Teori Neo Abiogenesis

Loading...

Loading...

TEORI NEO-ABIOGENESIS

Tokoh teori Abiogenesis adalah Aristoteles (384-322 SM). Dia adalah seorang filosof dan tokoh ilmu pengetahuan Yunani Kuno. Teori Abiogenesis ini menyatakan bahwa makhluk hidup yang pertama kali menghuni bumi ini berasal dari benda mati. Paham abiogenesis bertahan cukup lama, yaitu semenjak zaman Yunani Kuno (Ratusan Tahun Sebelum Masehi) hingga pertengahan abad ke-17. Walaupun telah bertahan selama ratusan tahun, tidak semua orang membenarkan paham abiogenesis. Orang –orang yang ragu terhadap kebenaran paham abiogenesis tersebut terus mengadakan penelitian memecahkan masalah tentang asal usul kehidupan (Hartaty, 2012).

Sebagian besar ahli biologi sependapat dengan hipotesis yang menyatakan bahwa kehidupan di atas Bumi berasal dari bahan-bahan tidak hidup yang kemudian menjadi susunan kumpulan molekuler yang akhirnya mampu membelah dan memperbanyak diri dan melakukan metabolisme sendiri. Sejauh yang kita ketahui, kehidupan tidak dapat terjadi secara spontan dari bahan-bahan tak hidup yang ada saat ini, akan tetapi keadaan sangat berbeda ketika Bumi baru berumur satu miliar tahun. Atmosfer pada waktu itu sangat berbeda (misalnya, dulu hanya terdapat sedikit oksigen di atmosfer), petir, aktivitas vulkanik, hujan meteorit, dan radiasi ultraviolet semuanya dulu lebih intens (kuat) dibandingkan dengan apa yang kita alami saat ini. Pada lingkungan masa silam itu, asal mula kehidupan terbukti memiliki kemungkinan untuk terjadi, dan kemungkinan tahap awal kelahiran biologis tidak dapat dihindarkan lagi. Akan tetapi, banyak sekali perdebatan mengenai apa yang terjadi selama tahapan awal ini (Campbell, 2003).

Berdasarkan pernyataan-pernyataan tersebut di atas, teori neo abiogenesis merupakan teori yang masih mempertahankan teori abiogenesis yang menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda tak hidup. Perbedaan yang membedakan abiogenesis dengan teori neo abiogenesis ialah sudah adanya ahli yang menjelaskan bagaimana benda-benda tak hidup itu bisa berubah menjadi makhluk hidup. Adapun para ahli atau tokoh yang mendukung teori ini yaitu Alexander Ivanovich Oparin, Harold Urey, dan Stanley Miller. Berdasarkan tokoh-tokoh tersebut, maka dalam teori neo abiogenesis ini mencakup 2 macam teori, yaitu teori evolusi kimia dan teori evolusi biologi.

1.        Teori Evolusi Kimia

Para pakar biologi, astronomi, dan geologi sepakat, bahwa planet bumi ini terbentuk kira-kira antara 4,5-5 miliar tahun yang lalu. Keadaan pada saat awal terbentuknya sangat berbeda dengan keadaan pada saat ini. Pada saat itu suhu planet bumi diperkirakan 4.000-8.000°C. Pada saat mulai mendingin, senyawa karbon beserta beberapa unsur logam mengembun membentuk inti bumi, sedangkan permukaannya tetap gersang, tandus, dan tidak datar. Karena adanya kegiatan vulkanik, permukaan bumi yang masih lunak tersebut bergerak dan berkerut terus menerus. Ketika mendingin, kulit bumi tampak melipat-lipat dan pecah (Anonim, 2012).

Pada saat itu, kondisi atmosfer bumi juga berbeda denagn kondisi saat ini. Gas-gas ringan seperti Hidrogen (H₂), Nitrogen (N₂), Oksigen (O₂), Helium (He), dan Argon (Ar) lepas meninggalkan bumi karena gaya gravitasi bumi tidak mampu menahannya. Di atmosfer juga terbentuk senyawa-senyawa sederhana yang mengandung unsur-unsur tersebut, seperti uap air (H₂O), Amonia (NH₃), Metan (CH₄), dan Karbondioksida (CO₂). Senyawa sederhana tersebut tetap berbentuk uap dan tertahan di lapisan atas atmosfer. Ketika suhu atmosfer turun sekitar 100°C terjadilah hujan air mendidih. Peristiwa ini berlangsung selama ribuan tahun. Dalam keadaan semacam ini pasti bumi saat itu belum dihuni kehidupan. Namun, kondisi semacam itu memungkinkan berlangsungnya reaksi kimia, karena tersedianya zat (materi) dan energi yang berlimpah (Anonim, 2012).

