11 Desember 2010

asal mula makhluk hidup

1. Teori Abiogenesis (Generatio Spontanea)
Tokoh teori ini adalah Aristoteles (384 – 322 SM), seorang ahli filsafat dan ilmu pengetahuan Yunani Kuno. Menurut teori yang dikemukakannya, makhluk hidup berasal dari benda tak hidup. Sebenarnya, Aristoteles mengetahui bahwa telur-telur ikan merupakan hasil perkawinan akan menetas menghasilkan ikan yang sama dengan induknya, tetapi dia yakin bahwa ada ikan yang berasal dari lumpur. Makhluk tersebut terjadi secara spontan sehingga teori abiogenesis disebut juga generation spontanea.
Tokoh Abiogenesis yang lain adalah John Needham (1700) seorang berkebangsaan Inggris. Dia melakukan percobaan dengan merebus sepotong daging dalam wadah selama beberapa menit (tidak sampai steril). Air rebusan daging disimpan dan ditutup dengan tutup botol dari gabus. Setelah beberapa hari, air kaldu menjadi keruh yang disebabkan oleh adanya mikroba. Needham mengambil kesimpulan bahwa mikroba berasal dari air kaldu. 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.
Pada abad ke-17, Antonie Van Leeuwenhoek berhasil membuat mikroskop sederhana. Dengan alat ini, ia dapat melihat benda-benda aneh yang sangat kecil dalam setetes air rendaman jerami. Penemuan inilah yang merupakan awal runtuhnya paham Abiogenesis. 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. Teori Biogenesis
a. Percobaan Francesco Redi (1626 – 1697)
Francesco Redi adalah seorang dokter Italia. Dia melakukan percobaan untuk menunjukkan bahwa ulat tidak muncul dengan sendirinya pada daging yang membusuk, melainkan berasal dari telur lalat. Pada percobaannya yang pertama tahun 1668, Redi menggunakan dua kerat daging segar dan dua toples. Toples I diisi dengan sekerat daging dan ditutup rapat-rapat. Sedangkan, toples II diisi dengan kerat daging dan dibiarkan terbuka. Setelah beberapa hari, keadaan daging pada kedua toples tersebut diamati. Hasilnya, pada toples II daging telah membusuk dan di dalam daging terdapat banyak larva. F. Redi menyimpulkan bahwa larva bukan berasal dari daging yang membusuk, tetapi berasal dari lalat yang masuk kemudian bertelur pada kerakan daging dan telur tersebut menetas menjadi larva.
Hasil percobaan ini mendapat sanggahan dari para ilmuwan pengikut teori abiogenesis. Sanggahan tersebut adalah kehidupan pada toples I tidak dapat terjadi karena toples tersebut tertutup sehingga tidak ada kontak dengan udara. Akibatnya, tidak ada daya hidup di dalamnya.
Untuk menjawab sanggahan tersebut, Redi melakukan percobaan kedua, yaitu meletakkan daging pada toples tertutup kain kasa sehingga masih terjadi hubungan dengan udara, tetapi lalat tidak dapat masuk. Hasil percobaan menunjukkan bahwa keratan daging membusuk, pada daging ini ditemukan sedikit larva, dan pada kain kasa penutupnya ditemukan lebih banyak larva. Redi berkesimpulan larva bukan berasal dari daging yang membusuk, tetapi berasal dari lalat yang hinggap di kain kasa dan beberapa telur jatuh pada daging.
b. Percobaan Lazzaro Spallanzani (1729 – 1799)
Percobaan Spallanzani pada prinsipnya sama dengan percobaan Redi, tetapi bahan yang digunakan adalah air kaldu. Labu I : diisi 70 cc air kaldu, kemudian dipanaskan 15º C dan dibiarkan terbuka. Labu II : 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 I : terjadi perubahan, air kaldu menjadi keruh dan berbau tidak enak, serta banyak mengandung mikroba.
Labu II : tidak ada perubahan sama sekali, air tetap jernih dan tanpa mikroba. Tetapi, bila dibiarkan terbuka lebih lama terdapat banyak mikroba.
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. Pada percobaannya, Pasteur menggunakan air kaldu dan tabung berleher angsa. Percobaannya adalah sebagai berikut:
1) Air kaldu dimasukkan ke labu berleher angsa. Labu ini digunakan dengan tujuan untuk menjaga adanya hubungan antara labu dengan udara luar. Selanjutnya, labu dipanaskan untuk mensterilkan air kaldu dari mikroorganisme.
2) Setelah dingin, labu ditempatkan pada tempat yang aman. Karena bentuk pipa seperti angsa, udara dari luar dapat masuk ke dalam labu dan menempel di dasar lehernya.
