penemuan-

penemuan ilmiah. Penemuan Galileo yang paling masyhur adalah di bidang biologi dan

astronomi. Teori perbintangan di awal tahun 1600-an berada dalam situasi yang tak menentu.

Terjadi selisih pendapat antara penganut teori Copernicus yang matahari-sentris dan penganut

teori yang lebih lama, yang bumi-sentris.

Sumbangan besar Galileo terhadap kemajuan ilmu pengetahuan sudah lama dikenal. Arti

penting peranannya terletak pada penemuan-penemuan ilmiah seperti hukum kelembaman,

penemuan teleskopnya, pengamatan bidang astronominya dan kegeniusannya membuktikan

hipotesa Copernicus. Dan yang lebih penting adalah peranannya dalam hal pengembangan

metodologi ilmu pengetahuan. Di bidang biologi, Galileo dengan alat dua lensa yang berupa

mikroskop sederhana berhasil menggambarkan struktur tipis dari mata serangga yang berupa

bola geometri. Galileo meninggal pada usia 78 tahun di kota Arcetri pada tanggal 8 Januari

1642, karena penyakit demam.

Gambar 3: Galileo Galilei

4. Hans Jansen dan Zacharias Jansen (1580–1638)

Zacharias Jansen (tahun 1580–tahun 1638) umumnya diyakini sebagai pencipta pertama

mikroskop majemuk, prestasi ini tanggal sekitar 1590, sehingga banyak sarjana percaya bahwa

ayahnya, Hans, harus telah memainkan penting peran dalam penciptaan instrumen. Pasangan ini

bekerja sama sebagai pembuat tontonan di Middleburg, Belanda, tidak jauh dari Hans

Lippershey, ilmuwan lain optik yang juga kadang-kadang dikreditkan dengan penemuan

mikroskop, tetapi lebih sering dengan penciptaan teleskop pertama. Meskipun kehidupan

Zacharias Jansen sebelumnya telah didokumentasikan, banyak arsip yang hilang dalam

kebakaran setelah pemboman Jerman atas Middelburg selama Perang Dunia II pada 17 Mei

1940. Demikian pula, Zacharias Jansen juga kadang-kadang dihubungkan dengan penemuan

teleskop pertama, namun melihat asal-usulnya, seperti asal mikroskop senyawa pertama adalah

menjadi bahan perdebatan. Zacharias Jansen menulis kepada William Boreel, seorang diplomat

Belanda yang merupakang kenalan lama dari Jansen, untuk bercerita tentang perangkat

pembesar, meskipun Boreel tidak melihat mikroskop untuk dirinya sendiri sampai tahun

kemudian. Selama 1650-an ketika dokter Raja Perancis publik mencari informasi tentang asal

usul mikroskop, Boreel menceritakan desain instrumen dan pengalamannya seputar

penggunaannya.

Mikroskop Jansen terdiri dari tiga tabung dengan lensa yang dimasukkan ke dalam ujung

tabung mengapit. Lensa lensa mata adalah bikonvek dan lensa objektif adalah Plano-konvek,

desain gabungan yang sangat canggih untuk periode ini. Fokus dari mikroskop genggam dicapai

dengan menggeser tabung di dalam atau keluar sementara mengamati sampel. Mikroskop Jansen

mampu pembesar gambar sekitar tiga kali ketika penuh tertutup dan hingga sepuluh kali ketika

diperluas secara maksimal. Meskipun belum sempurna bila dibandingkan dengan mikroskop

modern, mikroskop Jansen adalah kemajuan penting dari perbesaran lensa tunggal. Pada akhir

abad ketujuh belas, perkembangan lebih lanjut, terutama oleh Anton van Leeuwenhoek dan

Robert Hooke memungkinkan pengamatan organisme seperti fosil, diatom, serta sel-sel pertama.

Sejak itu, mikroskop modern telah berada di garis depan pengembangan ilmu pengetahuan,

mampu perbesaran lebih besar dari 1000x.

