Asal-Usul Kehidupan

Sabtu, 31 Maret 2012 | Hani Millaty di 12.00 |

BIOLOGI adalah ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup yang mencakup semua komponen hidup, mencakup mikroorganisme, hewan, tumbuhan, dan manusia, serta protista.

Biologi membantu manusia mengenal dirinya sebagai organisme, mengenal lingkungannya, dan hubungan antara organisme dengan lingkungan, dengan biologi kita dapat mengenali ciri-ciri makhluk hidup.

TEORI TERBENTUKNYA BUMI DAN PLANET-PLANET

1.      TEORI NEBULA

Teori ini menyatakan bahwa beberapa miliar tahun yang lalu, bintang-bintang di angkasa yang tidak stabil meledak. Debu dan gas hasil ledakan ini membentuk kabut. Kabut ini disebut kabut asal atau nebula. Kemudian, kabut asal memadat lalu meledak, menghasilkan bintang-bintang baru dan planet-planet, termasuk bumi. Bintang baru yang tidak stabil meledak dan membentuk nebula lagi.

2.      TEORI BIG BANG

Teori ini menyatakan bahwa materi di angkasa menyatu dan memadat membentuk benda kecil yang kemudian meledak. Ledakan ini menghasilkan bintang-bintang dan planet, termasuk bumi.

ASAL-USUL KEHIDUPAN

1.      TEORI ABIOGENESIS (Teori Generatio Spontanea)

ABIOGENESIS : Abiogenesis disebut pula dengan Generatio Spontanea, yaitu teori yang menyatakan bahwa kehidupan berasal dari benda mati, yang menyatakan teori tersebut adalah Aristoteles (384-322 SM), seorang ahli filsafat Yunani Kuno.

            Tokoh-tokoh yang melakukan percobaan teori abiogenesis adalah:

1.      Needham, seorang ilmuwan Inggris.

Needham melakukan penelitian dengan merebus kaldu dalam wadah selama beberapa menit, lalu memasukkannya dalam botol dan ditutup dengan gabus. Setelah beberapa hari ternyata tumbuh bakteri dalam kaldu tersebut. Oleh karena itu, Needham menyatakan bahwa bakteri berasal dari kaldu. Namun, teori Needham ini lalu dipatahkan oleh Lazzaro Spallanzani.

2.      Antony Van Leeuwnhoek (penemu mikroskop).

Dia berhasil menemukan mikroskop dan melalui mikroskop dia menemukan adanya benda-benda yang sangat kecil dalam setetes air rendaman jerami. Penemuan Leeuwnhoek ini merangsang kembali para peneliti lainnya untuk membuktikan kebenaran para peneliti lainnya untuk membuktikan kebenaran teori generatio spontanea, bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati.

2.      TEORI BIOGENESIS

BIOGENESIS    : teori yang menyatakan bahwa kehidupan berasal dari benda hidup atau dari kehidupan sebelumnya.

Eksperimen yang terkenal yang menentang teori abiogenesis adalah eksperimen yang dilakukan oleh, antara lain:

1.      Francesco Redi (1626-1698), seorang fisikiawan italia.

Francesco Redi adalah orang pertama yang melakukan melakukan penelitian untuk membantah teori generatio spontanea. Dia melakukan serangkaian penelitian dengan menggunakan daging segar. Redi memperhatikan bahwa ulat akan menjadi lalat dan lalat selalu terdapat tidak jauh dari sisa-sisa daging. Pada penelitiannya, Redi menggunakan keratan daging segar yang diletakkan dalam 3 wadah (tabung).

Wadah I diisi sekerat daging segar dan dibiarkan terbuka.

Wadah II diisi sekerat daging segar lalu ditutup dengan kain kasa yang berlubang-lubang.

Beberapa hari kemudian, pada daging wadah I terlihat cukup banyak belatung. Beberapa ekor belatung juga terdapat di atas permukaan kain kasa wadah II.