Sehingga udara yang masuk ke dalam labu adalah udara yang steril. Jadi, dalam percobaan ini masih ada daya hidup seperti yang dipersoalkan penganut paham Abiogenesis. Setelah dibiarkan beberapa hari, air kaldu tetap jernih dan tidak mengandung mikroorganisme.
3) Labu yang berisi air kaldu jernih, kemudian dipecahkan lehernya sehingga air kaldu bersentuhan dengan udara luar secara langsung. Setelah beberapa hari dibiarkan, air kaldu menjadi busuk dan banyak mengandung mikroorganisme.
Disamping teori Abiogenesis dan Biogenesis, masih ada lagi beberapa teori tentang asal usul kehidupan yang dikembangkan pleh beberapa Ilmuwan, diantaranya adalah sebagai berikut :
Teori Kreasi Khas, yang menyatakan bahwa kehidupan diciptakan oleh zat supranatural (Ghaib) pada saat yang istimewa.
Teori Kosmozoan, yang menyatakan bahwa kehidupan yang ada di planet ini berasal dari mana saja.
Teori Evolusi Kimia, yang menyatakan bahwa kehidupan didunia ini muncul berdasarkan hukum Fisika Kimia.
Teori Keadaan Mantap, menyatakan bahwa kehidupan tidak berasal usul.

Teori Evolusi Kimia
Ketidakpuasan para Ilmuwan terhadap apa yang dikemukakan para tokoh teori Abiogenesis maupun Biogenesis mendorong para Ilmuwan lain untuk terus mengadakan penelitian tentang asal usul kehidupan. Antara pakar-pakar tersebut antara lain :
Harold Urey, Stanley Miller, dan A.I.Oparin. mereka berpendapat bahwa organisme terbentuk pertama kali di bumi ini berupa makhluk bersel satu. Selanjutnya makhluk tersebut mengalami evolusi menjadi berbagai jenis makhluk hidup seperti Protozoa, Porifera, Coelenterata, Mollusca, dan lain-lain.
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 denagn keadaan pada saat ini. Pada saat itu suhu planet bumi diperkirakan 4.000-8.000C. pada saat mulai mendingin, senyawa karbon beserta abeberapa 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.
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 akrena gaya gravitasi bumi tidak mampu manahannya. Dia atmosfer juga terbentuk senaywa-senyawa sederhana yang mengandung unsure-unsur tersebut, seperti uap air (H2O), Amonia (NH3), Metan (CH4), dan Karbondioksida (CO2). Senyawa sederhana tersebut tetap berbentuk uap dan tertahan dilapisan atas atmosfer. Ketika suhu atmosfer turun sekitar 100oC 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 teredianya zat (materi) dan energi yang berlimpah.
Timbul pertanyaan, bagaimana proses terjadinya kehidupan dibumi ini ? Pertanyaan inilah yang mendorong beberapa Ilmuwan untuk mengemukakan pendapat serta melakukan experiment. Di antara Ilmuwan tersebut antara lain Harold Urey dan Stanley Miller.
a.) Teori Evolusi Kimia Menurut Harold Urey (1893)
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 kiosmis serta aliran listrik halilintar terjadilah reaksi diantara zat-zat tersebut menghasilkan zat-zat hidup. Teori evolusi Kimia dari Urey tersebut biasa dikenal dengan teori Urey.
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 secerhana yang susunan kimianay dapat disamakan dengan susunan kimia virus, dan
kondisi 4 : dalam jangka waktu yang lama (berjuta-juta tahun), zat idup yang terbentuk tadi berkembang menjadi seejnis organisme (makhluk hidup yang lebih kompleks).
b.) Eksperimen 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.
Kedalam alat yang diciptakannya, Miller memasukan gas Hidrogen, Metana, Amonia, dan Air. Alat tersebut juaga 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. Kedalam perangkat juga dilakukan pendingin, sehingga gas-gas hasil reaksi dapat mengembun.
Pada akhir minggu, hasil pemeriksaan terhadap air yang tertampung dalam perangkap embun dianalisis secar kosmografi. Ternyata air tersebut mengandung senyawa organic sederhana, seperti asam amino, adenine, dan gula sederhana seperti ribose. Eksperimen Miller ini dicoba beberapa pakar lain, ternyata hasilnya sama. Bial 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 cpenelitian lain, dalam penelitiannya menghasilkan senyawa-senyawa nukleotida.
Nukleotida adalah suatu senyawa penyusun utama ADN (Asam Deoksiribose Nukleat) dan ARN (Asam Ribose Nukleat), yaitu senaywa khas dalam inti sel yang mengendalikan aktivitas sel dan pewarisan sifat.