5. Robert Hooke (1635-1703)

Robert Hooke lahir pada tahun 1635, diangkat menjadi pengawas eksperimen di Royal

Society of London (lembaga yang didirikan untuk memajukan diskusi ilmiah) pada tahun 1662

dan dijadikan sekretaris pada tahun 1677. Ia meninggal pada tahun 1703. Tetapi, meskipun

memiliki prestise ilmiah, jasadnya terbaring di sebuah pemakaman yang belum diketahui

tempatnya di daerah utara London. Salah satu prestasi terbesar Hooke ialah desain mikroskop

majemuk, yang belakangan dibuat oleh Christopher Cock, seorang pembuat instrumen yang

terkenal di London. Hooke selanjutnya menciptakan kata ”sel” untuk menggambarkan rongga-

rongga berbentuk sarang lebah pada gabus, yang terlihat melalui instrumennya. Kata ”sel”

kemudian digunakan untuk unit dasar pembentuk makhluk hidup.

Yang mula-mula membuatnya terkenal ialah bukunya Micrographia (gambar-gambar

kecil), yang diterbitkan pada tahun 1665. Buku itu antara lain berisi gambar-gambar kehidupan

Gambar 5: Robert Hooke

serangga yang dibuat dengan indah dan akurat oleh Hooke sendiri berdasarkan apa yang ia lihat

di bawah mikroskopnya. Gambarnya yang paling terkenal ialah gambar seekor kutu. Sketsa

berukuran kira-kira 30 kali 45 cm itu memperlihatkan cakar, tulang belakang, dan kulit keras

kutu itu. Fakta bahwa makhluk-makhluk mini ini sering hidup sebagai parasit pada tubuh

manusia mengejutkan para pembaca kaya pada zaman itu.

Setelah ujung jarum buatan manusia yang diperbesar dibandingkan dengan benda-benda

di alam, Hooke menulis, ”Mikroskop memungkinkan kita melihat ratusan Contoh dari Ujung

Lancip yang ribuan kali lebih tajam” daripada ujung sebuah jarum. Antara lain, ia menyebutkan

rambut, bulu, serta cakar serangga, dan juga duri, kait, serta bulu pada dedaunan. ”Karya Alam”

ini, ungkapnya, menyatakan kemahakuasaan Pembuatnya. ”Untuk pertama kali,” kata

Encyclopædia Britannica, mikroskop menyingkapkan ”dunia organisme hidup yang luar biasa

kompleks”.

Hooke adalah orang pertama yang memeriksa fosil di bawah mikroskop, yang

membuatnya menyimpulkan bahwa itu adalah jasad atau sisa organisme yang sudah lama mati.

Buku Micrographia memuat lebih banyak lagi kesimpulan ilmiah yang mengagumkan. Samuel

Pepys, pembuat catatan harian yang terkenal dan hidup sezaman dengan Hooke, malah

menyebut Micrographia sebagai ”karya paling kreatif yang pernah saya baca”. Allan Chapman,

seorang sejarawan sains di Universitas Oxford, menggambarkan karya itu sebagai ”salah satu

buku yang pengaruhnya sangat besar dan abadi atas dunia modern”.

Setelah Kebakaran Besar kota London pada tahun 1666, Hooke diangkat menjadi juru

survei. Dalam pembangunan kembali kota itu, ia bekerja erat dengan sahabatnya, Christopher

Wren, sesama ilmuwan dan juru survei yang bekerja untuk raja. Di antara banyak desain karya

Hooke terdapat Monumen setinggi 62 meter di London, yang didirikan untuk memperingati

kebakaran itu. Hooke berniat menggunakan Monumen itu, yaitu pilar batu tertinggi di dunia

tanpa penopang, untuk menguji teori gravitasinya.

