10 TEORI ASAL USUL KEHIDUPAN - BIOLOGI - 2025

The teori asal usul kehidupan mencoba untuk menjelaskan bagaimana makhluk hidup berasal. Bagaimana kehidupan muncul seperti yang kita ketahui ini adalah pertanyaan yang banyak ditanyakan oleh filsuf, teolog dan ilmuwan selama bertahun-tahun, pada kenyataannya, kita dapat mengatakan bahwa hampir sejak manusia adalah seorang manusia.

Catatan ilmiah yang berbeda menetapkan bahwa bumi terbentuk sekitar 4,5-5 miliar tahun yang lalu dan fosil tertua yang diketahui, sesuai dengan sisa-sisa cyanobacteria yang ditemukan di Australia Barat, berasal dari setidaknya 3,5 miliar tahun yang lalu.

Gambar dari WikiImages di www.p segar.com

Meskipun tidak ada catatan fosil atau bukti geologis yang lebih tua, banyak ilmuwan setuju bahwa bentuk kehidupan lain mungkin telah ada lebih awal, tetapi fosil mungkin telah dihancurkan oleh panas dan perubahan bentuk banyak batuan selama masa Prakambrium.

Apa yang terjadi selama hampir 2 miliar tahun yang telah berlalu sejak asal mula bumi dan munculnya fosil pertama? Peristiwa biologis yang terjadi pada masa itulah yang memungkinkan adanya kehidupan dan yang begitu banyak diperdebatkan dalam komunitas ilmiah saat ini.

Selanjutnya kita akan menemukan beberapa teori hipotetis utama yang dikemukakan oleh penulis yang berbeda untuk menjelaskan asal mula organisme hidup pertama, dari mana bentuk kehidupan yang paling "maju" kemungkinan berevolusi.

Seperti apa bumi sebelum kehidupan muncul?

Bentuk kehidupan paling awal yang diketahui di Bumi adalah mikroorganisme yang diduga menjadi fosil, ditemukan di lubang hidrotermal. Mereka diperkirakan hidup 4,28 miliar tahun yang lalu.

Beberapa ilmuwan mengusulkan bahwa bumi "awal" dipengaruhi oleh berbagai jenis benda langit dan suhu di planet ini sangat tinggi sehingga air tidak dalam keadaan cair, tetapi dalam bentuk gas.

Namun, banyak yang setuju bahwa tanah Prekambria mungkin memiliki suhu yang sama dengan daratan saat ini, yang berarti bahwa air dapat ditemukan dalam bentuk cair, terkondensasi menjadi samudra, laut, dan danau.

Sebaliknya, atmosfer bumi pada saat itu dianggap sangat berkurang (dengan nol atau sangat sedikit oksigen bebas), sehingga setelah terpapar berbagai bentuk energi, senyawa organik pertama dapat terbentuk.

Teori utama tentang asal usul kehidupan

- Kehidupan dengan generasi spontan

Aristoteles, cikal bakal generasi spontan

Dari orang Yunani hingga banyak ilmuwan pada pertengahan abad kesembilan belas, usulan diterima bahwa makhluk hidup dapat muncul secara spontan, tanpa organisme induk lainnya, dari materi "tidak hidup".

Oleh karena itu, selama berabad-abad, berbagai pemikir yakin bahwa serangga, cacing, katak, dan hama lainnya terbentuk secara spontan di atas lumpur atau di atas materi yang membusuk.

Teori-teori ini didiskreditkan lebih dari satu kali oleh eksperimen yang dilakukan oleh Francesco Redi (1668) dan Louis Pasteur (1861), misalnya.

Potret Francesco Redi (Sumber: Valérie75, via Wikimmedia Commons)

Redi membuktikan bahwa kecuali serangga dewasa bertelur di atas sepotong daging, larva tidak muncul secara spontan di atasnya. Di sisi lain, Pasteur kemudian menunjukkan bahwa mikroorganisme hanya dapat berasal dari mikroorganisme yang sudah ada sebelumnya.

Lebih lanjut, harus dikatakan bahwa teori ini juga diabaikan karena dalam konteks sejarah yang berbeda “generasi spontan” mengacu pada dua konsep yang sangat berbeda, yaitu:

- Abiogenesis : pengertian tentang asal usul kehidupan dari materi anorganik dan

- Heterogenesis : gagasan bahwa kehidupan muncul dari bahan organik mati, sama seperti cacing "muncul" pada daging yang membusuk.

