The teori Oparin asal usul kehidupan , juga dikenal sebagai "Teori sup primitif atau primordial" mencoba untuk menjelaskan bagaimana kehidupan berasal di Bumi dalam kondisi khas jutaan tahun yang lalu ketika mereka muncul pertama molekul organik.
Teori yang dibuat oleh Oparin ini adalah salah satu yang paling diterima di komunitas ilmiah. Itu tetap valid, bahkan dengan banyak kemajuan dalam sains modern, karena penemuan terkait baru berhasil melengkapi dan memperkuatnya.
Foto oleh Aleksandr Oparin (Sumber: Pavel Troshkin via Wikimedia Commons)
Oparin, dalam tulisannya, mengklasifikasikan organisme hidup (biotik) pada tingkat organisasi materi tak hidup (abiotik). Dia kemudian mengusulkan bahwa benda mati ini secara bertahap berubah dan menjadi lebih kompleks, sampai membentuk sel hidup pertama.
Teori Oparin membuka pintu untuk pengembangan cabang ilmu biologi yang dikenal sebagai "Biologi Sintetis". Ilmu ini mencoba untuk menciptakan kembali kondisi lingkungan di mana “sup primitif” memunculkan organisme hidup yang saat ini menghuni bumi.
Sebuah teori serupa dikemukakan secara independen oleh ahli biologi evolusi John Haldane, yang menamai badan air awal Prakambrium awal, yang sebagian besar terdiri dari unsur-unsur logam dan air, sebagai "Sup Primitif".
Asal usul teori
Teori Oparin dikemukakan oleh Aleksandr Ivanovich Oparin, yang lahir pada tahun 1894 di sebuah kota kecil Rusia bernama Uglich. Sejak usia sangat muda, Oparin sudah menyukai tumbuhan dan akrab dengan teori evolusi Darwin.
Ia belajar Fisiologi Tumbuhan di Universitas Moskow, di mana, bertahun-tahun kemudian, ia mengajar di kursi Biokimia dan Fisiologi Tumbuhan.
Selama studi universitasnya, Oparin mulai memiliki perhatian serius tentang mikroorganisme yang, hanya terdiri dari atom karbon, nitrogen, dan air, memiliki kemampuan untuk mengatur dirinya sendiri untuk melakukan proses kompleks seperti fotosintesis.
Pada tahun 1923, Oparin menerbitkan eksperimennya dalam sebuah buku yang berjudul "The Origin of Life." Buku ini berisi teori bahwa, bersama dengan kontribusi dari peneliti lain pada waktu itu bernama John Haldane, berusaha menjelaskan bagaimana primordia kehidupan muncul di planet kita.
Teks Oparin menjelaskan, dengan bahasa yang sangat sederhana dan didaktik, bagaimana "evolusi" materi organik dimulai sebelum pembentukan planet bumi. Ini juga menjelaskan bagaimana bahan organik dibentuk oleh aksi sinar matahari, letusan gunung berapi, dan pelepasan listrik yang berasal dari alam.
Penting untuk digarisbawahi bahwa Oparin sangat menentang teori pembangkitan spontan, mendukung gagasannya tentang teori evolusi Darwin dan sintesis minyak "abiogenik" Mendeleev; menetapkan bahwa awal kehidupan adalah karena semacam "evolusi kimiawi" yang mengatur unsur-unsur bumi primitif untuk membentuk molekul kompleks.
Postulat
Meski hampir 100 tahun telah berlalu sejak Oparin mengemukakan teorinya, teori itu masih berlaku hingga saat ini. Pendekatan perdamaian Oparin, yang menyatukan berbagai disiplin ilmu seperti kimia, astronomi, fisika, dan biologi, menawarkan, bagi banyak ilmuwan, pendekatan rasional untuk menjelaskan bagaimana kehidupan terbentuk di bumi.
Oparin menempatkan munculnya kehidupan selama periode Prakambrium, di mana atmosfer yang sangat berkurang, kaya akan dua elemen organisme hidup yang paling melimpah: karbon (dalam bentuk metana dan sianogen) dan nitrogen (dalam bentuk amonia).
Teorinya terutama didasarkan pada fakta bahwa energi yang berasal dari sinar ultraviolet, gunung berapi, dan badai listrik menyebabkan pengendapan air dalam bentuk gas, menyebabkan hujan lebat yang mengendapkan senyawa lain seperti amonia. , metana, nitrogen, dll.
Hujan deras mendorong elemen yang mengendap ke laut, menciptakan apa yang disebut Oparin sebagai "kaldu primitif". Kaldu ini berfungsi sebagai panggung untuk serangkaian reaksi kimia yang memunculkan molekul organik pertama yang mirip dengan asam amino.
