Isi
Bukti substansial menunjukkan bahwa semua kehidupan di Bumi saat ini berkembang dari nenek moyang yang sama. Proses dimana nenek moyang yang sama terbentuk dari benda mati disebut abiogenesis. Bagaimana proses ini berlangsung belum sepenuhnya dipahami dan masih menjadi subjek penelitian. Di antara para ilmuwan yang tertarik pada asal usul kehidupan, apakah protein, RNA, atau molekul lain yang didahulukan adalah topik yang hangat diperdebatkan.
Protein Pertama
Dalam eksperimen Urey-Miller yang terkenal, para ilmuwan mencampurkan metana, air, amonia, dan hidrogen dalam upaya mensimulasikan atmosfer Bumi purba. Selanjutnya mereka menembakkan percikan listrik melalui campuran ini untuk mensimulasikan petir. Proses ini menghasilkan asam amino dan senyawa organik lainnya, menunjukkan bahwa kondisi seperti yang ada di Bumi awal dapat membuat asam amino, bahan pembangun protein.
Tetapi beralih dari campuran asam amino ke dalam larutan menjadi protein yang berfungsi dan utuh memiliki banyak masalah. Sebagai contoh, seiring berjalannya waktu, protein dalam air cenderung pecah daripada berkumpul menjadi rantai molekul yang lebih panjang. Juga, menanyakan apakah protein atau DNA muncul pertama kali menghadirkan masalah ayam atau telur yang lazim. Protein dapat mengkatalisasi reaksi kimia, dan DNA dapat menyimpan informasi genetik. Namun, tak satu pun dari molekul-molekul ini saja yang cukup untuk kehidupan; DNA dan protein harus ada.
RNA Pertama
Salah satu solusi yang mungkin adalah apa yang disebut pendekatan RNA World, di mana RNA datang sebelum protein atau DNA. Solusi ini menarik karena RNA menggabungkan beberapa fitur protein dan DNA. RNA dapat mengkatalisasi reaksi kimia seperti protein, dan dapat menyimpan informasi genetik seperti DNA. Dan, mesin seluler yang menggunakan RNA untuk mensintesis protein dibuat sebagian dari RNA dan bergantung pada RNA untuk melakukan tugasnya. Ini menunjukkan bahwa RNA mungkin telah memainkan peran penting dalam sejarah awal kehidupan.
Sintesis RNA
Namun, satu masalah dengan hipotesis Dunia RNA adalah sifat RNA itu sendiri. RNA adalah polimer atau rantai nukleotida. Tidak sepenuhnya jelas bagaimana nukleotida ini terbentuk atau bagaimana mereka akan bersama-sama membentuk polimer dalam kondisi awal Bumi.
Pada tahun 2009, ilmuwan Inggris John Sutherland mengusulkan solusi yang bisa diterapkan dengan mengumumkan labnya telah menemukan proses yang dapat membangun nukleotida dari blok bangunan yang mungkin ada di Bumi purba. Mungkin saja proses ini dapat memunculkan nukleotida, yang kemudian dihubungkan oleh reaksi yang terjadi di sepanjang permukaan lapisan tanah liat mikroskopis.
Metabolisme Pertama
Meskipun skenario RNA-First sangat populer di kalangan ilmuwan asal-usul kehidupan, ada penjelasan lain, yang mengusulkan bahwa metabolisme muncul sebelum RNA, DNA atau protein. Skenario pertama metabolisme ini menunjukkan bahwa kehidupan muncul di dekat lingkungan bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi seperti laut dalam, ventilasi air panas. Kondisi ini mendorong reaksi yang dikatalisis oleh mineral dan memunculkan campuran kaya senyawa organik. Senyawa-senyawa ini pada gilirannya menjadi blok bangunan untuk polimer seperti protein dan RNA. Pada saat publikasi, bagaimanapun, tidak ada cukup bukti untuk menjelaskan secara meyakinkan apakah pendekatan metabolisme-pertama atau RNA Dunia adalah benar.