Darwin dan Wallace, sedikit lebih awal, pada tahun 1858, secara independen mempublikasikan teori mereka tentang evolusi melalui seleksi alam, yang dengannya mereka menjelaskan bahwa makhluk hidup yang paling kompleks telah mampu berevolusi dari makhluk uniseluler yang lebih "sederhana".

Jadi, teori generasi spontan menghilang dari panggung dan komunitas ilmiah mulai bertanya-tanya bagaimana “makhluk bersel tunggal yang lebih sederhana” itu muncul seperti yang dibicarakan para evolusionis.

- Teori kaldu primer dan evolusi kimia bertahap

Alexander Oparin di laboratoriumnya (kanan).

Pada tahun 1920, ilmuwan A. Oparin dan J. Haldane mengajukan, secara terpisah, hipotesis tentang asal mula kehidupan di bumi yang saat ini menyandang nama mereka dan yang dengannya mereka menetapkan bahwa kehidupan di bumi dapat muncul " selangkah demi selangkah "dari materi tak hidup, melalui" evolusi kimiawi ".

Grand Prismatic Spring di Yellowstone. Lingkungan bersuhu tinggi ini dianggap serupa dengan lingkungan laut purba di Bumi. Sumber:

Kedua peneliti menyarankan bahwa bumi "awal" pasti memiliki atmosfer yang mereduksi (miskin oksigen, di mana semua molekul cenderung menyumbangkan elektron), suatu kondisi yang dengan sempurna dapat menjelaskan beberapa peristiwa:

- Bahwa beberapa molekul anorganik bereaksi satu sama lain untuk membentuk "blok" struktural organik makhluk hidup, suatu proses yang diarahkan oleh energi listrik (dari sinar) atau cahaya (dari matahari) dan yang produknya terakumulasi di lautan membentuk "kaldu primer" .

Gambar oleh Elias Sch. di www.pidelines.com

- Bahwa molekul organik tersebut kemudian digabungkan, menyusun molekul yang lebih kompleks, dibentuk oleh fragmen molekul yang lebih sederhana (polimer) seperti protein dan asam nukleat.

- Bahwa polimer tersebut dirakit menjadi unit-unit yang mampu mereplikasi dirinya sendiri, baik dalam kelompok metabolik (usulan Oparin) atau di dalam membran yang membentuk struktur "mirip sel" (usulan Haldane).

- Panspermia

Ilustrasi bakteri di komet. Sumber: Silver Spoon Sokpop / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Pada tahun 1908, seorang ilmuwan bernama August Arrhenius mengusulkan bahwa "benih pembawa kehidupan" tersebar di seluruh ruang kosmik dan bahwa benih tersebut jatuh di planet dan "berkecambah" ketika kondisi di sana menguntungkan.

Teori ini, juga dikenal sebagai teori panspermia (dari bahasa Yunani pan, yang berarti "segala sesuatu" dan sperma, yang berarti "benih"), didukung oleh berbagai ilmuwan dan kami juga dapat menemukannya dalam beberapa teks disebut sebagai "asal mula makhluk luar angkasa kehidupan".

- Hidup dengan listrik

Gambar oleh FelixMittermeier dari Pixabay.com

Belakangan, bagian dari komunitas ilmiah mengisyaratkan bahwa asal usul kehidupan yang dikemukakan oleh Oparin dan Haldane dapat dimulai di bumi berkat "percikan" listrik yang menyediakan energi yang diperlukan untuk "pengorganisasian" senyawa organik fundamental dari senyawa anorganik (bentuk abiogenesis).

Ide-ide ini secara eksperimental didukung oleh dua peneliti Amerika Utara: Stanley Miller dan Harold Urey.

Melalui eksperimen mereka, kedua ilmuwan menunjukkan bahwa, dari zat anorganik dan dalam beberapa kondisi atmosfer khusus, pelepasan listrik mampu membentuk molekul organik seperti asam amino dan karbohidrat.