Molekul koloid "mirip asam amino" ini dan molekul lain yang serupa secara spontan diatur untuk membentuk peptida, protein dan struktur seperti lipid, yang oleh Oparin dinamai coacervates.
Selanjutnya, coacervates menjadi lebih terspesialisasi, mengatur untuk membentuk struktur yang sangat mirip dengan sel hidup yang kita kenal sekarang.
"Sel-sel" primitif ini, seiring waktu, memperoleh kemampuan untuk mengembangkan metabolisme primitif, mengambil senyawa kimia dari lingkungan untuk mengekstraksi makanan dan energi darinya, agar dapat bertahan dan berkembang biak.
Seleksi alam di coacervates
Coacervate yang diusulkan oleh Oparin, seperti yang telah disebutkan, menggunakan molekul kecil yang ditangkap dari lingkungan sekitarnya untuk makanan dan energi. Menurut Oparin, molekul-molekul ini berasimilasi dengan molekul lain yang lebih besar, yang disebutnya "enzim primitif" dari coacervates.
Akuisisi mekanisme absorpsi dan asimilasi dalam setiap coacervate akan memberikan keuntungan dibandingkan coacervate lainnya, oleh karena itu, coacervate dengan kapasitas asimilasi yang lebih baik akan tumbuh lebih cepat dan lebih efisien.
Oparin memutuskan bahwa ada batas pertumbuhan untuk coacervate "paling sukses" pada titik di mana, secara termodinamika, mereka menjadi tidak stabil. Akibatnya, coacervate mulai mengotak-atik atau "membagi" menjadi coacervate yang lebih kecil.
Kemampuan untuk membagi coacervate yang besar menjadi coacervate yang lebih kecil akan meningkatkan jumlah coacervate jenis ini di tengah. Coacervate ini, yang ditemukan dalam jumlah atau frekuensi yang lebih besar, dapat memberikan semacam "tekanan selektif" pada orang lain, mendukung mereka yang memiliki kapasitas lebih besar untuk "membagi" atau menyegmentasikan.
Karakteristik lain dari coacervate yang dapat melakukan semacam "seleksi alam" pada yang lain adalah, mungkin, kemampuan untuk mensintesis beberapa metabolit energi dari makanan yang diperoleh dari kaldu primitif tempat mereka "tumbuh".
Dengan demikian, hanya coacervate yang mampu memetabolisme senyawa lingkungan dan menghasilkan makanan sendiri serta energi cadangan yang mungkin bertahan.
Topikalitas teori
Teori seleksi alam Darwin sangat penting bagi Oparin untuk memahami "persaingan" dan "prevalensi" di antara coacervate. Bahkan bertahun-tahun kemudian, dengan penemuan gen dan materi herediter, Oparin mengaitkan pada molekul ini tanggung jawab untuk sebagian besar replikasi coacervate.
Saat ini, banyak ahli biologi yang berdedikasi pada rekreasi kondisi primitif bumi yang memunculkan coacervate yang diusulkan oleh Oparin.
Salah satu eksperimen paling terkenal dari jenis ini adalah eksperimen Stanley Miller dan Harold Urey, yang secara eksperimental memverifikasi "abiogenesis" asam amino seperti glisin (tipe glisin).
Beberapa ilmuwan yang berspesialisasi dalam biologi sintetik melakukan eksperimen untuk mencapai organisasi kehidupan secara artifisial, tetapi berdasarkan senyawa selain karbon, menunjukkan bahwa "kehidupan" ini mungkin jenis kehidupan yang kita temukan di planet lain.
Tema yang diminati
Teori asal mula kehidupan.
Teori kemosintetik.
Kreasionisme.
Panspermia.
Teori generasi spontan.
Referensi
- Das, A. (2019). Asal Mula Kehidupan di Bumi-Virus dan Mikroba. Mikrobiologi Ilmiah Acta, 2, 22-28.
- Fry, I. (2006). Asal mula penelitian tentang asal usul kehidupan. Endeavour, 30 (1), 24-28.
- Herrera, AS (2018). Asal Usul Kehidupan Menurut Melanin. MOJ Cell Sci Rep, 5 (1), 00105.
- Kolb, VM (2016). Origins of Life: Pendekatan Kimia dan Filsafat. Evolusi Biologi, 43 (4), 506-515.
- Lazcano, A. (2016). Alexandr I. Oparin dan asal usul kehidupan: penilaian ulang historis dari teori heterotrofik. Jurnal evolusi molekuler, 83 (5-6), 214-222.
- Oparin, AI (1957). Asal usul kehidupan di bumi. Asal mula kehidupan di bumi., (Edisi ke-3).