Bagaimanakah awal kemunculan teori evolusi kimia? Pada tahun 1938, A.I.Oparin dari Rusia dan J.B.S.Haldane dari Inggris secara sendiri-sendiri berpostulat bahwa kondisi pada bumi primitif sesuai untuk reaksi-reaksi kimia yang mensintesis senyawa-senyawa organik dari anorganik yang telah ada di dekat atmosfer dan laut (Sudjadi, 2007).

Menurut Oparin dan Haldane, hal itu tidak dapat terjadi di bumi modern, karena atmosfer saat ini banyak mengandung oksigen yang dihasilkan oleh kehidupan fotosintetik. Atmosfer pengoksidasi yang ada saat ini tidak memungkinkan untuk mensintesis molekul kompleks secara spontan karena oksigen pada atmosfer akan memutuskan ikatan kimia, yang melepaskan efek elektron. Sebelum terjadinya fotosintesis yang menghasilkan oksigen, bumi memiliki lebih sedikit atmosfer pengoksidasi, dan sebagian besar oksigen diperoleh dari uap vulkanik. Atmosfer pereduksi (penambah elektron) semacam itu akan meningkatkan penggabungan molekul sederhana untuk membentuk molekul yang lebih kompleks. Bahkan dengan atmosfer pereduksi, pembuatan molekul-molekul organik memerlukan energi yang cukup banyak, yang mungkin terdapat pada kilat dan radiasi UV yang menembus atmosfer primitif tersebut. Atmosfer modern memiliki lapisan ozon yang dihasilkan dari oksigen, dan lapisan pelindung ozon ini menyaring sebagian besar radiasi UV. Terdapat juga bukti bahwa matahari yang masih muda memancarkan lebih banyak radiasi UV dibandingkan dengan matahari yang lebih tua. Oparin dan Haldane membayangkan suatu dunia kuno dengan kondisi kimiawi dan sumber daya energi yang diperlukan untuk sintesis molekul organik dari bahan-bahan abiotik (Campbell, 2003).

Energi dari atmosfir purba bumi menyebabkan zat‐zat sederhana tersebut mengalami serangkaian perubahan menjadi senyawa organik kompleks (polimer) seperti asam amino, protein, gula serta asam nukleat yang merupakan ’building block’ dari makromolekul penyusun makhluk hidup. Polimer tersebut kemudian membentuk molekul dalam bentuk tetesan yang disebut protobion (Oparin)(Supriatna, 2010).

Protobion/protosel

Hipotesis yang diajukan Oparin dan Haldane ini kemudian diuji oleh Harold Urey dan muridnya, Stanley Miller di laboratorium.

a.       Harold Urey

Harold Urey adalah ahli Kimia berkebangsaan Amerika Serikat. Dia menyatakan bahwa pada suatu saat atmosfer bumi kaya akan molekul zat seperti Metana (CH4), Uap air (H2O), Amonia(NH2), dan karbon dioksida (CO2) yang semuanya berbentuk uap. Karena adanya pengaruh energi radiasi sinar kosmis serta aliran listrik halilintar terjadilah reaksi di antara zat-zat tersebut menghasilkan zat-zat hidup. Teori evolusi Kimia dari Urey tersebut biasa dikenal dengan teori Urey (Hartaty, 2012).

Menurut Urey, zat hidup yang pertama kali terbentuk mempunyai susunan menyerupai virus saat ini. Zat hidup tersebut selama berjuta-juta tahun mengalami perkembangan menjadi berbagai jenis makhluk hidup. Menurut Urey, terbentuknya makhluk hidup dari berbagai molekul zat di atmosfer tersebut didukung kondisi sebagai berikut:

·   kondisi 1:tersedianya molekul-molekul Metana, Amonia, Uap air, dan hydrogen yang sangat banyak di atmosfer bumi

·   kondisi 2:adanya bantuan energi yang timbul dari aliran listrik halilintar dan radiasi sinar kosmis yang menyebabkan zat-zat tersebut bereaksi membentuk molekul zat yang lebih besar,

·   kondisi 3:terbentuknya zat hidup yang paling sederhana yang susunan kimianya dapat disamakan dengan susunan kimia virus, dan

·   kondisi 4:dalam jangka waktu yang lama (berjuta-juta tahun), zat hidup yang terbentuk tadi berkembang menjadi sejenis organisme (makhluk hidup yang lebih kompleks).