Dari percobaan tersebut, Redi membuktikan bahwa belatung tidak terbentuk dari daging yang membusuk, melainkan berasal dari telur-telur lalat yang ditinggalkan ketika lalat-lalat mengerumuni daging membusuk dan permukaan kain kasa.

Percobaan Redi membuktikan makhluk hidup tidak begitu saja terbentuk dari benda-benda mati, tetapi semua makhluk hidup terbentuk oleh makhluk hidup juga.

2.      Lazzaro Spallanzani (1765), seorang biologiwan Italia.

L. Spallanzani melakukan percobaan yang berlawanan dengan teori Needham. Spallanzani menyatakan bahwa Needham tidak merebus tabung cukup lama sampai semua organisme terbunuh dan Needham juga tidak menutup leher tabung dengan rapat sekali sehingga masih ada organisme yang masuk dan tumbuh.

Dari percobaannya Spallanzani menyimpulkan bahwa, timbulnya suatu kehidupan hanya mungkin jika telah ada suatu bentuk kehidupan seberlumnya. Mikroorganisme yang terdapat dalam kaldu percobaan timbul karena adanya mikroorganisme yang terlebih dulu tersebar di udara.

3.      Louis Pasteur, seorang biologiwan.

Melakukan percobaan menggunakan tabung berleher angsa. Pasteur sendiri meyakini bahwa sebuah sel pasti berasal dari sel lainnya. Dalam percobaan menggunakan tabung berleher angsa, Pasteur merebus kaldu hingga mendidih, kemudian mendiamkannya. Pada prinsipnya udara mampu masuk ke dalam tabung, namun partikel debu akan menempel pada lengkungan leher tabung. Setelah beberapa lama, ternyata tidak ada bakteri yang tumbuh. Namun, setelah Pasteur memiringkan tabung leher angsa tersebut, air kaldu di dalam tabung kemudian ditumbuhi oleh mikroba. Hal ini membuktikan bahwa kehidupan berasal dari kehidupan sebelumnya.

Maka berkembanglah teori biogenesis dengan pernyataannya yang terkenal:

“omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo” yang artinya kehidupan berasal dari telur, dan telur berasal dari kehidupan. Atau “omne vivum ex vivo” yang artinya kehidupan berasal dari kehidupan sebelumnya.

3.      TEORI EVOLUSI KIMIA (Teori Biologi Modern)

Para ahli geologi beranggapan bahwa pada mulanya keadaan suhu di bumi ini sangat tinggi. Akan tetapi, pada suatu saat bumi mengalami pendinginan. Pada proses pemanasan dan pendinginan tersebut, maka terbentuk bahan-bahan kimia. Bahan-bahan yang berat akan masuk ke dalam permukaan bumi karena adanya gaya gravitasi, sedangkan bahan-bahan yang ringan akan berada di bagian luar bumi yang disebut atmosfer.

Susunan atmosfer pada masa itu amat berbeda dengan susunan isi atmosfer sekarang. Pada atmosfer purba tidak terdapat unsur oksigen, karena pada suhu yang amat tinggi oksigen mudah bersenyawa dengan unsur-unsur lain.

Teori evolusi kimia dikemukakan oleh beberapa ahli berikut ini:

a.      A.I. Oparin (Rusia), ahli Biokimia.

A.I. Oparin adalah orang pertama yang mengemukakan bahwa evolusi zat-zat kimia telah terjadi sebelum kehidupan ini ada. Dalam bukunya “The Origin of Life”, dia mengemukakan bahwa asal mula kehidupan terjadi bersamaan dengan evolusi terbentuknya bumi dan atmosfernya. Atmosfer bumi mula-mula memiliki air, CO2, metana, dan amonia, namun tidak memiliki oksigen. Dengan adanya panas dari berbagai sumber energi, zat-zat tersebut mengalami serangkaian perubahan menjadi berbagai molekul organik sederhana. Senyawa-senyawa ini membentuk semacam campuran yang kaya akan materi-materi dalam larutan yang masih panas, yang disebut primordial soup. Bahan campuran ini belum merupakan makhluk hidup, tetapi bertingkah laku mirip seperti sistem biologi. Primordial soup ini melakukan sintesis dan membentuk molekul organik kecil atau monomer, misalnya asam amino nukleotida.