Walaupun Royal Observatory Greenwich dianggap sebagai karya Wren, Hooke sangat

berperan dalam desainnya. Montague House, gedung pertama British Museum, juga termasuk

salah satu dari banyak proyek Hooke. Hooke adalah astronom yang hebat dan termasuk orang

pertama yang membuat teleskop pemantul, yang ia namai menurut nama ahli matematika dan

astronom Skotlandia, James Gregory. Berdasarkan pengamatan Hooke, planet Yupiter berputar

pada porosnya, dan sketsanya tentang Mars digunakan dua abad kemudian untuk menentukan

kecepatan rotasi planet itu.

Pada tahun 1687, Isaac Newton menerbitkan Mathematical Principles of Natural

Philosophy. Karya Newton itu, yang dirilis 22 tahun setelah terbitnya Micrographia karya

Hooke, menguraikan hukum gerakan, termasuk hukum gravitasi. Tetapi, sebagaimana

dinyatakan Allan Chapman, Hooke ”telah mengembangkan banyak unsur teori gravitasi

sebelum Newton”. Karya Hooke-lah yang juga mendorong Newton untuk meneliti sifat cahaya.

Sayang sekali, perdebatan tentang optika dan gravitasi merusak hubungan kedua pria ini.

Newton bahkan menyingkirkan nama Hooke dari Mathematical Principles. Menurut sebuah

narasumber, Newton juga mencoba menghapus sumbangsih Hooke untuk sains dari catatan

sejarah. Selain itu, instrumen-instrumen Hooke—banyak di antaranya dibuat dengan tangan—

sejumlah makalahnya, dan satu-satunya potret asli Hooke lenyap segera setelah Newton menjadi

ketua Royal Society. Akibatnya, ketenaran Hooke benar-benar tenggelam selama lebih dari dua

abad. Ironisnya, dalam sepucuk surat kepada Hooke tertanggal 5 Februari 1675, Newton

menulis kata-katanya yang terkenal, ”Jika saya memang dapat melihat lebih jauh, itu karena

saya berdiri pada bahu orang-orang besar.” Sebagai seorang arsitek, astronom, ilmuwan yang

senang bereksperimen, penemu, dan juru survei, Robert Hooke adalah ’orang besar’ pada

zamannya.

6. Antonie Van Leeuwenhoek (24 Oktober 1632 – 30 Agustus 1723)

Antonie Van Leeuwenhoek lahir di Delft pada tanggal 24 Oktober 1632. Ayahnya adalah

seorang pembuat keranjang, sementara keluarga ibunya adalah pembuat bir. Antony belajar di

sebuah sekolah di kota Warmond, kemudian tinggal dengan pamannya di Benthuizen. Pada

tahun 1648 ia bekerja di toko kain linen. Sekitar tahun 1654 ia kembali lagi ke kota kelahirannya

Delft, di mana dia menghabiskan sisa hidupnya. Dia menempatkan dirinya dalam bisnis sebagai

pedagang kain,  beliau juga pernah bekerja sebagai surveyor dan pegawai kota. Pada tahun 1676

ia menjadi ahli waris dari almarhum Jan Vermeer, seorang teman Antony dan pelukis terkenal

yang bangkrut. Sekitar tahun 1668, Antony van Leeuwenhoek belajar untuk membuat lensa,

membuat mikroskop sederhana, dan mulai mengamati objek-objek kecil dengan mikroskop. Dia

tampaknya telah terinspirasi untuk mengambil mikroskop oleh setelah melihat salinan ilustrasi

buku dari Robert Hooke yang sangat populer berjudul Micrographia, buku itu digambar sendiri

oleh Hooke melalui pengamatan dengan mikroskop.

Leeuwenhoek telah membuat lebih dari 500 gambar mikroskop. Dalam desain dasar

mikroskop Leeuwenhoek, sebagian orang menganggap itu hanyalah kaca pembesar (karena

hanya terbuat dari 1 lensa saja), bukan mikroskop seperti yang digunakan sekarang (yang terdiri

dari 2 lensa). Dibandingkan dengan mikroskop modern, mikroskop buatannya adalah perangkat

yang sangat sederhana, hanya menggunakan satu lensa, terpasang dalam lubang kecil di piring

kuningan yang membentuk tubuh instrumen. Spesimen dipasang pada titik fokus yang

menempel di depan lensa, dan posisi dan fokus bisa disesuaikan dengan memutar dua sekrup.

