TEORI TENTANG ASAL USUL KEHIDUPAN

Teori Abiogenesis

 Teori Abiogenesis : menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda tak hidup. (Teori ini sering rancu dengan Generatio Spontanea, sehingga sering dikatakan bahwa menurut teori Abiogenesis makhluk hidup berasal dari benda tak hidup yang terjadi secara spontan. Sebenarnya ini dua teori yang berbeda)

Teori yang dikemukakan Aristoteles ini menyatakan bahwa makhluk hidup tercipta dari benda tak hidup yang berlangsung secara spontan (generatio spontanea). Misalnya cacing dari tanah, ikan dari lumpur, dan sebagainya. Teori ini dianut oleh banyak orang selama beberapa abad.

Aristoteles (384-322 SM), adalah seorang filsuf dan tokoh ilmu pengetahuan Yunani Kuno. Sebenarnya dia mengetahui bahwa telur-telur ikan yang menetas akan menjadi ikan yang sifatnya sama seperti induknya. Telur-telur tersebut merupakan hasil perkawinan dari induk-induk ikan. Walau demikian, Aristoteles berkeyakinan bahwa ada ikan yang berasal dari Lumpur.



Menurut penganut paham abiogenesis, makhluk hidup tersebut terjadi begitu saja secara spontan. Itu sebabnya, teori abiogenesis ini disebut juga generation spontanea. Bila pengertian abiogenesis dan generation spontanea digabung, maka konsepnya menjadi: makhluk hidup yang pertama kali di bumi berasal dari benda mati / tak hidup yang terjadinya secara spontan (sebenarnya ini adalah dua teori yang berbeda, tetapi orang sudah kadung salah kaprah).



Paham abiogenesis bertahan cukup lama, yaitu semenjak zaman Yunani Kuno (ratusan tahun sebelum Masehi) hingga pertengahan abad ke-17, dimana Antonie Van Leeuwenhoek menemukan mikroskop sederhana yang dapat digunakan untuk mengamati makhluk-makhluk aneh yang amat kecil yang terdapat pada setetes air rendaman jerami. Oleh para pendukung paham abiogenesis, hasil pengamatan Antonie Van Leeuwenhoek ini seolah-olah memperkuat pendapat mereka tentang abiogenesis. Hasil pengamatan Anthoni ditulisnya dalam sebuah catatan ilmiah yang diberi judul “Living in a drop of water“. Tokoh lain pendukung teori ini adalah John Needham (1700). Ilmuwan dari Inggris ini melakukan percobaan dengan merebus sebentar air kaldu yang berasal dari sepotong daging. Air kaldu tersebut menjadi keruh karena adanya mikroorganisme. Ilmuwan tersebut kemudian berkesimpulan bahwa mikroorganisme berasal dari air kaldu.
 

Teori Biogenesis

Menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya. Munculnya teori ini merupakan bantahan atas teori abiogenesis. Para pendukung teori ini adalah Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani, dan Louis Pasteur. Untuk mendukung teori biogenesis dilakukan beberapa percobaan antara lain

1. Francesco Reddi

Ilmuwan Italia ini adalah yang pertama melawan teori abiogenesis. Untuk membuktikan teori biogenesis, Redi menggunakan percobaan terhadap sekerat daging dan  toples. Toples A diisi sekerat daging dan dibiarkan terbuka, Toples B diisi daging dan ditutupkain kasa, dan Toples C daging dengan toples ditutup rapat

   

 

Setelah beberapa hari daging pada toples A dihinggapi banyak lalat dan muncul belatung, toples B sedikit belatung dan toples C tidak terdapat belatung. Dengan demikian, bahwa diperlukan lalat untuk menghasilkan belatung. Belatung pada daging tersebut berasal dari telur lalat. Dengan ini muncul Pernyataan Omne vivum ex ovo (Semua kehidupan berasal dari telur).

2. Lazzaro Spallanzani 

  

Spallanzani juga melakukan percobaan untuk membantah teori abiogenesis, tetapi menggunakan bahan kaldu. Disainnya sebagai berikut:

• Labu I   : diisi kaldu lalu dipanaskan dan dibiarkan terbuka
• Labu II  : diisi kaldu, lalu ditutup dengan gabus yang disegel dengan lilin, kemudian dipanaskan

Setelah dingin kedua labu diletakkan di tempat yang sama. Beberapa hari kemudian hasilnya sebagai berikut.

• Labu I   : berubah busuk dan keruh, banyak mengandung mikroba (bakteri)
• Labu II  : tetap jernih, tidak mengandung mikroba

Menurut Spallanzani mikroba yang tumbuh dan menyebabkan busuknya kaldu berasal dari mikroba yang beraada di udara. Pendukung paham abiogenesis keberatan dengan disain Spallanzani karena menurut anggapan mereka, labu yang tertutup menyebabkan gaya hidup (elan vital) dari udara tidak dapat masuk, sehingga tidak memungkinkan munculnya makhluk hidup (mikroba).

3. Louis Pasteur


  \



  

Pasteur menyempurnakan percobaan Redi dan Spallanzani. Ia menggunakan kaldu dalam labu yang  disumbat dengan gabus. Selanjutnya gabus tersebut ditembus dengan pipa berbentuk leher angsa (huruf S), kemudian dipanaskan. Setelah dingin dibiarkan beberapa hari kemudian diamati. Ternyata air kaldu tetap jernih dan tidak ditemukan mikroba.
Disain pipa yang berbentuk leher angsa tersebut memungkinkan masuknya gaya hidup dari udara, tetapi ternyata tidak didapati makhluk hidup dalam kaldu. Menurut Pasteur, mikroorganisme yang tumbuh dalam kaldu berasal dari udara. Mereka tidak bisa masuk karena terhambat oleh bentuk pipa. Hal ini bisa dibuktikan bila labu dimiringkan sedemikian rupa sehingga kaldu mengalir melalui pipa dan menyentuh ujung pipa, ternyata beberapa hari kemudian menyebabkan busuknya kaldu.
Dengan demikian Pasteur telah membuktikan bahwa teori biogenesislah yang benar. Muncullah ungkapan :

“ omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo, omne vivum ex vivo”

yang artinya: makhluk hidup berasal dari telur, telur berasal dari makhluk hidup, makhluk hidup berasal dari makhluk hidup.

TEORI EVOLUSI KIMIA, TENTANG ASAL USUL KEHIDUPAN

 Ternyata gugurnya teori abiogenesis oleh teori biogenesis tidak membuat ilmuwan berhenti menyelidiki tentang asal-usul kehidupan. Sekarang, timbul
pertanyaan, jika makhluk hidup berasal dari makhluk hidup, dari manakah asal mula makhluk hidup yang pertama? Untuk menjawab itu, muncullah teori evolusi kimia. Ilmuwan yang menyatakan teori tersebut adalah Harold Urey. Urey menyatakan bahwa pada periode tertentu, atmosfer bumi mengan-dung molekul metana (CH 4), amonia (NH 4), air (H2O), dan karbon dioksida(CO2).
Karena pengaruh dari energi petir dan sinar kosmis, zat-zat tadi bereaksi. Hasil reaksi tersebut menghasilkan suatu zat hidup yang diduga virus. Zat hidup tersebut berkembang selama jutaan tahun membentuk makhluk hidup. Teori yang dikemukakannya tersebut, kemudian dikenal dengan teori Urey .
Untuk membuktikan teori ini, Stanley Miller melakukan sebuah percobaan. Peralatan yang dirancang Miller, yakni ruang bunga api diisi dengan campuran gas meniru atmosfer purba, sementara botol kaca kecil diisi dengan air murni seperti sup purba. Miller membuat kilat buatan dengan bunga api listrik di antara dua elektroda dalam atmosfer buatan tersebut. Ia juga memanaskan air laut tiruannya. Percobaan ini berlangsung selama seminggu dan dapat menghasilkan beragam senyawa organik.
Di alam nyata, reaksi kimia ini akan berjalan selama jutaan tahun sehingga dapat membentuk hasil yang lebih kompleks. Pada titik tertentu dari proses yang panjang ini, senyawa kimia dapat terbentuk dengan sendirinya. Jika pada proses membentuk diri ini terkadang terdapat kesalahan, senyawa kimia ini dapat menyesuaikan diri dan berevolusi melalui proses seleksi kimiawi. Jadi, kehidupan tidak terbentuk secara tiba-tiba melainkan timbul secara bertahap dari senyawa tidak hidup.

TEORI EVOLUSI BIOLOGI

Alexander Ivanovich Oparin mengemukakan bahwa evolusi zat-zat kimia terjadi sebelum di bumi terdapat kehidupan. Seperti sebelumnya, zat anorganik berupa air, metana, karbon dioksida, dan amonia terkandung dalam atmosfer bumi. Zat anorganik tersebut membentuk zat-zat organik akibat adanya radiasi dari energi listrik yang berasal dari petir.

Suhu di bumi terus menurun. Ketika sampai pada titik kondensasi, terjadi hujan yang mengikis batuan di bumi yang banyak mengandung zat-zat anorganik. Zat-zat anorganik tersebut terbawa ke lautan yang panas. Di lautan ini terbentuk sup purba atau sup primordial. Sup purba terus berkembang selama berjuta-juta tahun. Di dalam sup purba, terkandung zat
anorganik, RNA, dan DNA. RNA yang dibutuhkan dalam proses sintesis protein dapat terbentuk dari DNA. Akibatnya, terbentuklah sel pertama. Sel pertama tersebut mampu membelah diri sehingga jumlahnya semakin banyak. Sejak saat itulah evolusi biologi berlangsung.

a. Terbentuknya Makhluk Hidup Prokariotik
Sejarah kesuksesan makhluk hidup prokariotik dimulai sedikitnya pada 3,5 miliar tahun yang lalu. Prokariotik merupakan bentuk kehidupan pertama dan paling sederhana. Mereka hidup dan berevolusi di bumi selama 2 miliar
tahun. Prokariotik dianggap paling primitif, karena selnya hanya memiliki membran sel. DNA, RNA hasil transkripsi, dan molekul-molekul organik berada dalam sitoplasma tanpa dibatasi membran.
Prokariotik pertama kemungkinan merupakan kemoautrotof yang menyerap molekul organik bebas dan ATP di sup purba melalui sintesis abiotik. Seleksi alam menyebabkan prokariotik yang dapat mengubah ADP menjadi ATP melalui glikolisis bertambah. Akhirnya, prokariotik yang dapat melakukan fermentasi berkembang dan hal tersebut menjadi cara hidup organisme di bumi karena belum tersedianya O2. Beberapa Archaebacteria dan beberapa bakteri obligat anerob yang sekarang hidup melalui fermentasi, mirip dengan prokariotik terdahulu.

b. Terbentuknya Organisme Fotoautotrof
Ketika kecepatan konsumsi bahan organik oleh fermentasi prokariotik melebihi kecepatan sintesis untuk menggantikan molekul organik, berkembanglah prokariotik yang dapat membuat molekul organiknya sendiri. Pada prokariotik awal, pigmen yang dapat menyerap cahaya digunakan untuk menyerap kelebihan energi cahaya (terutama dari sinar ultraviolet) yang membahayakan bagi sel yang hidup di permukaan.

Selanjutnya, pigmen ini mampu melakukan transfer elektron untuk sintesis ATP. Prokariotik ini mirip dengan Archaebacteria yang disebut bakteri halofik. Pigmen yang menangkap cahaya dikenal dengan bakteriorhodopsin yang dibuat pada membran plasma. Prokariotik lain memiliki pigmen yang dapat menggunakan cahaya untuk transfer elektron dari hidrogen sulfida (H2S) menjadi NADP+ dan dapat memfiksasi CO2. Akhirnya, Eubacteria memiliki cara untuk menggunakan H2O sebagai sumber elekton dan hidrogen. Bakteri ini adalah Cyanobacteria pertama yang mampu membuat molekul organik dari air dan CO2.

Cyanobacteria berkembang dan mengubah bumi dengan melepaskan O2 sebagai efek fotosintesis. Cyanobacteria berkembang antara 2,5 miliar hingga 3,4 miliar tahun yang lalu. Mereka hidup bersama prokariotik lain membuat koloni. Fosil koloni ini disebut stromatolit yang banyak ditemukan di perairan air tawar dan air laut

c. Bangkitnya Organisme Eukariotik
Eukariotik berkembang sekitar 1,2 miliar tahun yang lalu. Hal yang sangat membedakan eukariotik dengan prokariotik adalah adanya organel-organel yang memiliki membran. Bagaimana sel eukariotik yang kompleks dapat terbentuk dari prokariotik yang sederhana?
Sistem membran organel-organel pada eukariotik dapat terbentuk dari invaginasi yang terspesialisasi. Pada eukariotik terdahulu, invaginasi (pelekukan ke dalam) dapat terjadi sehingga membentuk membran inti dan retikulum endoplasma.
image

Proses lain yang disebut endosimbiosis menjelaskan pembentukan mitokondria, kloroplas, dan beberapa organel eukariotik lain. Teori ini di-kemukakan oleh Lynn Margulis . Endo berarti di dalam dan simbiosis berarti hidup bersama. Endosimbiosis terjadi ketika sel simbion hidup secara permanen di dalam sel lain (sel inang) dan interaksi ini menguntungkan keduanya .
Berdasarkan teori ini, eukariotik berkembang setelah sel fotosintesis muncul dan oksigen melimpah di atmosfer. Kloroplas dan mitokondria tampaknya merupakan evolusi sel prokariotik yang melakukan endosimbiosis dengan sel prokariotik besar. Nenek moyang mitokondria kemungkinan besar adalah sel prokariotik heterotrof yang mampu menggunakan oksigen dan menghasilkan energi. Adapun nenek moyang kloroplas kemungkinan adalah Cyanobacteria.

Sel eukariotik hasil endosimbiosis ini sekarang kita kenal dengan nama Protista. Makhluk hidup eukariotik satu sel ini sangat beranekaragam. Beberapa Protista dapat berfotosintesis, sebagian lagi bersifat heterotrof dan dapat aktif bergerak. Sebagian mirip jamur dan mendapatkan makanan
dengan menyerap secara absorpsi.

Makhluk hidup eukariotik banyak sel, seperti rumput laut, tumbuhan dan hewan kemungkinan berasal dari Protista yang berkoloni. Koloni Protista tersebut mengalami spesialisasi dan saling bergantung satu sama lain, namun semakin efisien dalam melakukan aktivitasnya. Hal ini terus terjadi hingga kehidupan memasuki daratan dan muncullah makhluk hidup banyak sel yang lebih kompleks.
Bukti-bukti evolusi ini semakin diperkuat oleh sistematika molekuler berdasarkan perbandingan DNA organisme. Perbandingan gen RNA mengidentifikasikan bahwa alpha proteobacteria adalah kerabat dekat mitokondria dan Cyanobacteria adalah kerabat dekat kloroplas. Sistematika molekuler memberikan cara baru mengungkap evolusi dan kekerabatan makhluk hidup.

d. Waktu Geologis

Berdasarkan catatan geologis, bumi ini telah ada kurang lebih 4,5 miliar tahun yang lalu sebagai hasil dari sebuah ledakan mahadahsyat di angkasa. Kehidupan diperkirakan mulai hadir 1 miliar tahun dan oleh para ahli percaya bahwa lautan merupakan tempat awal mula hadirnya kehidupan. Keberadaan organisme multiseluler dimulai kira-kira 600 juta tahun yang lalu pada awal masa Paleozoik.
Ada empat masa yang dikenal berdasarkan kehadiran makhluk hidup. Masa tersebut adalah Precambrian, Paleozoik, Mesozoik, dan Cenozoik.

 

Garis waktu Geologi