Teori ini mengusulkan, kemudian, dengan berlalunya waktu, molekul paling kompleks yang saat ini menjadi ciri makhluk hidup dapat terbentuk; itulah mengapa ini sangat mendukung teori "primeval stock" Oparin dan Haldane beberapa tahun sebelumnya.

- Kehidupan di bawah es

Gambar oleh David Mark di www.p segar.com

Teori lain, mungkin sedikit kurang dikenal dan diterima, mengusulkan bahwa kehidupan muncul di perairan laut dalam, yang permukaannya mungkin ditutupi oleh lapisan es yang tebal dan tebal, karena Matahari di awal bumi mungkin tidak berpengaruh begitu kuat pada permukaan seperti sekarang.

Teori tersebut mengusulkan bahwa es dapat melindungi fenomena biologis apa pun yang terjadi di laut, memungkinkan interaksi berbagai senyawa yang berasal dari bentuk kehidupan pertama.

- Kehidupan dari polimer organik

Protein

Setelah dapat dibuktikan di laboratorium bahwa senyawa organik seperti asam amino dapat terbentuk dari bahan anorganik dalam kondisi tertentu, para ilmuwan mulai bertanya-tanya bagaimana proses polimerisasi senyawa organik terjadi.

Ingatlah bahwa sel terdiri dari jenis polimer yang besar dan kompleks: protein (polimer asam amino), karbohidrat (polimer gula), asam nukleat (polimer basa nitrogen), dll.

Sidney Fox

Pada tahun 1950, ahli biokimia Sidney Fox dan kelompok kerjanya menemukan bahwa, dalam kondisi eksperimental, jika sekumpulan asam amino dipanaskan tanpa adanya air, mereka dapat bergabung bersama untuk membentuk polimer, yaitu protein.

Penemuan ini membuat Fox menyarankan bahwa dalam "kaldu primitif" yang dikemukakan oleh Oparin dan Haldane, asam amino bisa saja terbentuk yang, ketika kontak dengan permukaan yang panas, mendorong penguapan air, dapat membentuk protein.

Asam ribonukleat dan kehidupan di tanah liat

Ahli kimia organik Alexander Cairns-Smith kemudian mengusulkan bahwa molekul pertama yang memungkinkan kehidupan dapat ditemukan pada permukaan tanah liat, yang tidak hanya membantu memusatkannya, tetapi juga mendorong pengorganisasiannya menjadi pola yang ditentukan.

Ide-ide ini, yang terungkap pada 1990-an, menegaskan bahwa tanah liat dapat berfungsi sebagai "katalis" dalam pembentukan polimer RNA (asam ribonukleat), yang bertindak, pada gilirannya, sebagai pendukung katalis.

- Hipotesis "gen pertama"

Dengan mempertimbangkan gagasan pembentukan "spontan" polimer organik esensial, beberapa penulis mulai membayangkan kemungkinan bahwa bentuk kehidupan pertama hanyalah asam nukleat yang mereplikasi diri, seperti DNA (asam deoksiribonukleat) atau RNA.

Oleh karena itu, disarankan agar elemen penting lainnya, seperti jaringan metabolisme dan pembentukan membran, misalnya, ditambahkan kemudian ke sistem "purba".

Mengingat karakteristik reaktivitas RNA, banyak ilmuwan mendukung gagasan bahwa struktur auto-katalitik pertama dibentuk oleh asam nukleat ini (terbukti sebagai ribozim), hipotesis yang dikenal sebagai "dunia RNA".

Karenanya, RNA berpotensi mengkatalisasi reaksi yang memungkinkan penyalinannya sendiri, membuatnya mampu mentransmisikan informasi genetik dari generasi ke generasi dan bahkan berkembang.

- Hipotesis "metabolisme dulu"

Di sisi lain, peneliti yang berbeda agak mendukung gagasan bahwa kehidupan terjadi pertama kali dalam molekul organik yang "mirip protein", menetapkan bahwa bentuk awal kehidupan dapat terdiri dari jaringan metabolisme "mandiri" sebelum asam nukleat.

Hipotesis tersebut menyiratkan bahwa "jaringan metabolisme" mungkin telah terbentuk di daerah dekat ventilasi hidrotermal, yang mempertahankan pasokan prekursor kimiawi secara terus menerus.