Kondisi-kondisi tersebut dapat kita gambarkan dalam ilustrasi berikut ini:

(a)   atmosfer primitif mengandung beragam gas yang dikeluarkan oleh gunung berapi. Sebagia gas tercuci dan jatuh ke laut bersama air hujan

(b)  energi dari letusan gunung berapi dan petir menyebabkan gas dapat membentuk molekul organik kecil, seperti nukleotida dan asam amino

(c) molekul-molekul organik kecil dapat bergabung membentuk protein dan asam amino. Kedua makromolekul tersebut kemudian bergabung membentuk membran yang mengelilingi struktur bulatan. Struktur bulatan tersebut kemudian menjadi sel pertama yang disebut protosel. Pada akhirnya, protosel berkembang menjadi sel sejati yang dapat bereproduksi.

b.      Stanley Miller

Miller adalah murid Harold Urey yang juga tertarik terhadap masalah asal usul kehidupan. Didasarkan informasi tentang keadaan planet bumi saat awal terbentuknya, yakni tentang keadaan suhu, gas-gas yang terdapat pada atmosfer waktu itu, dia mendesain model alat laboratorium sederhana yang dapat digunakan untuk membuktikan hipotesis Harold Urey (Hartaty, 2012).

Ke dalam alat yang diciptakannya, Miller memasukan gas Hidrogen, Metana, Amonia, dan Air. Alat tersebut juga dipanasi selama seminggu, sehingga gas-gas tersebut dapat bercampur didalamnya. Sebagai pengganti energi aliran listrik halilintar, Miller mengaliri perangkat alat tersebut dengan loncatan listrik bertegangan tinggi. Adanya aliran listrik bertegangan tinggi tersebut menyebabkan gas-gas dalam alat Miller bereaksi membentuk suatu zat baru. Ke dalam perangkat juga dilakukan pendingin, sehingga gas-gas hasil reaksi dapat mengembun (Hartaty, 2012).

Pada akhir minggu, hasil pemeriksaan terhadap air yang tertampung dalam perangkap embun dianalisis secar kosmografi. Ternyata air tersebut mengandung senyawa organik sederhana, seperti asam amino, adenine, dan gula sederhana seperti ribose. Eksperimen Miller ini dicoba beberapa pakar lain, ternyata hasilnya sama. Bila dalam perangkat eksperimen tersebut dimasukkan senyawa fosfat, ternyata zat-zat yang dihasilkan mengandung ATP, yakni suatu senyawa yang berkaitan dengan transfer energi dalam kehidupan. Lembaga penelitian lain, dalam penelitiannya menghasilkan senyawa-senyawa nukleotida (Hartaty, 2012).

Eksperimen Stanley Miller

Eksperimen Miller dapat memberikan petunjuk bahwa satuan- satuan kompleks di dalam sistem kehidupan seperti Lipida, Karbohidrat, Asam Amino, Protein, Nukleotida dan lain-lainnya dapat terbentuk dalam kondisi abiotik. Teori yang terus berulang kali diuji ini diterima para ilmuwan secara luas. Namun, hingga kini masalah utama tentang asal-usul kehidupan tetap merupakan rahasia alam yang belum terjawab. Hasil yang mereka buktikan barulah mengetahui terbentuknya senyawa organik secara bertahap, yakni dimulai dari bereaksinya gas-gas diatmosfer purba dengan energi listrik halilintar. Selanjutnya semua senyawa tersebut bereaksi membentuk senyawa yang lebih kompleks dan terkurung di lautan. Akhirnya membentuk senyawa yang merupakan komponen sel (Hartaty, 2012).

2.       Teori Evolusi Biologi

Alexander Ivanovich Oparin adalah Ilmuwan Rusia. Didalam bukunya yang berjudul The Origin of Life (Asal Usul Kehidupan). Oparin menyatakan bahwa pada suatu ketika atmosfer bumi kaya akan senyawa uap air, CO₂, CH₄, NH₃, dan Hidrogen. Karena adanya energi radiasi benda-benda angkasa yang amat kuat, seperti sinar Ultraviolet, memungkinkan senyawa-senyawa sederhana tersebut membentuk senyawa organik atau senyawa hidrokarbon yang lebih kompleks. Proses reaksi tersebut berlangsung di lautan (Anonim, 2012).

Senyawa kompleks yang mula-mula terbentuk diperkirakan senyawa aseperti Alkohol (H₂H₅OH), dan senyawa asam amino yang paling sederhana. Selama berjuta-juta tahun, senyawa sederhana tersebut bereaksi membentuk senyawa yang lebih kompleks, Gliserin, Asam organik, Purin dan Pirimidin. Senyawa kompleks tersebut merupakan bahan pembentuk sel (Anonim, 2012).

Menurut Oparin senyawa kompleks tersebut sangat berlimpah di lautan maupun di permukaan daratan. Adanya energi yang berlimpah, misalnya sinar Ultraviolet, dalam jangka waktu yang amat panjang memungkinkan lautan menjadi timbunan senyawa organik yang merupakan sop purba atau Sop Primordial (Anonim, 2012).