Monomer-monomer lalu bergabung membentuk polimer, misalnya protein dan asam nukleat. Kemudian agregrasi ini membentuk molekul dalam bentuk tetesan yang disebut protobion. Protobion ini memiliki ciri kimia yang berbeda dengan lingkungannya.

Kondisi atmosfer masa kini tidak lagi memungkinkan untuk sintesis molekul organik secara spontan, karena oksigen atmosfer akan memecah ikatan kimia dan mengektrasi elektron.

Polimerisasi atau penggabungan monomer ini dapat dibuktikan oleh Sydney Fox. Beliau melakukan percobaan dengan memanaskan larutan kental monomer organik yang mengandung asam amino pada suhu titik leburnya. Saat air menguap, terbentuk lapisan monomer yang berpolimerisasi. Polimer ini oleh Sydney Fox disebut proteinoid. Selanjutnya dalam penelitiannya di laboratorium, proteinoid dicampur dengan air dingin dan akan membentuk gabungan proteinoid yang menyusun tetesan kecil yang disebut dengan mikrosfer. Mikrosfer diselubungi oleh membran selektif permeabel.

b.      Harold Urey (1983)

Mengemukakan teori yang didasari atas pemikiran bahwa bahan organik merupakan bahan dasar organisme hidup, yang pada mulanya dibentuk sebagai reaksi gas yang ada di alam dengan bantuan energi.

Menurut teori Urey, konsep tersebut dapat dijabarkan atas 4 fase berikut ini:

Fase 1.    Tersedianya molekul metana, amonia, hidrogen, dan uap air yang sangat banyak di atmosfer.

Fase 2.    Energi yang timbul dari aliran listrik, halilintar, dan radiasi sinar kosmis merupakan energi pengikat dalam reaksi molekul metana, amonia, hidrogen, dan uap air.

Fase 3.    Terbentuknya zat hidup yang paling sederhana.

Fase 4.    Zat hidup yang terbentuk berkembang dalam waktu jutaan tahun menjadi sejenis organisme yang lebih kompleks.

c.       Stanley Miller (1953)

Stanley Miller berhasil membuktikan teori gurunya, Urey, dalam laboratorium dengan alat.

Alat ini disimpan pada suatu kondisi yang diperkirakan sama dengan kondisi pada waktu sebelum ada kehidupan. Ke dalam alat tersebut dimasukkan bermacam-macam gas, seperti uap air yang dihasilkan dari air yang dipanaskan, hidrogen, metana, dan amonia.

Selanjutnya pada alat tersebut diberikan aliran listrik 75.000 volt (sebagai pengganti kilatan halilintar yang selalu terjadi di alam pada waktu itu). Setelah seminggu, ternyata Miller mendapatkan zat organik yang berupa asam amino. Asam amino merupakan komponen kehidupan. Selain asam amino diperoleh juga asam hidroksi, HCN, dan urea. Pemikiran selanjutnya adalah bagaimana terbentuknya protein dari asam amino ini.

d.      Melvin Calvin (dari Universitas California)

Menunjukkan bahwa radiasi sinar dapat mengubah metana, amonia, hidrogen, dan air menjadi molekul-molekul gula dan asam amino, dan juga membentuk purin dan primidin, yang merupakan zat dasar pembentukan DNA, RNA, ATP, dan ADP.

Dari evolusi kimia kita dapat simpulkan bahwa senyawa-senyawa anorganik yang ada di atmosfer mengalami perubahan sedikit demi sedikit membentuk senyawa organik. Senyawa organik itulah yang merupakan komponen dasar makhluk hidup (Campbell el at. 2005; Solomon et al. 2005).