Seluruh instrumen panjangnya hanya 3-4 inci dan harus diangkat mendekat dengan mata dan

memerlukan pencahayaan yang baik serta kesabaran yang besar dalam penggunaanya. Meskipun

pada jamannya telah ditemukan mikroskop 2 lensa yang hampir mirip dengan mikropskop saat

ini, namun pada saat itu pembuatannya masih rumit dibandingkan mikroskop ala Leewenhoek.

Dan dengan ketrampilan Leewenhoek dalam membuat lensa, dia berhasil membuat mikroskop

yang mampu memperbesar objek sampai lebih dari 200 kali sehingga gambar yang dihasilkan

lebih jelas dan lebih terang. Meskipun ia sendiri tidak bisa menggambar dengan baik, ia

mempekerjakan ilustrator untuk menggambar objek yang ia amati dan gambar itu digunakan

untuk melengkapi uraian tertulis dari objek yang ia amati.

Pada tahun 1673, Leeuwenhoek mulai menulis surat kepada lembaga sains yang baru

terbentuk yaitu Royal Society of London, beliau menjelaskan apa yang telah dilihatnya dengan

mikroskopnya. Surat pertamanya berisi beberapa pengamatan pada sengat lebah. Dalam surat

Gambar 6: Antonie Van Leeuwenhoek

berikutnya tertanggal 7 September 1674, Leeuwenhoek mengamati air danau, dan memberikan

deskripsi mengenai alga hijau Spirogyra. Sebuah surat tertanggal 25 Desember 1702,

memberikan deskripsi mengenai organisme filum Protista, hewan pada kelas Ciliata yaitu

Vorticella. Pada tanggal 17 September 1683, Leeuwenhoek menulis kepada Royal Society

tentang pengamatannya pada plak di antara giginya sendiri. Ia mengulangi observasi pada istri

dan putrinya serta dua orang tua yang tidak pernah membersihkan gigi mereka dalam hidupnya.

Dengan melihat sampel plak gigi dengan mikroskop-nya, Leeuwenhoek melaporkan bagaimana

keadaan sebenarnya di dalam mulut dan inilah observasi langsung pada bakteri hidup yang

pernah tercatat.

Leeuwenhoek juga mengamati jaringan tumbuhan dan hewan, kristal mineral dan fosil.

Dia adalah orang pertama yang melihat Foraminifera yang digambarkan sebagai “kerang kecil…

Tidak lebih besar dari sebutir-pasir kasar.” Ia juga melihat sel-sel darah, dan pertama kalinya

melihat sel-sel sperma hidup hewan. Ia juga menemukan hewan mikroskopis seperti Nematoda

dan Rotifera. Daftar penemuannya terus berlanjut. Leeuwenhoek segera menjadi ilmuwan

terkenal karena surat-suratnya yang diterbitkan dan diterjemahkan. Pada tahun 1680, ia terpilih

sebagai anggota tetap dari Royal Society dan bergabung dengan ilmuwan besar seperti Robert

Hooke, Henry Oldenburg, Robert Boyle, Christopher Wren, dan tokoh-tokoh ilmiah lainnya

pada zamannya. Pada 1698 ia memperlihatkan sistem peredaran darah kapiler ikan belut pada

Tsar Peter Agung dari Rusia, dan dia memberi kesempatan pada masyarakat yang penasaran

ingin melihat hal-hal aneh yang dia temukan. Dia terus melanjutkan pengamatan sampai di hari

terakhir dalam hidupnya.

7. Felix Dujardin (5 April 1802 – 8 April 1860)

Felix Dujardin adalah seorang ahli Biologi Prancis yang lahir di Tours, 5 April 1802.