Jadi, jalur yang lebih awal dan lebih sederhana mungkin telah menghasilkan molekul yang bertindak sebagai katalisator untuk pembentukan molekul yang lebih kompleks, dan akhirnya jaringan metabolisme mungkin telah mampu membentuk molekul lain yang bahkan lebih kompleks, seperti asam nukleat dan protein besar.

Akhirnya, sistem yang menopang diri ini bisa saja "terbungkus" di dalam membran, sehingga membentuk makhluk seluler pertama.

- Asal mula kehidupan dengan "kebutuhan"

Beberapa peneliti dari Massachusetts Institute of Technology (MIT, USA) telah berkontribusi pada perumusan teori yang menjelaskan asal mula makhluk hidup pertama dengan "kebutuhan", entah bagaimana "mengikuti hukum alam" dan bukan dengan "Chance" atau "chance".

Menurut teori ini, kemunculan kehidupan adalah masalah yang tak terhindarkan, karena telah ditetapkan bahwa materi umumnya berkembang dalam "sistem" yang, diarahkan oleh sumber energi eksternal dan dikelilingi oleh panas, lebih efisien dalam menghilangkannya. energi.

Eksperimen yang terkait dengan teori ini telah menunjukkan bahwa ketika populasi atom acak terkena sumber energi, mereka mengatur diri mereka sendiri untuk menghilangkan energi secara lebih efisien, menunjukkan bahwa "pemodelan ulang" ini pada akhirnya akan mengakhiri pembentukan kehidupan. .

Sumber energi alternatif bisa dengan mudah menjadi matahari, meskipun kemungkinan lain tidak sepenuhnya dikesampingkan.

- Kreasionisme

Gambar oleh Barbara Jackson di www.p segar.com

Kreasionisme adalah teori lain yang didukung oleh bagian penting dari masyarakat saat ini, terutama oleh tindakan iman. Menurut arus pemikiran ini, alam semesta dan semua bentuk kehidupan yang ada di dalamnya diciptakan dari "ketiadaan" oleh Tuhan.

Ini adalah teori yang secara menarik bertentangan dengan teori evolusi modern, yang berusaha menjelaskan asal mula keanekaragaman bentuk kehidupan tanpa membutuhkan Tuhan atau "kekuatan ilahi" lainnya dan, seringkali, hanya secara "kebetulan ".

Ada dua jenis kreasionis: yang alkitabiah dan "bumi tua". Yang pertama percaya bahwa segala sesuatu yang dinyatakan dalam kitab Kejadian pasal secara harfiah benar, sedangkan yang kedua menganggap bahwa pencipta membuat segala sesuatu yang ada, tetapi tanpa menegaskan bahwa kisah Kejadian adalah cerita literal.

Namun, kedua tipe kreasionis percaya bahwa perubahan organisme dapat menyiratkan perubahan pada suatu spesies, dan mereka juga percaya pada perubahan "ke bawah", seperti mutasi negatif, misalnya.

Namun, mereka tidak percaya bahwa perubahan ini dapat menyebabkan evolusi dari spesies yang "lebih rendah" menjadi spesies yang "lebih tinggi" atau jauh lebih kompleks.

Kreasionisme dan evolusionisme telah menjadi subjek perdebatan dan perselisihan sejak penerbitan teori evolusi pertama dan, bahkan saat ini, kedua pandangan tersebut tampaknya saling eksklusif.

Referensi

1. Andrulis, ED (2012). Teori asal usul, evolusi, dan sifat kehidupan. Hidup, 2 (1), 1-105.
2. Choi, C. (2016). Live Science. Diakses pada 26 April 2020 dari www.livescience.com/13363-7-theories-origin-life.html
3. Horowitz, NH, & Miller, SL (1962). Teori terkini tentang asal mula kehidupan. Di Fortschritte der Chemie Organischer Naturs
4. TN & EL Taylor. 1993. Biologi dan Evolusi Tumbuhan Fosil. Prentice Hall, New Jersey.
5. Thaxton, CB, Bradley, WL, & Olsen, RL (1992). Misteri asal mula kehidupan. na.
6. Editor Encyclopaedia Britannica. (2017). Encyclopaedia Britannica. Diakses pada 26 April 2020 dari www.britannica.com/topic/creationism