Senyawa kompleks yang tertimbun membentuk sop purba di lautan tersebut selanjutnya berkembang sehingga memiliki kemampuan dan sifat sebagai berikut:

·   memiliki sejenis membran yang mampu memisahkan ikatan-ikatan kompleks yang terbentuk dengan molekul-molekul organik yang terdapat di sekelilingnya;

·   memiliki kemampuan untuk menyerap dan mengeluarkan molekul-molekul dari dan ke sekelilingnya;

·   memiliki kemampuan untuk memanfaatkan molekul-molekul yang diserap sesuai dengan pola-pola ikatan didalamnya;

·   mempunyai kemampuan untuk memisahkan bagian-bagian dari ikatan-ikatannya. Kemampuan semacam ini oleh para ahli dianggap sebagai kemampuan untuk berkembang biak yang pertama kali.

Senyawa kompleks dengan sifat-sifat tersebut diduga sebagai kehidupan yang pertama kali terbentuk. Jadi senyawa kompleks yang merupakan perkembangan dari sop purba tersebut telah memiliki sifat-sifat hidup seperti nutrisi, ekskresi, mampu mengadakan metabolisme, dan mempunyai kemampuan memperbanyak diri atau reproduksi (Anonim, 2012).

Walaupun dengan adanya senyawa-senyawa sederhana serta energi yang berlimpah sehingga di lautan berlimpah senyawa organik yang lebih kompleks, namun Oparin mengalami kesulitan untuk menjelaskan mengenai mekanisme transformasi dari molekul-molekul protein sebagai  benda tak hidup ke benda hidup. Bagaimana senyawa-senyawa organik sop purba tersebut dapat memiliki kemampuan seperti tersebut diatas ? Oparin menjelaskan sebagai berikut:

Protein sebagai suatu senyawa, dapat membentuk kompleks koloid hidrofil (menyerap air), sehingga molekul protein tersebut dibungkus oleh molekul air. Gumpalan senyawa kompleks tersebut dapat lepas dari cairan di mana dia berada dan membentuk emulsi. Penggabunagn struktur emulsi ini akan menghasilkan koloid yang terpisah dari fase cair dan membentuk timbunan gumpalan atau Koaservat (Anonim, 2012).

Timbunan Koaservat yang kaya berbagai kompleks organik tersebut memungkinkan terjadinya pertukaran substansi dengan lingkungannya. Di samping itu secara selektif gumpalan Koaservat tersebut memusatkan senyawa-senyawa lain ke dalamnya terutama Kristaloid. Komposisi gumpalan koloid tersebut bergantung kepada komposisi mediumnya. Dengan demikian, perbedaan komposisi medium akan menyebabkan timbulnya variasi pada komposisi sop purba. Variasi komposisi sop purba di berbagai areal akan mengarah kepada terbentuknya komposisi kimia Koaservat yang merupakan penyedia bahan mentah untuk proses biokimia (Anonim, 2012).

Tahap selanjutnya substansi didalam Koaservat membentuk enzim. Di sekeliling perbatasan antara Koaservat dengan lingkungannya terjadi penjajaran molekul-molekul Lipida dan protein sehingga terbentuklah selaput sel primitif. Terbentuknya selaput sel primitif ini memungkinkan memberikan stabilitas pada koaservat. Dengan demikian, kerjasama antara molekul-molekul yang telah ada sebelumnya yang dapat mereplikasi diri ke dalam koaservat dan pengaturan kembali Koaservat yang terbungkus lipida amat mungkin akan menghasilkan sel primitif. Kemampuan koaservat untuk menyerap zat-zat dari medium memungkinkan bertambah besarnya ukuran koaservat. Kemungkinan selanjutnya memungkinkan terbentuknya organisme Heterotropik yang mampu mereplikasi diri dan mendapatkan bahan makanan dari sop Primordial yang kaya akan zat-zat organik (Anonim, 2012).

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2012. Asal Usul Kehidupan. http://www.scribd.com/doc /57518271 /ASAL-USUL-KEHIDUPAN. Diakses pada tanggal 13 Maret 2012

Campbell, Neil A, Jane B Reece, dan Lawrence G. Mitchell. 2003. Biologi Edisi V Jilid II. Jakarta: Erlangga

Hartaty, Amelin dkk. 2012. Asal Usul Kehidupan. http://www.scribd. com/doc/29975550/ASAL-USUL-KEHIDUPAN. Diakses pada tanggal 13 Maret 2012

Sudjadi, Bagod dan Sitti Laila. 2007. Biologi:Sains dalam Kehidupan. Surabaya: Yudhistira

Supriatna, Jatna. 2010. Asal Usul Kehidupan, Evolusi, dan Keanekaragaman Hayati. http://www.freedom-institute.org /pdf/20101111-Kuliah-umum-Asal-usul-Kehidupan-JSU.pdf. Diakses pada tanggal 13 Maret 2012

By Muliana G. H., S. Pd - 2015

Loading...