Penemuannya yang sangat penting yaitu tentang protozoa dan beberapa invertebrata lainnya.

Pada tahun 1840 ia ditunjuk sebagai profesor dari geologi dan mineralogi di Universitas

Toulouse, dan pada tahun berikutnya dia menjadi seorang profesor dari zoologi dan botani di

Rennes. Dalam karirnya ia menjadi anggota dari Perancis Académie des sciences. Mengenai

latar belakang pendidikannya, Dujardin lebih banyak belajar secara otodidak daripada belajar di

sekolah formal. Dujardin terutama dikenal untuk penemuannya tentang hewan-hewan

mikroskopis. Pada tahun 1834 ia mengusulkan kelompok baru organisme bersel satu yang

dipanggil Rhizopoda; artinya “kaki akar” yang kemudian diubah menjadi Protozoa. Dia menolak

konsep Naturalis Kristen Gottfried Ehrenberg's (1795-1876) yang menyatakan organisme

mikroskopis adalah "organisme lengkap" yang mirip dengan hewan yang lebih tinggi.

Dalam Foraminifera, ternyata dia menemukan sebuah kehidupan formless substansi yang

dinamakannya sarcode yang kemudian diganti oleh protoplasma oleh Hugo von Mohl (1805-

1872). Selain itu, dia melakukan penelitian yang luas, termasuk di dalamnya kelompok hewan

tidak bertulang belakang (invertebrata) seperti echinodermata, helminthes dan cnidarians. Pada

1850, ia adalah orang pertama yang menggambarkan jamur badan, kunci dalam sistem saraf

struktur serangga.

8. Johannes Purkinje (17 Desember 1787 - 28 Juli 1869)

Jan Evangelista Purkyně (atau Johannes Evangelists Purkinje) yang lahir pada tanggal 17

Desember 1787 adalah seorang ahli anatomi dan ahli faal (fisiologi) berkebangsaan Ceko.

Purkyně dilahirkan di Libochovice, Bohemia. Pada 1819 ia selesai mengenyam pendidikan

kedokteran di Universitas Praha. Di universitas ini kelak ia ditunjuk menjadi profesor ilmu faal

setelah menyelesaikan disertasi doktoralnya. Saat ia bekerja di universitas, ia menemukan efek

Purkinje. Ia menerbitkan dua judul Observasi dan Percobaan Investigasi Fisiologi Indera dan

Laporan Subjektif Baru mengenai Penglihatan. Karyanya merupakan sumbangan besar untuk

ilmu psikologi eksperimental. Ia mendirikan Bagian Fisiologi pertama di Universitas Breslau di

Prussia pada 1839 dan laboratorium fisiologi pertama di dunia pada 1842.

Gambar 7: Felix Dujardin

Penemuannya yang sangat terkenal adalah sel Purkinje, sebuah sel saraf besar yang

memiliki banyak cabang dendrit. Sel ini dapat ditemukan di otak kecil. Ia juga dikenal atas

penemuan serat Purkinje pada 1839. Serat Purkinje merupakan jaringan fibrosa yang dapat

menginduksi impuls listrik dari nodus atrioventrikular menuju semua bagian ventrikel jantung.

Penemuan lainnya adalah citra Purkinje, pencerminan objek dari struktur mata.

Purkinje merupakan tokoh yang pertama kali menggunakan mikrotom untuk membuat

lapisan jaringan yang tipis yang dapat dipergunakan dalam pemeriksaan mikroskopis. Ia

mendeskripsikan efek dari kampor, belladonna, opium, dan turpentin pada manusia saat 1829,

menemukan kelenjar keringat pada 1833, dan menggunakan sidik jari sebagai salah satu metode

identifikasi pada 1823. Dia juga mengubah istilah “sarcode” menjadi protoplasma yang terdapat

pada sel. Johannes Purkinje meninggal pada tanggal 28 Juli 1869 pada umur 81 tahun.

Gambar 8: Johannes Purkinje