Eksperimen Miller dapat memberiakn petunjuk bahwa satuan- satuan kompleks didalam sistem kehidupan seperti Lipida, Karbohidrat, Asam Amino, Protein, Mukleotida 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. Selanjutnay semua senyawa tersebut bereaksi membentuk senyawa yang lebih kompleks dan terkurung dilautan. Akhirnay membentuk senyawa yang merupakan komponen sel.

Teori Evolusi Biologi
Alexander Oparin adalah Ilmuwan Rusia. Didalam bukunya yang berjudul The Origin of Life(Asal Usul Kehidupan). Oparin menyatakan bahwa paad suatu ketika atmosfer bumi kaya akan senyawa uap air, CO2, CH4, NH3, dan Hidrogen. Karena adanya energi radiasi benda-benda angkasa yang amat kaut, seperti sinar Ultraviolet, memungkinkan senyawa-senyawa sederhana tersebut membentuk senyawa organik atau senyawa hidrokarbon yang lebih kompleks. Proses reaksi tersebut berlangsung dilautan.
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 membenrtk senyawa yang lebih kompleks, Gliserin, Asam organik, Purin dan Pirimidin. Senyawa kompleks tersebut merupakan bahan pembentuk sel.
Menurut Oparin senyawa kompleks tersebut sangat berlimpah dilautan 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.
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 disekelilingnya;
memiliki kemampuan untuk menyerap dan mengeluarkan molekil-molekul dari dan ke sekelilingnya;
memiliki kemampuan untuk memanfaatkan molekul-molekul yang diserap sesuai denagn 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 pertamakali terbentuk. Jadi senyawa kompleks yang merupakan perkembangan dari sop purba tersebut telah memiliki sifat-sifat hidup seperti nutrisi, ekskresi, mampu mengadan metabolisme, dan mempunayi kemampuan memperbanyak diri atau reproduksi.
Walaupun dengan adanya senyawa-senyawa sederhana serta energi yang berlimpah sehingga dilautan berlimpah senyawa organik yang lebih kompleks, namun Oparin mengalami kesulitan untuk menjelaskan mengenai mekanisme transformasi dari molekul-molekul protein sebagai abenda tak hidup kebenda hidup. Bagaimana senyawa-senyawa organik sop purba tersebut dapat memiliki kemampuan seperti tersebut diatas ? Oparin menjelaskan sebagai berikut :
Protein sebagai senyawa yang bersifat Zwittwer Ion, dapat membentuk kompleks koloid hidrofil (menyerap air), sehingga molekul protein tersebut dibungkus oleh molekul air. Gumpalan senyawa kompleks tersebut dapat lepas dari cairan dimana dia berada dan membentuk emulsi. Penggabungan struktur emulsi ini akan menghasilkan koloid yang terpiah dari fase cair dan membentuk timbuna gumpalan atau Koaservat.
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 kedalamnya terutama Kristaloid. Komposisi gumpalan koloid tersebut bergantung kepada komposisi mediumnay. Denagndemikian, perbedaan komposisi medium akan menyebabkan timbulnya variasi pada komposisi sop purba. Variasi komposisi sop purba diberbagai areal akan mengarah kepada terbentuknya komposisi kimia Koaservat yang merupakan penyedia bahan mentah untuk proses biokimia.
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 kedalam koaservat dan penagturan kembali Koaservat yang terbungkus lipida amat mungkin akan mnghasilkan 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.
Teori evolusi biologi ini banyak diterima oleh paar Ilmuwan. Namun, tidak sedikit Ilmuwan yang membantah tentang interaksi molekul secara acak yang dapat menjadi awal terbentuknya organisme hidup.
Teori evolusi kimia dan teori evolusi biologi banyak pendukungnya, namun baru teori evolusi kimia yang telah dibuktikan secara eksperimental, sedangkan teori evolusi biologi belum ada yang menguji secara eksperimental.
Seandainya apa yang dikemukakan dua teori tersebut benar, tetapi belum mampu menjelaskan bagaimana dan dari mana kehidupan diplanet bumi ini pertama kali muncul. Yang perlu diingat adalah bahwa kehidupan adalah tidak hanya menyangkut masalah replikas; (penggandaan diri) atau masalah kehidupan biologis saja, tetapi juga menyangkut masalah kehidupan rohani. Tentang teori asal usul kehidupan yang menyatakan organisme pertamakali terbentuk dilautan bisa dipahami dari sudut biologi, karena molekul-molekul organik yang merupakan sop purba itu tertumpuk dilaut.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar