Isi
- Abiogenesis, Definisi, dan Gambaran Umum
- Abiogenesis Bukan Generasi Spontan
- Dasar Teoritis untuk Abiogenesis
- Dasar Eksperimental untuk Abiogenesis
- Penjelasan Teoritis Lebih Lanjut tentang Abiogenesis
- Masalah Khusus dengan Bagian Kedua Abiogenesis
- Kehidupan Pertama: Teori Alternatif tentang Asal-usul Kehidupan di Bumi
Sementara Charles Darwin Teori Evolusi adalah tentang bagaimana spesies berubah untuk beradaptasi dengan lingkungan mereka, itu tidak menjawab pertanyaan tentang bagaimana kehidupan dimulai pada awalnya. Pada satu titik, tentu ketika planet ini masih panas dan meleleh, tidak ada kehidupan di Bumi, meskipun kita tahu kehidupan berevolusi kemudian.
Pertanyaannya adalah, bagaimana bentuk kehidupan Bumi awal berasal?
Ada beberapa teori tentang bagaimana dasar pembentukan makhluk hidup muncul. Mekanisme bagaimana benda mati menjadi organisme hidup yang mereplikasi diri dan kemudian bentuk kehidupan yang kompleks tidak sepenuhnya dipahami.
Ada beberapa celah, tetapi abiogenesis berurusan dengan konsep-konsep yang menarik dan memulai penjelasan.
Abiogenesis, Definisi, dan Gambaran Umum
Abiogenesis adalah proses alami dimana organisme hidup muncul dari molekul organik yang tidak hidup. Unsur-unsur sederhana digabungkan untuk membentuk senyawa; senyawa menjadi lebih terstruktur dan melibatkan zat yang berbeda. Akhirnya, senyawa organik sederhana dibentuk dan dihubungkan untuk menghasilkan molekul kompleks seperti asam amino.
Asam amino adalah blok bangunan protein yang membentuk dasar proses organik. Asam amino bisa bergabung membentuk rantai protein. Protein-protein ini bisa menjadi replikasi diri dan membentuk dasar bagi bentuk kehidupan yang sederhana.
Proses seperti itu tidak dapat terjadi di Bumi saat ini karena kondisi yang diperlukan tidak ada lagi. Penciptaan molekul organik mengandaikan kehadiran kaldu hangat yang mengandung zat yang dibutuhkan agar molekul organik tersebut muncul.
Unsur-unsur dan senyawa sederhana seperti hidrogen, karbon, fosfat, dan gula semuanya harus hadir bersama. Sebuah sumber energi seperti sinar ultraviolet atau pelepasan petir akan membantu mereka mengikat. Kondisi seperti ini mungkin telah ada 3,5 juta tahun yang lalu ketika kehidupan di Bumi diperkirakan telah dimulai. Abiogenesis merinci mekanisme bagaimana hal itu terjadi.
Konten Terkait: Louis Pasteur: Biografi, Penemuan, Eksperimen & Fakta
Abiogenesis Bukan Generasi Spontan
Abiogenesis dan generasi spontan mengusulkan agar kehidupan dapat berasal dari materi tidak hidup, tetapi detail keduanya sangat berbeda. Sementara abiogenesis adalah teori yang valid yang belum dibantah, generasi spontan adalah kepercayaan usang yang telah terbukti salah.
Dua teori berbeda dalam tiga cara utama. Teori abiogenesis menyatakan bahwa:
Teori generasi spontan menyatakan bahwa:
Para ilmuwan dulu percaya pada generasi spontan, tetapi hari ini bahkan masyarakat umum tidak lagi percaya bahwa lalat berasal dari daging busuk atau tikus berasal dari sampah. Beberapa ilmuwan juga mempertanyakan apakah abiogenesis adalah teori yang valid, tetapi mereka tidak dapat mengusulkan alternatif yang lebih baik.
Dasar Teoritis untuk Abiogenesis
Bagaimana kehidupan mungkin berasal pertama kali diusulkan oleh ilmuwan Rusia Alexander Oparin pada tahun 1924 dan secara independen lagi oleh ahli biologi Inggris J.B.S. Haldane pada tahun 1929. Keduanya berasumsi bahwa Bumi purba memiliki lingkungan yang kaya akan amonia, karbon dioksida, hidrogen, dan karbon, bahan pembangun molekul organik.
Sinar ultraviolet dan kilat memberikan energi untuk reaksi kimia yang memungkinkan molekul-molekul ini saling terhubung.
Rangkaian reaksi khas akan berlanjut sebagai berikut:
Sementara teori tersebut menyajikan konsep yang konsisten dan kredibel, beberapa langkah terbukti sulit dilakukan di bawah kondisi laboratorium yang mencoba mensimulasikannya di Bumi awal.
Konten Terkait: Unsur Asam Nukleat
Dasar Eksperimental untuk Abiogenesis
Pada awal 1950-an, mahasiswa pascasarjana Amerika Stanley Miller dan penasihat pascasarjananya Harold Urey memutuskan untuk menguji teori abiogenesis Oparin-Haldane dengan menciptakan kembali lingkungan Bumi purba. Mereka mencampur senyawa dan elemen sederhana dari teori di udara dan mengeluarkan bunga api melalui campuran.
Ketika mereka menganalisis produk reaksi kimia yang dihasilkan, mereka dapat mendeteksi asam amino dibuat selama simulasi. Bukti ini bahwa bagian pertama dari teori itu benar mendukung percobaan kemudian yang mencoba membuat molekul replikasi dari asam amino. Eksperimen ini tidak berhasil.
Penelitian selanjutnya menemukan bahwa atmosfir prebiotik pada awal Bumi mungkin memiliki lebih banyak oksigen dan lebih sedikit zat penting lainnya daripada sampel yang digunakan dalam percobaan Miller-Urey. Hal ini menimbulkan pertanyaan apakah kesimpulannya masih valid.
Sejak itu, beberapa percobaan menggunakan komposisi atmosfer yang diperbaiki juga telah menemukan molekul organik seperti asam amino, sehingga mendukung kesimpulan asli.
Konten terkait: Seleksi Alam: Definisi, Teori Darwin, Contoh & Fakta
Penjelasan Teoritis Lebih Lanjut tentang Abiogenesis
Bahkan ketika diketahui bahwa kondisi untuk pembentukan senyawa organik sederhana ada Bumi prebiotik, jalan menuju sel hidup telah diperdebatkan. Ada tiga kemungkinan cara senyawa yang relatif sederhana seperti asam amino pada akhirnya bisa menjadi hidup mandiri:
Langkah-langkah dari asam amino menjadi masalah serius, dan tidak ada jalur teoretis yang berbeda, pada Mei 2019, yang berhasil disimulasikan.
Masalah Khusus dengan Bagian Kedua Abiogenesis
Tidak ada keraguan bahwa a simulasi atmosfer awal Bumi dapat menghasilkan molekul yang relatif kompleks yang merupakan blok bangunan molekul organik yang ditemukan dalam sel hidup. Namun, ada beberapa masalah dari molekul kompleks ke bentuk kehidupan yang sebenarnya. Ini termasuk:
Jika abiogenesis tidak terjadi seperti yang dijelaskan teori, ide-ide alternatif harus dipertimbangkan.
Kehidupan Pertama: Teori Alternatif tentang Asal-usul Kehidupan di Bumi
Dengan kemajuan abiogenesis yang tampaknya terhambat, teori-teori alternatif untuk asal usul kehidupan telah diajukan. Kehidupan mungkin berasal dengan cara yang mirip dengan teori abiogenesis tetapi dalam ventilasi panas bumi di bawah laut atau di dalam Kerak bumi, dan itu mungkin terjadi beberapa kali di tempat yang berbeda. Tidak satu pun dari teori-teori ini memiliki lebih banyak dukungan data keras daripada abiogenesis klasik.
Dalam teori lain yang mengabaikan abiogenesis sama sekali, para ilmuwan telah mengusulkan bahwa senyawa organik kompleks atau bentuk kehidupan lengkap seperti virus mungkin telah dikirim ke Bumi oleh meteorit atau komet. Bumi Awal (Bumi purba) menjadi sasaran pemboman hebat selama masa Hadean (sekitar 4 hingga 4,6 miliar tahun yang lalu) ketika kehidupan mungkin telah dimulai.
Tanpa data yang lebih keras, satu-satunya kesimpulan adalah bahwa bagaimana tepatnya kehidupan di Bumi masih menjadi misteri.